Elektrik Alan Egzersizleri

protection click fraud

Elektrik alanı, bir elektrik yükünün etrafındaki boşluktaki değişimi temsil eder. Güç hatları adı verilen çizgilerle temsil edilir.

Bu konu elektrostatik içeriğin bir parçasıdır. Bu nedenle, Toda Matéria'nın sizin için hazırladığı alıştırmalardan yararlanın, bilginizi test edin ve belirtilen çözümleri takip ederek şüphelerinizi giderin.

Sorunlar çözüldü ve yorumlandı

1) UFRGS - 2019

Aşağıdaki şekil, ilgili eşpotansiyel yüzeyleri ile üç elektrik yükünden oluşan bir sistemi enine kesit olarak göstermektedir.

UFRGS 2019 elektrik alanı sorunu

Aşağıdaki ifadede boşlukları doğru olarak dolduran alternatifi göründükleri sırayla kontrol edin. Eşpotansiyel izlemeden, yüklerin... işaretleri var... ve yük modülleri öyle ki... .

a) 1 ve 2 – eşit – q1 b) 1 ve 3 – eşit – q1 c) 1 ve 2 – zıt – q1 d) 2 ve 3 – zıt – q1 > q2 > q3
e) 2 ve 3 – eşittir – q1 > q2 > q3

Eş potansiyel yüzeyler, aynı elektrik potansiyeline sahip noktaların oluşturduğu yüzeyleri temsil eder.

Çizimi gözlemleyerek 1 ve 2 numaralı yükler arasında ortak yüzeyler olduğunu belirledik, bu, yükler aynı işarete sahip olduğunda olur. Bu nedenle 1 ve 2 eşit yüklere sahiptir.

instagram story viewer

Çizimden, en az yüzeye sahip olduğu için yük 1'in en küçük yük modülüne sahip olduğunu ve yük 3'ün en yüksek sayıya sahip olduğunu görüyoruz.

Bu nedenle, q1

Alternatif: a) 1 ve 2 - eşittir - q1

2) UERJ - 2019

Çizimde, I, II, III ve IV noktaları düzgün bir elektrik alanında temsil edilmektedir.

UERJ 2019 elektrik alanı sorunu

İhmal edilebilir kütleye ve pozitif yüke sahip bir parçacık, şu noktaya yerleştirildiğinde mümkün olan en yüksek elektriksel potansiyel enerjiyi elde eder:

Orada
b) II
c) III
d) IV

Düzgün bir elektrik alanında, pozitif bir parçacık, pozitif plakaya ne kadar yakınsa, o kadar büyük elektrik potansiyel enerjisine sahiptir.

Bu durumda I noktası, yükün en büyük potansiyel enerjiye sahip olacağı yerdir.

Alternatif: a) ben

3) UECE - 2016

Elektrostatik çöktürücü, endüstriyel bacalarda egzoz gazlarında bulunan küçük partikülleri uzaklaştırmak için kullanılabilen ekipmandır. Ekipmanın temel çalışma prensibi, bu parçacıkların iyonize edilmesi ve ardından geçtikleri bölgede bir elektrik alan kullanılarak uzaklaştırılmasıdır. Bunlardan birinin kütlesi m olduğunu, q değerinde bir yük aldığını ve E modülünün bir elektrik alanına maruz kaldığını varsayalım. Bu parçacık üzerindeki elektrik kuvveti ile verilir

a) mqE.
b) mE/qb.
c) q/E.
d) qE.

Elektrik alanının bulunduğu bir bölgede bulunan bir yüke etki eden elektrik kuvvetinin şiddeti, yükün elektrik alanın büyüklüğü ile çarpımına eşittir, yani F = q. VE.

Alternatif: d) qE

4) Füvest - 2015

Bir fizik laboratuvarı sınıfında, elektrik yüklerinin özelliklerini incelemek için, içinde küçük elektrikli kürelerin bulunduğu bir deney yapıldı. yerel ivme ile aynı yön ve yönde düzgün bir elektrik alanının olduğu bir vakumda, bir odanın üst kısmına enjekte edilir. Yerçekimi. 2 x 10'a eşit bir modülün elektrik alanı ile3 Kürelerden biri olan V/m, kütle 3,2 x 10-15 kg, odanın içinde sabit hızda kaldı. Bu kürenin sahip olduğu (göz önünde bulundurun: elektron yükü = - 1,6 x 10)-19 Ç; proton yükü = + 1,6 x 10-19 Ç; yerel yerçekimi ivmesi = 10 m/s2)

a) Aynı sayıda elektron ve proton.
b) Protonlardan 100 elektron daha fazladır.
c) Protonlardan 100 elektron daha azdır.
d) protonlardan 2000 daha fazla elektron.
e) 2000 elektron protondan daha az.

Problemdeki bilgilere göre küreye etki eden kuvvetlerin ağırlık kuvveti ve elektrik kuvveti olduğunu belirledik.

Küre oda içinde sabit hızla kaldığından, bu iki kuvvetin aynı büyüklükte ve zıt yönde olduğu sonucuna varırız. Aşağıdaki resim olarak:

Fuvest 2015 elektrik alanı sorunu

Bu şekilde, küreye etki eden iki kuvveti eşitleyerek yükün modülünü hesaplayabiliriz, yani:

e alt simgesi P q'ya eşit olan F. Ve m'ye eşit. g q.2.10 küpü 3 virgül 2.10 üzeri eksi 15'in üssünün üssü.10 q pay 3 virgül 2.10 üzerinin kuvveti eksi 14 üstel bölü payda 2.10 üzeri q kesirinin küp ucu eşittir 1 virgül 6.10 üzeri eksi 17'nin kuvveti üstel C

Şimdi, ekstra parçacıkların sayısını bulmak için aşağıdaki ilişkiyi kullanalım:

q = yok

olmak,

n: fazladan elektron veya proton sayısı
e: temel ücret

Bu nedenle, problemde belirtilen değerleri değiştirerek şunları elde ederiz:

1 virgül 6.10 üzeri eksi 17 üstel sayının son kuvveti n.1 virgül 6.10 üzeri eksi 19 üstel n'nin pay 1'e eşit uç gücü Virgül 6.10 üzeri üsselin payda üzerindeki eksi 17. kuvveti 1 Virgül 6.10 üzeri n kesrin üstel ucunun eksi 19. kuvveti 10'a eşit eksi 17 eksi sol parantez eksi 19 sağ parantez üstel n'nin sonu 10 kare boşluk p a r t í c orada mısın

Gördüğümüz gibi, elektrik kuvvetinin ağırlık kuvvetinin tersi yönde olması gerekecektir.

Bunun olması için yükün negatif bir işarete sahip olması gerekir, çünkü bu şekilde elektrik kuvveti ve elektrik alanı da zıt yönlere sahip olacaktır.

Bu nedenle, kürenin protonlardan daha fazla sayıda elektrona sahip olması gerekecektir.

Alternatif: b) Protonlardan 100 daha fazla elektron.

5) Unesp - 2015

Elektrik modelleri genellikle insan vücudundaki çeşitli sistemlerde bilgi iletimini açıklamak için kullanılır. Örneğin sinir sistemi, hücre içi ortamı hücre dışı ortamdan ayıran ince bir lipoprotein zarla sınırlanan hücreler olan nöronlardan (şekil 1) oluşur. Membranın iç kısmı negatif yüklüdür ve dış kısmı, bir kapasitörün plakalarında olanlara benzer şekilde pozitif bir yüke sahiptir (şekil 2).

Unesp 2015 Elektrik Alan Sorusu

Şekil 3, bir alanın etkisi altında olan d kalınlığındaki bu zarın büyütülmüş bir parçasını temsil etmektedir. Şekilde birbirine paralel ve yönlendirilmiş kuvvet çizgileriyle temsil edilen düzgün elektrik yukarı. Hücre içi ve hücre dışı ortam arasındaki potansiyel fark V'dir. Temel elektrik yükü e olarak kabul edildiğinde, bu elektrik alanının etkisi altında şekil 3'te gösterilen potasyum iyonu K+, modülü şu şekilde yazılabilen bir elektrik kuvvetine maruz kalacaktır.

sağ parantez boşluğu e. V. d b sağ parantez pay e. d payda V kesrin sonu c sağ parantez pay V. d payda ve kesrin sonu d sağ parantez pay ve payda V. d kesir sonu ve sağ parantez payı e. V bölü payda d kesir sonu

Düzgün bir elektrik alanında potansiyel fark şu şekilde verilir:

V eşittir E. d

Elektrik alanı E, elektrik kuvveti ile yük arasındaki orana eşittir, yani:

E eşittir F bölü q

Önceki ilişkide bu ilişkiyi değiştirirsek:

V eşittir F bölü q. d

Sadece bir potasyum iyonumuz olduğundan, q =n.e ifadesi q=e olacaktır. Bu değeri önceki ifadede yerine koyarak ve kuvveti izole ederek şunu buluruz:

F, e payına eşittir. V bölü payda d kesir sonu

alternatif: d) F, e payına eşittir. V bölü payda d kesir sonu

6) Füvest - 2015

İki düz ve paralel metal plaka arasındaki bölge yandaki şekilde gösterilmiştir. Kesik çizgiler, plakalar arasında var olan düzgün elektrik alanını temsil eder. Plakalar arasındaki mesafe 5 mm ve aralarındaki potansiyel fark 300 V'dir. A, B ve C noktalarının koordinatları şekilde gösterilmiştir. (Yaz ve Kabul Et: Sistem bir boşlukta. Elektron yükü = -1.6.10-19 Ç)

Fuvest 2015 elektrik alanı sorunu

belirle

a) modüller VEbu, VEB ve birÇ sırasıyla A, B ve C noktalarındaki elektrik alanın;

b) potansiyel farklar VAB ve VM.Ö sırasıyla A ve B noktaları ile B ve C noktaları arasında;

c) iş ince C noktasından A noktasına hareket eden bir elektron üzerindeki elektrik kuvveti tarafından gerçekleştirilir.

a) Plakalar arasındaki elektrik alan düzgün olduğundan, A, B ve C noktalarında, yani E noktalarında değer aynı olacaktır.bu = VEB = VEÇ = Ve .

E modülünü hesaplamak için aşağıdaki formülü uygulayacağız:

V= E.d

V = 300 V ve d = 5 mm = 0.005 m olduğunda, aşağıdaki değeri bulacağız:

300 eşittir 0 puan 005. E E pay 300'e eşit payda 0 virgül 005 kesrin sonu E 60 boşluk 000 eşit 6 virgül 0.10 üzeri 4 V'nin gücü bölü m

b) Belirtilen noktaların potansiyel farklarını hesaplamak için, belirtilen mesafeleri dikkate alarak yukarıdaki formülün aynısını uygulayacağız, yani:

V, AB alt indisi sonu E'ye eşit. d AB alt indisi ile V alt indisinin sonu 60 boşluk 000'e eşit AB indisi indisinin sonu. sol parantez 0 virgül 004 eksi 0 virgül 001 sağ parantez V ile AB alt simge sonu 60 boşluğa eşit alt simge 000.0 virgül 003 V AB alt simge boşluk alt simge sonu 180'e eşit V alanı

Şimdi B ve C noktaları arasındaki potansiyel farkı hesaplayalım. Bunun için bu iki noktanın plakalardan aynı uzaklıkta olduğuna dikkat edin, yani dM.Ö = 0,004 - 0,004 = 0.

Bu şekilde potansiyel fark sıfıra eşit olacaktır, yani:

VM.Ö = 60 000. 0 = 0

c) İşi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanacağız:

tau eşittir q sol parantez V ile c alt simge eksi V ile A alt simge sağ parantez

C noktasının potansiyeli B noktasının potansiyeline eşitse, o zaman Vç - Vbu = VB - Vbu = - VAB = - 180 V. Bu değeri formülde yerine koyarsak:

tau eksi 1 puan 6.10 üzeri eksi 19. üstel güce eşittir. boşluk sol parantez eksi 180 sağ parantez tau eşittir 2 nokta 88.10 üzeri eksi 17'nin kuvveti üstel J'nin sonu
7) UECE - 2014

Bir d mesafesi ile ayrılmış, eşit değerlere ve zıt işaretlere sahip iki nokta şeklindeki elektrik yükünün oluşturduğu elektrik alanını düşünün. Yüklerin eşit uzaklıklarındaki bu elektrik alan vektörü hakkında şunu söylemek doğrudur:

a) iki yükü birleştiren doğruya dik yöne ve tüm bu noktalarda aynı yöne sahiptir.
b) iki yükü birleştiren çizgi ile aynı yöne sahiptir, ancak analiz edilen her nokta için yönü değişir.
c) iki yükü birleştiren doğruya dik bir yönü vardır, ancak analiz edilen her nokta için yönü değişir.
d) iki yükü birleştiren doğru ile aynı yöne ve tüm bu noktalarda aynı yöne sahiptir.

Aşağıdaki resimde, zıt sinyalli iki elektrik yüküne sahip olduğumuzdaki kuvvet çizgileri gösterilmektedir.

2014 UECE elektrik alanı sorunu

Elektrik alan vektörü her noktadaki kuvvet çizgilerini teğetleştirirken, yüklerden eşit uzaklıkta vektör, iki yükü birleştiren çizgi ile aynı yöne sahip olacaktır ve aynı duyu.

Alternatif: d) iki yükü birleştiren doğru ile aynı yöne ve tüm bu noktalarda aynı yöne sahiptir.

Daha fazla alıştırma için ayrıca bakınız:

  • Elektrik Yükü: Egzersizler
  • Elektrostatik: Egzersizler
  • Coulomb Yasası: Alıştırmalar
  • Direnç Birliği - Alıştırmalar
Teachs.ru

İşaret Zamirleriyle İlgili Alıştırmalar (cevap kâğıdıyla birlikte)

İşaret zamirleri hakkında öğrendiklerinizi uygulayın ve cevaplarınızı yorumlu cevap kağıdında kon...

read more
Trigonometrik fonksiyonlara ilişkin cevaplarla alıştırmalar

Trigonometrik fonksiyonlara ilişkin cevaplarla alıştırmalar

Periyodik bir fonksiyon x ekseni boyunca kendini tekrar eder. Aşağıdaki grafikte türün bir fonksi...

read more

Soru Zamirleri Üzerine Alıştırmalar (şablonlu)

“que”nin soru zamiri OLMADIĞI cümleyi tanımlayın.Cevap anahtarı açıklandı"Beklediğim notları aldı...

read more
instagram viewer