Elektrostatika: kas tas ir, formulas un vingrinājumi

elektrostatika tā ir elektrības zonas daļa, kas pēta elektriskos lādiņus bez kustības, tas ir, miera stāvoklī.

Elektrostatiskais vairogs

Elektrostatiskais ekranējums padara elektrisko lauku par nulli. Tas notiek sakarā ar lieko elektrisko lādiņu sadalījumu vadītājā. Vienas un tās pašas zīmes lādiņi mēdz attālināties, līdz tie nonāk mierā.

To Maikls Faradejs pierādīja ar Faradejas būris. Šajā eksperimentā ķīmiķis sēdēja būrī, kas tika pakļauts elektriskai izlādei, un atstāja to, neko nenotiekot ar viņu.

Lasiet arī par:

• Faradejas likums
• Faradeja konstante

Spēks un elektrostatiskā enerģija

Elektrostatiskais spēks ir elektrostatiskās mijiedarbības spēks starp diviem elektriskiem lādiņiem caur pievilcību un atgrūšanu.

To aprēķina Kulona likums, kas izteikts ar šādu formulu:

Kur,

k = elektrostatiskā konstante
q1 un q2 = elektriskie lādiņi
r = attālums starp lādiņiem

Elektrostatisko konstanti, kas pazīstama arī kā Kulona konstante, ietekmē vide, kurā elektriskie lādiņi saskaras. Tādējādi elektrostatiskā konstante ietekmē spēka vērtību.

Parasti vakuumā tā vērtība ir 9,10⁹ Nm² / Dz, bet tas var parādīties citos plašsaziņas līdzekļos, piemēram:

• Ūdens 1.1.10⁸ Nm² / Dz
• Benzols 2,3,10⁹ Nm² / Dz
• Eļļa 3.6.10⁹ Nm² / Dz

Elektrostatiskā enerģija vai elektriskā potenciālā enerģija ir enerģija, ko rada berzes elektrisko lādiņu pārsniegums. To mēra pēc šādas formulas:

Kur,

k = elektrostatiskā konstante
J = avota slodze
kas = pierādījums vai testa slodze
d = attālums starp lādiņiem

Elektriskais lauks

Elektriskais lauks tā ir elektrisko lādiņu koncentrācijas vieta, kuras intensitāti mēra, izmantojot formulu:

Kur,

UN = elektriskais lauks
F = elektriskais spēks
kas = elektriskā lādiņa

Elektriskais lādiņš

Plkst elektriskie lādiņi tie ir kravu pievilināšanas vai atgrūšanas rezultāts. Līdzīgi lādiņi viens otru atgrūž, savukārt pretējie piesaista.

Tie tiek mērīti kulonā, un mazākais no šiem lādiņiem, kas atrodams dabā, ir elementārais lādiņš (e = 1,6, 10^-19 Ç).

Elektriskā lādiņa formula ir:

Q = nē

Kur,

J = elektriskā lādiņa
Nē = elektronu skaits
un = elementārais lādiņš

Formulas

Papildus iepriekš minētajām elektrostatiskajām formulām tiek izmantotas arī šādas:

Elektriskais potenciāls

Kur:

V = elektriskais potenciāls
Ep = potenciālā enerģija
J = Elektriskā lādiņa

Iespējamā atšķirība

U = v_B -v_The

Kur,

U = potenciālā atšķirība
v_The = elektriskais potenciāls a
v_B = elektriskais potenciāls b

Uzziniet vairāk:

• Elektroenerģija
• Elektrifikācijas procesi
• Elektriskā strāva
• Elektrostatika: vingrinājumi

Elektrostatika pret elektrodinamiku

Kamēr elektrostatika pēta elektriskos lādiņus bez kustībām, Elektrodinamika pēta kustīgās slodzes.

Tāpēc elektrostatika un elektrodinamika ir fizikas mācību jomas, kas ir veltītas dažādiem aspektiem elektrība.

Papildus šīm jomām ir arī Elektromagnētisms, kurā tiek pētīta elektrības spēja piesaistīt un nomākt stabus.

koledžas iestājeksāmeni

1. (UDESC-2013) Divām identiskām sfērām A un B, kas izgatavotas no vadoša materiāla, ir lādiņi + 3e un -5e, un tie ir saskarē. Pēc līdzsvara sfēru A ievieto saskarē ar citu identisku sfēru C, kuras elektriskais lādiņš ir + 3e. Pārbaudiet alternatīvu, kas satur sfēras A galīgā elektriskā lādiņa vērtību.

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

Skatiet Atbilde

c) + 1e

Skatiet arī: Elektriskā uzlāde: vingrinājumi

2. (UFRR-2016) Taisnstūra A zonas plakne starptautiskajā sistēmā (SI) tiek uzlādēta ar elektrisko lādiņu + Q, vienmērīgi sadalīta pa visu virsmu. Kāds būs elektriskā lādiņa blīvums šajā reģionā?

a) Mainīgā vērtība kulonā / m vienībās
b) + Q / A kulons / m²
c) + Q kulons / m⁴
d) -Q kulons / m⁵
e) 10 Q kulons / m

Skatiet Atbilde

b) + Q / A kulons / m2

Skatiet arī: Kulona likums - vingrinājumi

3. (UEL-2011) Poliuretāna hidrofobiskais raksturs ir saistīts ar elektrostatisko atgrūšanas spēku starp materiāla molekulas un ūdens molekulas, fiziska parādība, kas notiek starp ķermeņiem ar elektriskajiem lādiņiem tā pati zīme. Ir pareizi teikt, ka elektrostatiskais atgrūšanas spēks

a) tam ir pretējs virziens elektrostatiskās pievilcības spēkam starp elektriski neitrāliem ķermeņiem
b) ir lielāks starp diviem ķermeņiem ar vienādu elektrisko lādiņu + Q nekā starp diviem ķermeņiem ar vienādu elektrisko lādiņu -Q
c) būs divreiz lielāks, ja attālums starp noslogotajiem ķermeņiem tiek samazināts uz pusi
d) palielinās ar attāluma kvadrātu starp elektriski uzlādētiem ķermeņiem
e) ir tieši proporcionāls elektriski uzlādētu ķermeņu lādiņa lielumam

Skatiet Atbilde

e) ir tieši proporcionāls elektriski uzlādētu ķermeņu lādiņa lielumam.

Skatiet arī: Elektroenerģija