Vier ladingen worden uit het oneindige gehaald en op intervallen van één meter geplaatst, zoals weergegeven. Bepaal de elektrische potentiële energie van deze groep?

stel dat de lading bij de oorsprong is # Q_1 # en ernaast geven we naam als # Q_2, q_3, q_4 #

Nu, potentiële energie als gevolg van twee ladingen van # Q_1 # en # Q_2 # gescheiden door afstand #X# is # 1 / (4 pi epsilon) (q_1) (q_2) / x #

Dus hier is potentiële energie van het systeem, # 9 * 10 ^ 9 ((q_1 q_2) / 1 + (q_1 q_3) / 2 + (q_1 q_4) / 3 + (q_2 q_3) / 1 + (q_2 q_4) / 2 + (q_3 q_4) / 1) # (d.w.z. som van potentiële energie als gevolg van alle mogelijke ladingscombinaties)

#=9*10^9(-1/1 +1/2 +(-1)/3+(-1)/1 +1/2 +(-1)/1)*10^-6*10^-6#

# = 9 * 10 ^ -3 * (- 7/3) = - 0.021J #

Drie metalen platen van elk gebied A worden gehouden zoals weergegeven in de afbeelding en ladingen q_1, q_2, q_3 worden gegeven om de resulterende ladingsverdeling op de zes oppervlakken te vinden, verwaarloosend randeffect?

De ladingen op de vlakken a, b, c, d, e en f zijn q_a = 1/2 (q_1 + q_2 + q_3), q_b = 1/2 (q_1-q_2-q_3), q_c = 1/2 (- q_1 + q_2 + q_3), q_d = 1/2 (q_1 + q_2-q_3), q_e = 1/2 (-q_1-q_2 + q_3), q_f = 1/2 (q_1 + q_2 + q_3) Het elektrische veld in elke regio kan worden gevonden met behulp van de wet van Gauss en superpositie. Ervan uitgaande dat het gebied van elke plaat A is, is het elektrische veld dat wordt veroorzaakt door de lading q_1 alleen al q_1 / {2 epsilon A} van de plaat aan weerszijden weg gericht. Op dezelfde manier kunnen we de velden als gevolg van elke lading afzonderlijk achterhalen en superpositie gebruiken om

De ladingen van + 2microC, + 3microC en -8microC worden in de lucht geplaatst op de hoekpunten van een gelijkzijdige driehoek van 10 cm. Wat is de grootte van de kracht die op de -8microC inwerkt als gevolg van de andere twee ladingen?

Laat lading 2 muC, 3muC, -8 muC worden geplaatst op punt A, B, C van de getoonde driehoek. Dus de netto kracht op -8 muC vanwege 2muC zal langs CA werken en de waarde is F_1 = (9 * 10 ^ 9 * (2 * 10 ^ -6) * (- 8) * 10 ^ -6) / (10 /100)^2=-14.4N En vanwege 3muC is dit samen met CB ie F_2 = (9 * 10 ^ 9 * (3 * 10 ^ -6) (- 8) * 10 ^ -6) / (10 / 100) ^ 2 = -21.6N Dus, twee krachten van F_1 en F_2 werken op de lading -8muC met een hoek van 60 ^ @ daartussen, dus de nect kracht zal zijn, F = sqrt (F_1 ^ 2 + F_2 ^ 2 + 2F_1 F_2 cos 60) = 31.37N Een tan-hoek maken ^ -1 ((14.4 sin 60) / (21.6 + 14.4 cos 60)) = 29.4 ^ @ met F_2

Vier ladingen worden geplaatst op de hoekpunten van vierkant met zijde van 5 cm. De kosten zijn: 1, -1, 2 -2 xx 10 ^ (- 8) C. Wat is het elektrische veld in het midden van de cirkel?

Vec (E _ ("Net")) = 7.19xx10 ^ 4 * sqrt (2) j = 1.02xx10 ^ 5j Dit kan eenvoudig worden opgelost als we eerst focussen op de fysica. ZO wat de natuurkunde hier? Laten we eens kijken naar de linkerbovenhoek en rechteronderhoek van het vierkant (q_2 en q_4). Beide ladingen liggen op gelijke afstand van het midden, dus het netto veld in het midden is gelijk aan een enkele lading q van -10 ^ 8 C in de rechteronderhoek. Vergelijkbare argumenten voor q_1 en q_3 leiden tot de conclusie dat q_1 en q_3 kunnen worden vervangen door een enkele lading van 10 ^ -8 C in de rechterbovenhoek. Laten we nu de afstand van scheiding