Elektrostatika: kas tai yra, formulės ir pratimai

elektrostatika tai elektros srities dalis, tirianti elektrinius krūvius be judesio, tai yra, esant ramybės būsenai.

Elektrostatinis skydas

Elektrostatinis ekranavimas daro elektrinį lauką nulį. Tai atsitinka dėl perteklinių elektros krūvių pasiskirstymo laidininke. To paties ženklo mokesčiai linkę tolti tol, kol jie ilsisi.

Tai įrodė Michaelas Faraday Faradėjaus narvas. Šio eksperimento metu chemikas atsisėdo į narvą, kuriam buvo atlikta elektros iškrova, ir paliko jį nieko nenutikdama.

Taip pat skaitykite apie:

• Faradėjaus įstatymas
• Faradėjaus nuolatinis

Jėga ir elektrostatinė energija

Elektrostatinė jėga yra elektrostatinės sąveikos tarp dviejų elektrinių krūvių jėga, atsirandanti dėl traukos ir atstūmimo.

Tai apskaičiuoja Kulono įstatymas, kuris išreiškiamas šia formule:

Kur,

k = elektrostatinė konstanta
q1 ir q2 = elektros krūviai
r = atstumas tarp krūvių

Elektrostatinę konstantą, dar vadinamą Coulomb konstanta, veikia aplinka, kurioje susitinka elektriniai krūviai. Taigi elektrostatinė konstanta daro įtaką jėgos vertei.

Paprastai vakuume jo vertė yra 9,10⁹ Nm² / Dz, bet jis gali pasirodyti kitose laikmenose, pavyzdžiui:

• Vanduo 1.1.10⁸ Nm² / Dz
• Benzenas 2,3,10⁹ Nm² / Dz
• Aliejus 3.6.10⁹ Nm² / Dz

Elektrostatinė energija arba elektros potencialo energija yra energija, gaunama dėl per didelių trinties elektros krūvių. Jis matuojamas pagal šią formulę:

Kur,

k = elektrostatinė konstanta
Klausimas = šaltinio apkrova
ką = įrodomoji arba bandomoji apkrova
d = atstumas tarp krūvių

Elektrinis laukas

Elektrinis laukas tai yra vieta, kur sutelkti elektriniai krūviai, kurių intensyvumas matuojamas pagal formulę:

Kur,

IR = elektrinis laukas
F = elektros jėga
ką = elektros krūvis

Elektros krūvis

At elektros krūviai jie yra apkrovų traukos ar atstūmimo rezultatas. Panašūs krūviai atbaido vienas kitą, o priešingi traukia.

Jie matuojami kulonoje, o mažiausias iš šių krūvių, randamų gamtoje, yra elementarusis krūvis (e = 1,6, 10^-19 Ç).

Elektrinio krūvio formulė yra:

Q = ne

Kur,

Klausimas = elektros krūvis
ne = elektronų skaičius
ir = elementarusis krūvis

Formulės

Be pirmiau minėtų elektrostatinių formulių, taip pat naudojamos:

Elektrinis potencialas

Kur:

V = elektrinis potencialas
Ep = potenciali energija
Klausimas = Elektros krūvis

Galimas skirtumas

U = v_B -v

Kur,

U = potencialų skirtumas
v = elektrinis potencialas a
v_B = elektrinis potencialas b

Žinoti daugiau:

• Elektros energija
• Elektrifikavimo procesai
• Elektros srovė
• Elektrostatika: pratimai

Elektrostatika ir elektrodinamika

Nors elektrostatika tiria elektrinius krūvius nejudėdama, Elektrodinamika tiria judančius krovinius.

Todėl elektrostatika ir elektrodinamika yra fizikos studijų sritys, skirtos skirtingiems aspektams elektros.

Be šių sričių, yra ir Elektromagnetizmas, kuris tiria elektros energijos galimybes pritraukti ir atremti polius.

stojamieji egzaminai

1. (UDESC-2013) Dvi identiškos iš laidžios medžiagos sferos A ir B turi krūvius + 3e ir -5e ir yra susiliečiančios. Po pusiausvyros rutulys A yra kontakte su kita identiška sfera C, kurios elektros krūvis yra + 3e. Patikrinkite alternatyvą, kurioje nurodoma A sferos galutinio elektrinio krūvio vertė.

a) + 2e
b) -1e
c) + 1e
d) -2e
e) 0e

Žr. Atsakymas

c) + 1e

Taip pat žiūrėkite: Elektrinis įkrovimas: pratimai

2. (UFRR-2016) Stačiakampė A srities plokštuma tarptautinėje sistemoje (SI) įkraunama elektriniu krūviu + Q, tolygiai paskirstytu visame paviršiuje. Koks bus elektros krūvio tankis šiame regione?

a) Kintama vertė kulonais / m vienetais
b) + Q / A kulona / m²
c) + Q kulona / m⁴
d) -Q kulonas / m⁵
e) 10 Q kulona / m

Žr. Atsakymas

b) + Q / A kulona / m2

Taip pat žiūrėkite: Kulono dėsnis - pratybos

3. (UEL-2011) Hidrofobinis poliuretano pobūdis yra susijęs su elektrostatine atstūmimo jėga tarp medžiagos ir vandens molekulės - fizinis reiškinys, atsirandantis tarp kūnų, kurių elektriniai krūviai yra tas pats ženklas. Teisinga sakyti, kad elektrostatinė atstūmimo jėga

a) jis turi priešingą elektrostatinės traukos jėgos tarp elektriškai neutralių kūnų kryptį
b) yra didesnis tarp dviejų kūnų, turinčių tą patį elektros krūvį + Q, nei tarp dviejų kūnų, turinčių tą patį elektrinį krūvį -Q
c) bus dvigubai didesnis, jei atstumas tarp apkrautų kūnų sumažės perpus
d) didėja, kai atstumas tarp elektrai įkrautų kūnų yra kvadratas
e) yra tiesiogiai proporcingas elektra įkrautų kūnų krūvio dydžiui

Žr. Atsakymas

e) yra tiesiogiai proporcingas elektra įkrautų kūnų krūvio dydžiui.

Taip pat žiūrėkite: elektros energija