1) 1 метр қашықтықтағы электр өрісінің 0,1 наноампер нүктелік зарядының кернесі көрсетілгенінің көздеріңізге келеді
1) 1 метр қашықтықтағы электр өрісінің 0,1 наноампер нүктелік зарядының кернесі көрсетілгенінің көздеріңізге келеді ме? Осы нүктедегі заряд 10 наноамперге келеді ме?
2) Өзінен 50 см қашықтықта кернеленген электр өрісін тудыратын нүктелік зарядтың шамасын табыңыз, өрістер секунд сайын анықтаймыз.
01.12.2023 19:25
Объяснение: Закон Кулона устанавливает, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Таким образом, формула для расчёта силы взаимодействия имеет вид F = k * (q1 * q2) / r^2, где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона.
Пример:
1) Для задачи 1: Дано расстояние (r) между зарядами - 1 метр, заряд (q1) - 0,1 наноампер. Мы хотим узнать, достаточно ли этот заряд, чтобы быть видимым для человеческого глаза. Для этого, нам нужно установить, является ли значение заряда больше или меньше порогового значения, которое могут воспринимать наши глаза. Ответ: Для большинства людей пороговое значение заряда, видимое глазом, составляет около 100 наноампер. Так как данный заряд составляет 0,1 наноампер, то он не будет видимым для глаза.
2) Для задачи 2: Дано расстояние (r) между зарядами - 50 см, заряд (q1) - неизвестно. Мы хотим найти силу (F), действующую между этими зарядами. Для этого, нам нужно знать величину второго заряда (q2) и постоянную Кулона (k). Расстояние между зарядами измеряется в метрах, поэтому для решения задачи нам нужно перевести расстояние в метры. Ответ: Запишем формулу и подставим известные значения: F = k * (q1 * q2) / r^2. Однако, так как заряд (q1) неизвестен, мы не можем решить задачу и найти значение силы (F) без знания хотя бы одного из зарядов.
Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с концепцией электрического поля и взаимодействия зарядов. Изучение материала в логической последовательности и выполнение практических заданий помогут углубить знания и научиться применять формулу Кулона.
Упражнение: Решите задачу: Два заряда q1 = 5 мкКл и q2 = -3 мкКл находятся на расстоянии r = 10 см друг от друга. Найдите силу взаимодействия между этими зарядами.
Пояснение:
1) Электрический заряд - это фундаментальная физическая величина, измеряемая в Кулонах (Кл). Заряд может быть положительным или отрицательным. В данной задаче рассматривается заряд в нанокулонах (нКл).
Для решения первой задачи нам дано, что электрический заряд имеет величину 0,1 наноампер и находится на расстоянии 1 метра от наблюдателя. Чтобы определить, видим мы этот заряд или нет, необходимо рассчитать его яркость, или точнее, электрическое поле, создаваемое этим зарядом.
Электрическое поле определяется формулой:
E = k * (Q / r^2),
где
E - электрическое поле,
k - электростатическая постоянная,
Q - заряд,
r - расстояние от заряда до точки наблюдения.
Подставляя значения в формулу, получаем:
E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (0,1 * 10^(-9) Кл / (1 м)^2) = 0,9 Н / Кл.
Таким образом, электрическое поле, создаваемое данным зарядом, равно 0,9 Н / Кл.
Определить, видим ли мы заряд, мы можем, сравнивая его яркость с яркостью других объектов вокруг нас. Но для абсолютной ясности, необходимо дополнительное объяснение: околообычные электрические поля (например, в проводах, приборах и т.д.) могут быть существенно более сильными, чем 0,9 Н / Кл, и поэтому могут быть заметнее. Однако, если рассматривать только отдельный заряд, он будет не заметен для человеческого глаза из-за незначительности его электрического поля.
2) Для решения второй задачи нам дано, что заряд размещен на расстоянии 50 см от точки наблюдения. Мы хотим найти величину этого заряда.
Мы можем использовать ту же формулу, что и в предыдущей задаче:
E = k * (Q / r^2).
Но в данном случае нам дано электрическое поле (E), а мы хотим найти заряд (Q). Таким образом, мы можем переписать формулу следующим образом:
Q = (E * r^2) / k.
Подставляя значения в формулу, получаем:
Q = (0,9 Н / Кл) * (0,5 м)^2 / (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).
Выполняя вычисления, получаем:
Q = 2,5 * 10^(-8) Кл.
Таким образом, заряд равен 2,5 * 10^(-8) Кл.
Демонстрация:
1) В первой задаче мы можем сказать, что электрическое поле, создаваемое зарядом в 0,1 наноампер, на расстоянии 1 метра от наблюдения, равно 0,9 Н / Кл. Это электрическое поле будет незаметно для человеческого глаза из-за его незначительности.
2) Во второй задаче мы можем сказать, что заряд, создающий электрическое поле в 1 Н / Кл на расстоянии 50 см от наблюдения, равен 2,5 * 10^(-8) Кл.
Совет: Для лучшего понимания концепций электрического заряда и электрического поля, рекомендуется ознакомиться с основами электростатики и изучить формулы, связанные с этими темами. Также полезно проводить практические эксперименты, чтобы убедиться в правдивости этих концепций.
Ещё задача: В 2 метрах от заряда создается электрическое поле в 3 Н / Кл. Каков заряд? Укажите ответ в Кулонах.