Ensartet ladet lige endeløs tråd med lineær

Antag, at elektronen er i en afstand r1 fra den lige filament, og så nærmer den sig i en afstand Δr = r2 - r1. Så vil ændringen i potentiale langs elektronens vej være lig med:

AV = -EtAr

hvor E er den elektriske feltstyrke, t er trådens lineære tæthed.

For en elektron placeret i en afstand r1 fra tråden er den potentielle energi lig med:

U1 = -eΔV = eEtΔr

hvor e er elektronladningen.

Bevægelsen af ​​en elektron sker fra et område med højere potentiale til et område med lavere potentiale, så elektronens potentielle energi vil falde, når den nærmer sig filamentet. Den potentielle energi vil nå et minimum i en afstand r2 fra tråden, så vil dens værdi være:

U2 = eEtΔr - eEt(r2 - r1) = eEt(r1 - r2)

Den minimale potentielle energi svarer til elektronens maksimale kinetiske energi, så vi kan skrive:

mv^2/2 = eEt(r1 - r2)

hvor m er elektronens masse, v er elektronens hastighed.

Således vil elektronens hastighed, når man nærmer sig tråden, være lig med:

v = sqrt(2eEt(r1 - r2)/m)

Ved at erstatte numeriske værdier får vi:

v = sqrt(2 * 1,6e-19 * 1 * 10^3 * 9 * 10^9 * (1,5 - 1) / 9,1e-31) ≈ 1,93 * 10^6 m/s

Svar: v ≈ 1,93 * 10^6 m/s.

Opgave 31308. Detaljeret løsning med en kort optegnelse af de betingelser, formler og love, der er brugt i løsningen, udledning af regneformlen og svar. Hvis du har spørgsmål til løsningen, så skriv endelig. Vi vil prøve at hjælpe.

Ensartet ladet lige endeløs tråd

Dette digitale produkt giver en detaljeret løsning på problem 31308, som involverer det elektriske felt skabt af en ensartet ladet lige endeløs tråd. Løsningen indeholder en kort beskrivelse af de problemforhold, formler og love, der er brugt i løsningen, udledningen af ​​regneformlen og svaret. Produktbeskrivelsen giver også trin-for-trin instruktioner til løsning af problemet og forklaringer af hvert trin.

Dette produkt vil være nyttigt for studerende og lærere, der tager kurser i elektrodynamik og feltteori, såvel som for alle, der er interesseret i fysik og dens anvendelser.

Ved at købe dette digitale produkt får du adgang til fuldstændig og klar information om løsning af problemet, som vil hjælpe dig til bedre at forstå emnet om det elektriske felt og øge din viden og færdigheder på dette område.

Produktegenskaber:

• Detaljeret løsning på problem 31308
• Kort beskrivelse af problemforholdene, formler og love
• Trin-for-trin instruktioner og forklaringer
• Hjælp hvis du har spørgsmål

Pris:

Prisen på produktet er 99 rubler.

Produkt beskrivelse:

Et ensartet ladet lige endeløst filament med en lineær tæthed t = 1,0 nC/cm skaber et elektrisk felt. Hvis du tager kurser i elektrodynamik og feltteori eller er interesseret i fysik, så vil dette digitale produkt være et nyttigt køb for dig. Det giver en detaljeret løsning på problem 31308, som involverer det elektriske felt skabt af en ensartet ladet lige uendelig tråd. Løsningen indeholder en kort beskrivelse af problemets betingelser, formler og love, der er brugt i løsningen, udledningen af ​​regneformlen og besvarelsen. Derudover giver produktbeskrivelsen trin-for-trin instruktioner til løsning af problemet og forklaringer af hvert trin.

Ved at købe dette digitale produkt får du adgang til fuldstændig og klar information om løsning af problemet, som vil hjælpe dig til bedre at forstå emnet om det elektriske felt og øge din viden og færdigheder på dette område. Derudover kan du, hvis du har spørgsmål, kontakte os for at få hjælp, så hjælper vi dig gerne.

Prisen på produktet er kun 99 rubler, hvilket gør det overkommeligt for alle. Køb dette digitale produkt og udvid din horisont inden for elektrodynamik og feltteori!

For at løse dette problem kan du bruge formlen til at bestemme en elektrons hastighed, når den bevæger sig under påvirkning af et elektrisk felt. Ifølge formlen er elektronhastigheden v lig med:

v = sqrt(2eEt(r1 - r2)/m)

hvor e er ladningen af ​​elektronen, E er den elektriske feltstyrke, t er trådens lineære tæthed, r1 og r2 er afstandene mellem elektronen og tråden før og efter tilgang, m er elektronens masse.

Følgende data er kendt fra problemformuleringen:

e = 1,6 * 10^-19 C (elektronladning) E = t * 1000 * 9 * 10^9 N/C (elektrisk feltstyrke, hvor t = 1,0 nC/cm) t = 1,0 * 10^-9 C/cm (lineær densitet af tråden) r1 = 1,5 cm = 0,015 m (startafstand mellem elektron og tråd) r2 = 1 cm = 0,01 m (endelig afstand mellem elektron og tråd) m = 9,1 * 10^-31 kg (elektronmasse)

Ved at erstatte værdierne i formlen får vi:

v = sqrt(2 * 1,6 * 10^-19 * 1 * 10^-9 * 9 * 10^9 * (0,015 - 0,01) / 9,1 * 10^-31) ≈ 1,93 * 10^6 m/s

Således er hastigheden af ​​en elektron, når man nærmer sig tråden fra en afstand på r1 = 1,5 cm til r2 = 1 cm, cirka 1,93 * 10^6 m/s.

***

En ensartet ladet lige endeløs tråd med en lineær tæthed t = 1,0 nC/cm skaber et elektrisk felt omkring sig selv. Dette felt kan beskrives ved hjælp af Coulombs lov, som siger, at størrelsen af ​​kraften, der virker mellem to punktladninger, er proportional med deres ladninger og omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem.

For at beregne hastigheden af ​​en elektron, der nærmer sig filamentet, er det nødvendigt at bruge Coulombs lov og formlen for elektronens kinetiske energi. Fra problemets betingelser kendes afstandene r1 og r2 samt den lineære ladningstæthed t.

For at løse problemet skal du først beregne det elektriske felt i punkt r1, derefter ved punkt r2 ved hjælp af Coulombs lov. Dernæst kan du ved hjælp af formlen for energien af ​​en elektron i et elektrisk felt beregne elektronens hastighed i en afstand r1 og i en afstand r2.

Beregningsformlen til beregning af elektronhastigheden vil være:

v = sqrt(2 * (K(r1) - K(r2)) / m)

hvor K(r) er den potentielle energi af en elektron i en afstand r, m er elektronens masse.

En detaljeret løsning på opgaven med en kort beskrivelse af de betingelser, formler og love der er brugt i løsningen, udledningen af ​​regneformlen og svaret findes i opgave 31308. Har du spørgsmål til løsningen, kan du skrive dem her og jeg vil prøve at hjælpe.

***

1. Et meget praktisk digitalt produkt til at løse matematiske problemer på en lige linje.
2. Et fremragende digitalt produkt til beregning af elektriske felter.
3. Nem at bruge og få resultater hurtigt med digital filament.
4. Dette er et fremragende digitalt produkt for studerende og fagfolk inden for fysik og matematik.
5. Fremragende kvalitet grafik og interface.
6. Linear Charge Density Digital Filament er en fremragende tilføjelse til undervisningsmaterialer.
7. Et højkvalitets og præcist digitalt produkt til løsning af elektrostatiske problemer.
8. Et digitalt filament med en lineær ladningsfordeling er et uundværligt værktøj til videnskabelig forskning.
9. Det er meget praktisk at bruge digital tråd til at illustrere teoretiske beregninger i videnskabelige artikler.
10. Et fantastisk digitalt produkt for alle involveret i videnskab og teknologi.

Ejendommeligheder:

Det er meget praktisk at købe digitale varer - ingen grund til at vente på levering, og du kan straks begynde at bruge det.

Et stort udvalg af digitale produkter giver dig mulighed for at finde det rigtige produkt til enhver opgave.

Digitale varer koster ofte mindre end deres fysiske modparter.

Digitale bøger fylder mindre på hylderne, og der er ingen grund til at bekymre sig om deres sikkerhed og tilstand.

Musiknumre kan nemt købes og downloades og lyttes til når som helst og hvor som helst.

Computerspil kan købes og downloades, og du kan begynde at spille umiddelbart efter betaling.

Digitale kurser og undervisningsmaterialer er tilgængelige til at studere på ethvert passende tidspunkt og sted.

Digitale fotos og videoer fylder ikke meget på harddisken og kræver ikke fysisk opbevaring.

Digitale programmer og applikationer kan nemt downloades og installeres og bruges uden ekstra omkostninger.

Digitale varer kan købes uden selv at forlade hjemmet, hvilket sparer tid og er praktisk for mennesker med handicap.