Πώς υπολογίζετε το μέγεθος της δύναμης που ενεργεί σε χρέωση;
1. Ηλεκτρική δύναμη:
* Φόρμουλα: F =QE
* Πού:
* Το F είναι το μέγεθος της ηλεκτρικής δύναμης (στο Newton, n)
* Q είναι το μέγεθος του φορτίου (στο Coulombs, C)
* E είναι το μέγεθος του ηλεκτρικού πεδίου (σε Newton ανά Coulomb, N/C)
2. Μαγνητική δύναμη:
* Φόρμουλα: F =qvbsinθ
* Πού:
* F είναι το μέγεθος της μαγνητικής δύναμης (στα Newton, n)
* Q είναι το μέγεθος του φορτίου (στο Coulombs, C)
* V είναι το μέγεθος της ταχύτητας του φορτίου (σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο, m/s)
* Β είναι το μέγεθος του μαγνητικού πεδίου (στο Tesla, T)
* θ είναι η γωνία μεταξύ του φορέα ταχύτητας και του διανύσματος μαγνητικού πεδίου
3. Βαρυτική δύναμη (αμελητέα για τα περισσότερα φορτισμένα σωματίδια):
* Φόρμουλα: F =gm₁m₂/r²
* Πού:
* F είναι το μέγεθος της βαρυτικής δύναμης (στο Newton, n)
* Το G είναι η βαρυτική σταθερά (6.674 × 10⁻ ⋅ n θέση/kg²)
* M₁ και M₂ είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων (σε κιλά, KG)
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων (σε μέτρα, m)
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι μια φόρτιση +2,0 μC (2,0 × 10⁻⁶ C) τοποθετείται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο με ισχύ 5,0 × 10 ⁵ N/c. Για να βρούμε τη δύναμη σε αυτό το φορτίο, χρησιμοποιούμε τον τύπο για ηλεκτρική δύναμη:
F =qe =(2,0 × 10⁻⁶ c) (5,0 × 10⁵ n/c) =1,0 n
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η κατεύθυνση της ηλεκτρικής δύναμης καθορίζεται από την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου και το σημάδι του φορτίου. Ένα θετικό φορτίο βιώνει μια δύναμη προς την ίδια κατεύθυνση με το ηλεκτρικό πεδίο, ενώ ένα αρνητικό φορτίο βιώνει μια δύναμη προς την αντίθετη κατεύθυνση.
* Η κατεύθυνση της μαγνητικής δύναμης είναι κάθετη τόσο στην ταχύτητα του φορτίου όσο και στο μαγνητικό πεδίο και καθορίζεται από τον κανόνα δεξιού.
* Η βαρυτική δύναμη είναι συνήθως πολύ αδύναμη σε σύγκριση με την ηλεκτρική δύναμη, ειδικά για σωματίδια με μικρή μάζα. Ωστόσο, γίνεται σημαντικό όταν ασχολούνται με μεγάλες μάζες, όπως οι πλανήτες.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις ή θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα σενάρια!
