1. Решите задачу: Через поперечное сечение проводника длиной 200 м в течение 4 с проходит электрический заряд 550 МКл. а) Определите силу тока в проводнике. ответ округлите до сотых. Б) Вычислите напряжение на концах проводника, если при перемещении данного заряда будет совершена работа 2,6 кДж. ответ запишите в киловольтах. с) Определите удельное сопротивление проводника, если его площадь поперечного сечения равна 1 мм2 а сопротивление равно 180 Ом.
Дано:
q₁ = q₂ = q₃ = q₄ = Q = 10⁻⁷ Кл
Найти: q₀
Изобразим графически все заряды. Заряды в вершинах квадрата пронумеруем от 1 до 4, заряду в центре квадрата присвоим номер 0.
Если система находится в равновесии, то векторная сумма сил, действующих на каждый из зарядов равна 0. Заметим, что поскольку картинка симметрична относительно центрального заряда, то выбирать его для рассмотрения смысла нет. Выберем для рассмотрения один из зарядов, расположенных в вершинах квадрата, например, № 4.
Запишем:
Введем ось, на которую спроецируем эти силы. Удобно направить эту ось вдоль диагонали квадрата. Тогда, получим:
Введенный угол , так как диагональ квадрата делит его на два равных равнобедренных прямоугольных треугольника.
Подставляя значение косинуса этого угла и расписывая силы Кулона, получим:
Величина соответствует стороне квадрата:
Так как искомый заряд отрицательный, то:
q₀ ≈ -0.96·10⁻⁷ Кл
ответ: -0.96·10⁻⁷ Кл
ответ: m≈ 6,7*10^-27 кг.
Объяснение: По условию дано, что q (т.е.заряд) равен 2*e (где е - это элементарная частица). Тогда q= 2*|1,6*10^-19|Кл= 3,2*10^-19 Кл.
Как помнится, что работа электрического тока высчитывается по формуле: A= q*U. Значит считаем работу, A= (3,2*10^-19)Кл * 105 В= 3,36*10^-17 Дж. В данном случае, A=K (кинетическая энергия, т.к V1=0, а V2=1,0*10⁵м/с). K=m*V²/2, то из этой формулы выражаем m= 2*А/V²= (2*3,36*10^-17Дж)/(1,0*10⁵ м/с)= 6,72*10^-27 кг≈6,7*10^-27 кг. Если что-то следует объяснить более подробно, обращайся!