THE elektrinė jėga yra jėga, kuri atsiranda, kai du elektros krūviai sąveikauja vienas su kito elektriniais laukais. Jo intensyvumą apskaičiuojame naudodami Kulono dėsnis.
Jo kryptis yra pagal įsivaizduojamą liniją, jungiančią krūvius, o kryptis kinta pagal elektros krūvių požymius. Todėl, kai \(q\geq0\), kryptis tarp jėgų yra patraukli. Bet kai \(q<0\), kryptis tarp jėgų yra atstumianti.
Kulono dėsnis, be to, kad naudojamas apskaičiuojant jėgą, šią elektrostatinę jėgą sujungia su kvadratiniu atstumu tarp krūvių ir aplinkos, kurioje jie yra įterpti. Elektrinės jėgos darbą galima rasti pagal energijos kiekį, kurį elektros krūvis reikia patekti iš vienos vietos į kitą, nepaisant pasirinkto maršruto.
Taip pat skaitykite: Kaip veikia elektros krūvių judėjimas?
Elektros galios santrauka
Elektrinė jėga yra susijusi su elektros krūvių sąveika.
Elektrinės jėgos kryptis yra tokia pati kaip įsivaizduojamos linijos, jungiančios elektros krūvius. patrauklus arba atstumiantis, priklausomai nuo krūvio požymių, o jo intensyvumas apskaičiuojamas pagal dėsnį Kulonas.
Kulono dėsnis elektros jėgos dydį susieja su atstumu tarp dviejų elektros krūvių.
Panašių ženklų elektros krūviai traukia vienas kitą. Priešingų ženklų krūviai atstumia vienas kitą.
Darbą galima apskaičiuoti pagal „pastangas“, kurias elektros krūvis perkelia iš vieno taško į kitą.
Nesustok dabar... Po skelbimo yra daugiau ;)
Kas yra ir kokia yra elektros jėgos kilmė?
Elektrostatinė jėga, paprastai vadinama elektrine jėga, yra keturių dalis pagrindinės visatos sąveikos, kartu su stipriomis branduolinėmis, silpnomis branduolinėmis ir gravitacinėmis jėgomis. Jis atsiranda, kai jame yra elektrinis laukas su elektros krūviu.
Elektrinės jėgos orientacija yra tokia:
Kryptis: lygiagrečiai įsivaizduojamai linijai, jungiančiai elektros krūvius.
Pojūtis: patrauklus, jei krūviai turi tą patį ženklą, arba atstumiantis, jei krūviai turi priešingus ženklus.
Intensyvumas: apskaičiuojamas pagal Kulono dėsnį.
Kulono dėsnis
Kulono dėsnis yra fizinis principas, atsakingas už ryšį tarp elektrostatinės jėgos ir atstumo tarp dviejų elektros krūvių, panardintų į tą pačią terpę. Jį sukūrė Charlesas-Augustinas de Kulonas (1736‒1806) 1785 m.
Čia yra jėgos ir apkrovų proporcingumo santykis, bet jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui, tai yra, jei atstumą padvigubiname, jėga mažėja \(\frac{1}{4}\) savo pradinės vertės.
\(\vec{F}\propto\left| Q_1\right|\ e\left| Q_2\right|\)
\(\vec{F}\propto\frac{1}{d^2}\)
Verta paminėti elektros krūvių ženklo svarbą nustatant veikiančios jėgos kryptį tarp jų, patrauklus priešingų ženklų krūviams ir atstumiantis, kai krūviai priešingi. lygus.
Kulono dėsnio formulė pavaizduota taip:
\(\vec{F}=k\frac{\left| Q_1\right|\ \bullet\left| Q_2\right|}{d^2}\)
\(\vec{F}\) yra elektriškai įkrautų dalelių sąveikos jėga, matuojama niutonais [N].
\(\left| Q_1\right|\) ir \(\left| Q_2\right|\) yra dalelių krūvio moduliai, matuojami kulonais \([Ç]\).
d yra atstumas tarp krūvių, matuojamas metrais [m].
k yra terpės elektrostatinė konstanta, matuojama \({\left (N\bullet m\right)^2/C}^2\).
Stebėjimas: elektrostatinė konstanta kinta priklausomai nuo aplinkos, kurioje yra krūviai.
→ Vaizdo pamoka apie Kulono dėsnį
elektros jėgos darbas
Darbas yra jėgos panaudojimas poslinkiui, ir nesvarbu, kuriuo keliu buvo pasirinkta, jei jie prasideda iš to paties taško link tos pačios vietos.
Atsižvelgiant į tai, elektros jėgos darbaspriklauso nuo jėgos, veikiančios elektros krūvį pereiti atstumą nuo taško 1 iki taško 2, kaip parodyta paveikslėlyje.
Darbą apskaičiuojame pagal formulę:
\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
W yra darbas, matuojamas džauliais \([J]\).
d yra poslinkis atstumas, matuojamas metrais \([m]\).
θ yra kampas tarp \(\vec{F}e\ d,\), matuojamas laipsniais.
Taip pat skaitykite: Elektrostatika - fizikos sritis, skirta ramybės krūviams tirti
Elektrinė jėga ir elektrinis laukas
THE elektrinis laukas atsiranda šalia elektros krūvio arba elektrifikuoto paviršiaus, nes yra būdinga krūvių savybė. THE Elektrinė jėga atsiranda, kai sąveikauja elektriniai laukai bent dviejų elektros krūvių, kaip parodyta paveikslėlyje.
Dėl elektrinio lauko orientacijos elektros jėgos atžvilgiu:
Kryptis: tokia pati kaip elektrinė jėga, tai yra lygiagreti elektros krūvius jungiančiai linijai.
Pojūtis: tas pats jėgos jei \(q\geq0\), bet priešinga jėgai, jei \(q<0\).
Intensyvumas: apskaičiuojamas pagal elektrinio lauko formulę arba pagal formulę, susiejančią elektrinę jėgą ir elektrinį lauką, aprašytą toliau:
\(\vec{F}=\left|q\right|\bullet\vec{E}\)
q yra elektros krūvis, matuojamas kulonais \([Ç]\).
\(\vec{E}\) yra elektrinis laukas, matuojamas \([N/C]\).
→ Video pamoka apie elektrinį lauką
Elektrinės jėgos pratimai
Klausimas 1
(Mack-SP) Taškinis elektros krūvis su \(q=4,0\ \mu C\), kuris yra vakuumo taške P, veikiamas didelės elektrinės jėgos \(1,2\ N\). Elektrinio lauko tame taške P dydis yra:
) \(3.0\bullet{10}^5\ N/C\)
B) \(2.4\bullet{10}^5\ N/C\)
ç) \(1,2\bullet{10}^5\ N/C\)
d) \(4.0\bullet{10}^{-6}\ N/C\)
ir) \(4.8\bullet{10}^{-6}\ N/C\)
Rezoliucija:
Alternatyva A
Kadangi teiginyje pateikiama jėgos reikšmė ir prašomas laukas, galime naudoti formą, kuri yra susijusi su abiem:
\(\vec{F}=\left|q\right|\bullet\vec{E}\)
\(1,2=\left|4,0\ \mu\right|\bullet\vec{E}\)
Prisimenant tai \(\mu={10}^{-6}\), mes turime:
\(1,2=4,0\bullet{10}^{-6}\bullet\vec{E}\)
\(\frac{1,2}{4,0\bullet{10}^{-6}}=\vec{E}\)
\(0,3\bullet{10}^6=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^{-1}\bullet{10}^6=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^{-1+6}=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^5N/C=\vec{E}\)
2 klausimas
Yra elektros krūvis \(2.4\bullet{10}^{-4}\ C\) elektriniame lauke \(6\bullet{10}^4\N/C\) kuri pasislenka 50 cm lygiagrečiai lauko ašiai. Kokį darbą atlieka krovinys?
)\(W=-7,2\J\)
B)\(W=14,4\bullet{10}^{-2}\ J\)
ç)\(W=7,2\bullet{10}^{-2}\ J\)
d)\(W=14,4\J\)
ir) \(W=7,2\J\)
Rezoliucija:
Alternatyva E
Naudojant formulę, kuri susieja darbą ir elektros jėgą:
\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
Kadangi elektros jėga nebuvo pateikta, galime atlikti skaičiavimus naudodami elektrinį lauką ir krūvį. Atminkite, kad kadangi krūvis yra teigiamas, jo jėga ir laukas yra tos pačios krypties, todėl kampas tarp jėgos ir poslinkio atstumo yra 0°:
\(W=\left|q\right|\bullet\vec{E}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
\(W=\left|2,4\bullet{10}^{-4}\right|\bullet\left (6\bullet{10}^4\right)\bullet0,5\bullet\cos0°\)
\(W=14,4\bullet{10}^{-4+4}\bullet0.5\bullet1\)
\(W=14,4\bullet0,5\)
\(W=7,2\J\)
Parašė Pâmella Raphaella Melo
Fizikos mokytojas
