گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

در شکل زیر دایره و مربع هم‌مرکز هستند و بر روی هریک 4 بار هم‌اندازه به فاصله‌های مساوی از یکدیگر قرار دارند. اگر شعاع دایره برابر با 60cm، اندازهٔ هر ضلع مربع برابر با 40cm و اندازهٔ هر بار $4\mu C$ باشد، میدان الکتریکی برآیند در نقطهٔ O در SI کدام است؟ $(k=9\times {{10}^{9}}\frac{N.{{m}^{2}}}{{{C}^{2}}})$

1 ) 

$20\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}-18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}$

2 ) 

$-16\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}-18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}$

3 ) 

$-20\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}-18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}$

4 ) 

$16\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}+18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}$

پاسخ تشریحی :
نمایش پاسخ

آن بارهایی که به‌صورت هم‌اندازه و هم‌علامت به صورت متقارن و قرینه نسبت به نقطهٔ O قرار دارند، میدان الکتریکی‌شان یکدیگر را خنثی می‌کند، پس برای بارهای باقی‌مانده داریم:
اندازهٔ میدان حاصل از هر بار q از مربع را در نقطهٔ  O، ${{E}_{1}}$ و اندازهٔ میدان حاصل از هر بار q از دایره در نقطهٔ O از دایره را ${{E}_{2}}$ در نظر میگیریم، داریم:

میدان هر بار از مربع:${{E}_{1}}=k\frac{\left| q \right|}{r_{1}^{2}}=9\times {{10}^{9}}\times \frac{4\times {{10}^{-6}}}{{{(20\times {{10}^{-2}})}^{2}}}=9\times {{10}^{9}}\frac{N}{C}$
میدان هر بار از دایره:${{E}_{2}}=k\frac{\left| q \right|}{r_{2}^{2}}=9\times {{10}^{9}}\times \frac{4\times {{10}^{-6}}}{{{(60\times {{10}^{-2}})}^{2}}}={{10}^{5}}\frac{N}{C}$

حال با توجه به شکل، برایند میدان‌ها را در محورهای x و y به‌دست می‌آوریم.

${{\overrightarrow{E}}_{x}}=-{{E}_{1}}\overrightarrow{i}+2{{E}_{2}}\overrightarrow{i}=-2\times 9\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}+2\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}=-16\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}\,\,(\frac{N}{C})$
${{\overrightarrow{E}}_{y}}=-2{{E}_{1}}\overrightarrow{j}=-18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}\,\,(\frac{N}{C})\,\,\Rightarrow \,\,{{\overrightarrow{E}}_{T}}=-16\times {{10}^{5}}\overrightarrow{i}-18\times {{10}^{5}}\overrightarrow{j}\,\,(\frac{N}{C})$

تحلیل ویدئویی تست

علی ملاولی