THE elektriskais spēks ir spēks, kas rodas, kad ir divi elektriskie lādiņi, kas mijiedarbojas viens ar otra elektriskajiem laukiem. Mēs aprēķinām tā intensitāti, izmantojot Kulona likums.
Tā virziens ir saskaņā ar iedomātu līniju, kas savieno lādiņus, un tā virziens mainās atkarībā no elektrisko lādiņu pazīmēm. Tad, kad \(q\geq0\), virziens starp spēkiem ir pievilcīgs. Bet, kad \(q<0\), virziens starp spēkiem ir atgrūdošs.
Kulona likums ne tikai tiek izmantots spēka aprēķināšanai, bet arī savieno šo elektrostatisko spēku ar attālumu starp lādiņiem un vidi, kurā tie ir ievietoti. Elektriskā spēka darbu var atrast pēc enerģijas daudzuma, ko elektriskais lādiņš nepieciešams nokļūt no vienas vietas uz otru neatkarīgi no izvēlētā maršruta.
Izlasi arī: Kā notiek elektrisko lādiņu kustība?
Elektroenerģijas kopsavilkums
Elektriskais spēks nodarbojas ar elektrisko lādiņu mijiedarbību.
Elektriskā spēka virziens ir tāds pats kā iedomātajai līnijai, kas savieno elektriskos lādiņus. pievilcīgs vai atbaidošs atkarībā no lādiņu pazīmēm, un tā intensitāti aprēķina pēc likuma Kulons.
Kulona likums saista elektriskā spēka lielumu ar attālumu starp diviem elektriskajiem lādiņiem.
Līdzīgu zīmju elektriskie lādiņi pievelk viens otru. Lādiņi ar pretējām zīmēm atgrūž viens otru.
Darbu var aprēķināt pēc elektriskā lādiņa “pūles”, lai pārvietotos no viena punkta uz otru.
Kas ir un kāda ir elektriskā spēka izcelsme?
Elektrostatiskais spēks, ko parasti sauc par elektrisko spēku, ir daļa no četriem Visuma fundamentālās mijiedarbībaskopā ar spēcīgajiem kodolspēkiem, vājajiem kodolspēkiem un gravitācijas spēkiem. Tas parādās ikreiz, kad tajā atrodas elektriskais lauks ar elektrisko lādiņu.
Elektriskā spēka orientācija ir šāda:
Virziens: paralēli iedomātajai līnijai, kas savieno elektriskos lādiņus.
Sajūta: pievilcīgs, ja lādiņiem ir vienāda zīme, vai atbaidoši, ja lādiņiem ir pretējas zīmes.
Intensitāte: aprēķināts pēc Kulona likuma.
Kulona likums
Kulona likums ir fiziskais princips, kas atbild par asociāciju starp elektrostatisko spēku un attālumu starp diviem elektriskajiem lādiņiem, kas iegremdēti vienā un tajā pašā vidē. To izstrādāja Čārlzs Augustins de Kulons (1736‒1806) 1785. gadā.
Tur ir proporcionalitātes attiecība starp spēku un slodzi, bet spēks ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam, tas ir, ja attālumu dubultojam, spēks samazinās \(\frac{1}{4}\) no tās sākotnējās vērtības.
\(\vec{F}\propto\left| Q_1\right|\ e\left| Q_2\right|\)
\(\vec{F}\propto\frac{1}{d^2}\)
Ir vērts pieminēt elektrisko lādiņu zīmes nozīmi spēka darbības virziena noteikšanā starp tiem ir pievilcīgs lādiņiem ar pretējām zīmēm un atbaidošs, ja lādiņiem ir pretējas zīmes. vienāds.
Kulona likuma formulu attēlo:
\(\vec{F}=k\frac{\left| Q_1\right|\ \bullet\left| Q_2\right|}{d^2}\)
\(\vec{F}\) ir mijiedarbības spēks starp elektriski lādētām daļiņām, ko mēra Ņūtonos [N].
\(\left| Q_1\right|\) un \(\left| Q_2\right|\) ir daļiņu uzlādes moduļi, ko mēra Kulonā \([Ç]\).
d ir attālums starp lādiņiem, ko mēra metros [m].
k ir barotnes elektrostatiskā konstante, ko mēra \({\left (N\bullet m\right)^2/C}^2\).
Novērošana: elektrostatiskā konstante mainās atkarībā no vides, kurā atrodas lādiņi.
→ Video nodarbība par Kulona likumu
elektriskā spēka darbs
Darbs ir spēka pielietošana pārvietošanai, un nav nozīmes, kurš ceļš tika izvēlēts, ja vien tie sākas no viena punkta uz to pašu vietu.
Ņemot to vērā, elektriskā spēka darbsir atkarīgs no spēka, kas pielikts elektriskajam lādiņam lai šķērsotu attālumu no punkta 1 līdz punktam 2, kā parādīts attēlā.
Mēs aprēķinām darbu pēc formulas:
\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
W ir darbs, ko mēra džoulos \([J]\).
d ir pārvietotais attālums, ko mēra metros \([m]\).
θ ir leņķis starp \(\vec{F}e\ d,\), mēra grādos.
Izlasi arī: Elektrostatika - fizikas joma, kas paredzēta lādiņu izpētei miera stāvoklī
Elektriskais spēks un elektriskais lauks
THE elektriskais lauks rodas elektriskā lādiņa vai elektrificētas virsmas tuvumā, kas ir lādiņu raksturīga īpašība. THE Elektriskais spēks rodas, mijiedarbojoties starp elektriskajiem laukiem vismaz diviem elektriskiem lādiņiem, kā parādīts attēlā.
Attiecībā uz elektriskā lauka orientāciju attiecībā pret elektrisko spēku:
Virziens: tāds pats kā elektriskais spēks, tas ir, paralēli līnijai, kas savieno elektriskos lādiņus.
Sajūta: tas pats spēks, ja \(q\geq0\), bet pretēji spēkam, ja \(q<0\).
Intensitāte: aprēķina pēc elektriskā lauka formulas vai formulas, kas attiecas uz elektrisko spēku un elektrisko lauku, kas aprakstīta tālāk:
\(\vec{F}=\left|q\right|\bullet\vec{E}\)
q ir elektriskais lādiņš, ko mēra kulonos \([Ç]\).
\(\vec{E}\) ir elektriskais lauks, ko mēra \([N/C]\).
→ Video nodarbība par elektrisko lauku
Uzdevumi risināti uz elektrisko spēku
jautājums 1
(Mack-SP) Punkta elektriskais lādiņš ar \(q=4,0\ \mu C\), kas atrodas punktā P vakuumā, tiek pakļauts liela izmēra elektriskam spēkam \(1,2\ N\). Elektriskajam laukam šajā punktā P ir lielums:
) \(3.0\bullet{10}^5\ N/C\)
B) \(2,4\bullet{10}^5\ N/C\)
ç) \(1,2\bullet{10}^5\ N/C\)
d) \(4.0\bullet{10}^{-6}\ N/C\)
un) \(4,8\bullet{10}^{-6}\ N/C\)
Izšķirtspēja:
Alternatīva A
Tā kā paziņojumā ir norādīta spēka vērtība un tiek pieprasīts lauks, mēs varam izmantot veidlapu, kas attiecas uz abiem:
\(\vec{F}=\left|q\right|\bullet\vec{E}\)
\(1,2=\left|4,0\ \mu\right|\bullet\vec{E}\)
Atceroties to \(\mu={10}^{-6}\), mums ir:
\(1,2=4,0\bullet{10}^{-6}\bullet\vec{E}\)
\(\frac{1,2}{4,0\bullet{10}^{-6}}=\vec{E}\)
\(0,3\bullet{10}^6=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^{-1}\bullet{10}^6=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^{-1+6}=\vec{E}\)
\(3\bullet{10}^5N/C=\vec{E}\)
2. jautājums
Ir elektriskais lādiņš \(2.4\bullet{10}^{-4}\ C\) elektriskajā laukā \(6\bullet{10}^4\N/C\) kas pārvietojas 50 cm paralēli lauka asij. Kādu darbu veic slodze?
)\(W=-7,2\ J\)
B)\(W=14,4\bullet{10}^{-2}\ J\)
ç)\(W=7,2\bullet{10}^{-2}\ J\)
d)\(W=14,4\ J\)
un) \(W=7,2\J\)
Izšķirtspēja:
Alternatīva E
Izmantojot formulu, kas attiecas uz darbu un elektrisko spēku:
\(W=\vec{F}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
Tā kā elektriskais spēks netika norādīts, mēs varam veikt aprēķinu, izmantojot elektrisko lauku un lādiņu. Atceroties, ka, tā kā lādiņš ir pozitīvs, tā spēks un lauks ir vienā virzienā, tāpēc leņķis starp spēku un pārvietoto attālumu ir 0°:
\(W=\left|q\right|\bullet\vec{E}\bullet d\bullet\cos{\theta}\)
\(W=\left|2,4\bullet{10}^{-4}\right|\bullet\left (6\bullet{10}^4\right)\bullet0,5\bullet\cos0°\)
\(W=14,4\bullet{10}^{-4+4}\bullet0.5\bullet1\)
\(W=14,4\bullet0,5\)
\(W=7,2\J\)
Autors: Pâmella Raphaella Melo
Fizikas skolotājs
