Elektrisk laddning är partiklarnas egendom för att attrahera andra eller inte. Till exempel lockar elektroner protoner, medan neutroner varken lockas eller avvisas av elektroner.
En kropp kommer att vara neutral när den har samma mängd elektroner och protoner. När den har ett större antal elektroner än protoner elektrifieras den negativt. Å andra sidan, när antalet elektroner är mindre än antalet protoner, kommer det att elektrifieras positivt.
Dra nytta av de lösade och kommenterade frågorna för att klargöra dina tvivel om detta ämne elektrostatik.
Lösta problem
1) UFRGS - 2018
En negativ laddning Q approximeras till en isolerad, elektriskt neutral ledande sfär. Sfären jordas sedan med en ledningstråd. Kontrollera alternativet som fyller i tomma ämnen korrekt i uttalandet nedan, i den ordning de visas. Om laddning Q flyttas långt bort medan bollen är jordad och sedan marken är ojordad blir bollen ________. Å andra sidan, om marken först avlägsnas och sedan laddningen Q tas bort, kommer sfären att ________.
a) elektriskt neutralt - positivt laddat
b) elektriskt neutralt - negativt laddat
c) positivt laddad - elektriskt neutral
d) positivt laddad - negativt laddad
e) negativt laddad - positivt laddad
När en negativ laddning närmar sig från en neutralt ledande sfär, orsakar en avstötande kraft elektroner att ackumuleras i området av sfären längst bort från laddningen.
På detta sätt saknar området närmast sfären elektroner. I den första situationen orsakar jordningen av bollen medan lasten tas bort att belastningen på bollen återgår till neutral.
I den andra situationen, när lasten flyttas bort efter att marken har tagits bort, orsakar detta överbelastning. negativ ackumulerade i ena änden av sfären dräneras till jorden, vilket gör sfären positivt lastad.
Alternativ: a) elektriskt neutralt - positivt laddat
Ett metallföremål, X, elektriskt isolerat, har en negativ laddning 5,0 x 10-12 Ç. Ett andra metallföremål, Y, neutralt, hålls i kontakt med jorden, förs närmare det första och det finns en gnista mellan dem utan att de vidrör. Gnistlängden är 0,5 s och dess intensitet är 10-11 DE. I slutet av denna process är de totala elektriska laddningarna för föremålen X respektive Y,
a) noll och noll.
b) noll och - 5,0 x 10-12 Ç.
c) - 2,5 x 10-12 C och - 2,5 x 10-12 Ç.
d) - 2,5 x 10-12 C och + 2,5 x 10-12 Ç.
e) + 5,0 x 10-12 C och noll
Mängden gods som överförs i den presenterade situationen kan beräknas med hjälp av följande formel:
Vi har ersatt de angivna värdena:
Således fick objekt y en avgift på 5,10-12 C, men eftersom den är jordad kommer denna överskottsladdning att rinna bort och objektet har en total laddning lika med noll.
Överskottet av negativa laddningar som fanns på objektet x överfördes helt till objektet y, som vi beräknade. Därför blir din totala avgift också lika med noll.
Alternativ: a) noll och noll
Två identiska metallstänger laddas med en laddning på 9,0 µC. De placeras i kontakt med en tredje pinne, också identisk med de andra två, men vars nettoladdning är noll. När kontakt har upprättats mellan dem flyttar de tre pinnarna isär. Vad är nettoladdningen i µC på den tredje stången?
a) 3.0
b) 4.5
c) 6.0
d) 9,0
e) 18
Vid kontaktelektrifiering, när kropparna är identiska, kommer laddningen att delas lika mellan kropparna.
Således kommer laddningen på 18 µC (9 + 9) att delas med 3, så varje stav kommer efter kontakt att ha en nettoladdning på 6 µC (18: 3).
Alternativ: c) 6.0
I en fysikklass användes två identiska metallkulor, X och Y: X är upphängd av a isoleringstråd i form av en pendel och Y fixerad på ett isolerande stöd, såsom visas i figuren vrål. Sfärerna är initialt åtskilda, med X positivt laddat och Y elektriskt neutralt.
Tänk på beskrivningen nedan av två enkla procedurer för att visa möjliga elektrifieringsprocesser och markera sedan alternativet som korrekt fyller i blankorna i uttalandena, i den ordning i vilken dyka upp.
I - Sfären Y är ungefär X utan att de vidrör. I detta fall verifieras det experimentellt att sfären X är _____________ av sfären Y.
II - Sfären Y är ungefär X utan att de rör vid varandra. Medan den hålls i detta läge görs en anslutning av Y-kulan till jorden med hjälp av en ledningstråd. Fortfarande i denna position nära X, bryter Y kontakten med jorden och sedan flyttar Y igen från X. I detta fall blir sfär Y _____________.
a) lockas - elektriskt neutralt
b) lockade - positivt laddade
c) lockade - negativt laddade
d) avstötad - positivt laddad
e) avvisas - negativt laddad
I procedur I kommer elektroner att dras till regionen närmast X när den närmar sig sfär Y till sfär X, som är positivt laddad. Sfär X lockas således till sfär Y.
I den andra processen, genom att ansluta Y-sfären med en ledande tråd, kommer regionen som var kvar med brist på elektroner att få negativa laddningar. När denna anslutning bryts kommer sfär Y att bli negativt laddad.
Alternativ: c) lockad - negativt laddad
För att lära dig mer, se elektrostatik och Elektrostatik: Övningar.
5) Fuvest - 2015
I ett fysiklaboratorium för att studera egenskaperna hos elektriska laddningar genomfördes ett experiment där små elektrifierade sfärer injiceras i den övre delen av en kammare, i vakuum, där det finns ett enhetligt elektriskt fält i samma riktning och riktning som den lokala accelerationen av allvar. Det observerades att, med ett elektriskt fält med en modul lika med 2 x 103 V / m, en av kulorna, med en massa 3,2 x 10-15 kg, förblev med konstant hastighet inuti kammaren. Denna sfär har
a) samma antal elektroner och protoner.
b) 100 fler elektroner än protoner.
c) 100 elektroner mindre än protoner.
d) 2000 fler elektroner än protoner.
e) 2000 elektroner mindre än protoner.
Observera och anta: elektronladdning = - 1,6 x 10-19 Ç; protonladdning = + 1,6 x 10+19 Ç; lokal tyngdacceleration = 10 m / s2
Eftersom laddningen förblev inuti kammaren med konstant hastighet betyder det att nettokraften är lika med noll.
Eftersom viktkraften och den elektriska kraften är de krafter som verkar på lasten måste de ha samma intensitet och motsatta riktningar så att den resulterande kraften är lika med noll.
Den elektriska kraften beräknas med formeln Felektrisk = q. E är den kraftvikt som ges av P = m.g, så vi har:
Eftersom avgiften ges av q = n.e har vi:
För att den elektriska kraften ska ha motsatt riktning mot viktkraften är det nödvändigt att laddningen är negativ, på detta sätt kommer kraften att ha motsatt riktning till det elektriska fältet. Så vi kommer att ha överskott av elektroner.
Alternativ: b) 100 elektroner mer än protoner.
För att lära dig mer om, se även Elektriskt fält och Elektriska fältövningar.
6) UFLA - 2010
Två lika urladdade ledande sfärer 1 och 2 är i kontakt med varandra och stöds på en isolerande yta. En positivt elektrifierad stafettpinne närmar sig en av dem utan att röra vid den, som visas i figuren nedan. Sedan tas bollarna bort och den elektrifierade staven avlägsnas.
Det är korrekt att konstatera det
a) sfärerna förblir obelastade, eftersom det inte sker någon överföring av laddningar mellan pinne och sfärer.
b) sfär 1, närmast pinnen, blir positivt laddad och sfär 2 negativt laddad.
c) sfärerna är elektrifierade med lika laddningar och motsatta tecken.
d) sfärerna laddas med laddningar av lika tecken och båda med ett negativt tecken, eftersom stången drar motsatta laddningar.
De positiva laddningarna på stången kommer att locka de negativa laddningarna till sfär 1 och sfär 2 kommer att sakna elektroner.
Genom att separera de två sfärerna, hålla pinnen i samma läge, kommer sfär 1 att elektrifieras negativt och sfär 2 laddas positivt.
Alternativ: c) sfärerna elektrifieras med lika laddningar och motsatta tecken.
