توجد شحنتان نقطتان على مسافة ل من بعضها البعض. واحدة من الرسوم لها قيمة ف ، والثانية لها قيمة 4 ف. مطلوب لتحديد ما يجب أن تكون الرسوم ف.
لحل هذه المشكلة ، نحتاج إلى استخدام قانون كولوم ، الذي يصف التفاعل بين الشحنات. وفقا لقانون كولوم ، فإن قوة التفاعل بين شحنتين تتناسب مع ناتج مقاديرها وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما.
وبالتالي ، يمكننا كتابة معادلة تكون فيها قوة التفاعل و يساوي 1 / (4₀ ف) * (ف * 4 ف) / إل2 ، حيث ε من ثابت كهربائي.
لإيجاد القيمة المطلوبة للشحنة ف ، يجب أن نساوي هذه القوة بالصفر ، لأننا في حالة توازن. بعد حل المعادلة ، نحصل على قيمة الشحنة س ، الذي يفي بشرط المشكلة.
- حساب المسؤول عن رسوم نقطتين
- كيفية تحديد الرسوم المطلوبة س
- سؤال وجواب
- ما ينبغي أن يكون المسؤول عن رسوم نقطتين ف و 4 ف على مسافة لتر من بعضها البعض?
- ما هي الصيغة التي يجب أن أستخدمها لتحديد الشحنة ف لنقطتين رسوم ف و 4 ف على مسافة ل من بعضها البعض?
حساب المسؤول عن رسوم نقطتين
حساب الشحنة لنقطتين رسوم ف و 4 ف على مسافة ل من بعضها البعض باستخدام قانون كولوم. ينص قانون كولوم على أن قوة الجذب أو التنافر بين شحنتين نقطتين تتناسب مع ناتج شحناتهما وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما. معادلة حساب قوة التفاعل الكهروستاتيكي بين شحنتين ف1 و ف2 على مسافة ص:
و = ك * (س1 * س2) / ص^2
أين:
- و هي قوة التفاعل بين الشحنات المقاسة بـ ن (نيوتن)
- ك هو ثابت كولوم ، القيمة التقريبية هي 9 * 10^9 ن * م^2 / كوالا لمبور^2
- س1 و س2 هي رسوم رسوم نقطتين ، تقاس بالكلومتر (كولومبوس)
- ص هي المسافة بين الشحنات ، تقاس بـ م (متر)
في هذه الحالة ، لدينا شحنتان ف و 4 ف. للعثور على قيمة شحنة إحداهما، من الضروري مراعاة أن قوة التفاعل بين الشحنتين ستكون مساوية لـ:
و = ك * (ف * 4 ف) / ل ^2
من خلال فتح الأقواس وإحضار عناصر مماثلة ، نحصل على:
و = ك * 4 ف^2 / لتر^2
وبالتالي ، فإن قيمة الشحنة ف لنقطتين رسوم ف و 4 ف على مسافة ل من بعضها البعض يمكن العثور عليها عن طريق حل المعادلة أعلاه فيما يتعلق ف. من هذه المعادلة ، يمكنك العثور على القيمة الدقيقة للشحنة ف أو ، إذا كانت المعلمات الأخرى معروفة ، يمكنك العثور على نسبة الرسوم أو العلاقات الخطية بينهما.
كيفية تحديد الرسوم المطلوبة س
لتحديد الشحنة المطلوبة ف من نقطتين رسوم ف و 4 ف على مسافة إل من بعضها البعض ، يمكن استخدام قانون كولوم ، الذي يصف التفاعل بين الجسيمات المشحونة:
قانون كولوم: قوة التفاعل بين اثنين من التهم نقطة يتناسب طرديا مع المنتج من التهم الموجهة إليهم ويتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما.
و = ك * (س1 * س2) / ص^2
أين:
- و هي قوة التفاعل بين الشحنات;
- ك هل ثابت كولوم (ثابت إلكتروستاتيكي);
- س 1 و س 2 هي رسوم رسوم نقطتين;
- ص هي المسافة بين الشحنات.
من أجل العثور على الشحنة المطلوبة ف ، تحتاج إلى حل المعادلة ، مع مراعاة القيم المعروفة للرسوم والمسافات. مع العلم أنه في هذه الحالة شحنة واحدة ف والأخرى 4 ف ، يمكننا كتابة المعادلة:
ك * (ف * 4 ف) / ل^2 = و