Apat na singil ang inilalagay sa mga vertex ng parisukat na may gilid ng 5 cm. Ang mga singil ay: 1, -1, 2 -2 xx 10 ^ (- 8) C. Ano ang patlang ng Electric sa gitna ng bilog?

Apat na singil ang inilalagay sa mga vertex ng parisukat na may gilid ng 5 cm. Ang mga singil ay: 1, -1, 2 -2 xx 10 ^ (- 8) C. Ano ang patlang ng Electric sa gitna ng bilog?
Anonim

Sagot:

#vec (E _ ("Net")) = 7.19xx10 ^ 4 * sqrt (2) j = 1.02xx10 ^ 5j #

Paliwanag:

Madali itong malulutas kung mag-focus kami sa physics muna. KAYA kung ano ang pisika dito?

Well let's makita sa itaas na kaliwang sulok at kanang sulok sa ibaba ng parisukat (# q_2 at q_4 #). Ang parehong mga singil ay magkakaparehong distansya mula sa sentro, kaya ang net field sa sentro ay katumbas ng isang singil q ng # -10 ^ 8 C # sa kanang sulok sa ibaba. Katulad na mga argumento para sa # q_1 at q_3 # hahantong sa konklusyon na # q_1 at q_3 # maaaring mapalitan ng isang singil ng # 10 ^ -8 C # sa kanang sulok sa itaas.

Ngayon ay hayaan natin ang distansya ng paghihiwalay # r #.

#r = a / 2 sqrt (2); r ^ 2 = a ^ 2/2 #

Ang patlang na magnitude ay ibinibigay sa pamamagitan ng:

# | E_q | = kq / r ^ 2 _ (r ^ 2 = a ^ 2/2) = 2 (kq) / a ^ 2 #

at para sa # q = 2q; | E_ (2q) | = 2 | E_q | = 4 (kq) / a ^ 2 #

(kulay-asul) (cos (-45) i + kasalanan (-45) j)) +2 (kulay (pula) (cos (45) + (kulay (lilang) (cos (135) i + kasalanan (135) j)) + = #

#fec (E _ ("Net")) = E_ (q) (kulay (asul) (sqrt (2) / 2i - sqrt (2) / 2j) 2 - sqrt (2) / 2) j)) + (kulay (green) (- sqrt (2) / 2 i - sqrt (2) / 2j) / 2 i + sqrt (2) / 2j)) # ang bahagi ko ay kanselahin at kami ay natitira sa: #vec (E _ ("Net")) = E_ (q) * sqrt (2) j #

Compute #E_ (q) = 2 (kq) / a ^ 2; k = 8.99xx10 ^ 9; q = 10 ^ -8; a ^ 2 = (5/100) ^ 2 #

# 5 (q) = 2 * (8.99xx10 ^ 9 * 10 ^ -8) / (5/100) ^ 2 = 7.19xx10 ^ 4 N / C #

#vec (E _ ("Net")) = 7.19xx10 ^ 4 * sqrt (2) j = 1.02xx10 ^ 5j #