Benang lurus tak berujung bermuatan seragam dengan benang linier

Misalkan elektron berada pada jarak r1 dari filamen lurus, dan kemudian mendekatinya pada jarak Δr = r2 - r1. Maka perubahan potensial sepanjang jalur elektron akan sama dengan:

ΔV = -EtΔr

di mana E adalah kuat medan listrik, t adalah kerapatan linier benang.

Untuk elektron yang terletak pada jarak r1 dari benang, energi potensialnya sama dengan:

U1 = -eΔV = eEtΔr

di mana e adalah muatan elektron.

Pergerakan elektron terjadi dari daerah yang potensialnya lebih tinggi ke daerah yang potensialnya lebih rendah, sehingga energi potensial elektron akan berkurang ketika mendekati filamen. Energi potensial akan mencapai minimum pada jarak r2 dari benang, maka nilainya adalah:

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

Energi potensial minimum sama dengan energi kinetik maksimum elektron, sehingga kita dapat menulis:

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

dimana m adalah massa elektron, v adalah kecepatan elektron.

Jadi, kecepatan elektron saat mendekati benang akan sama dengan:

v = akar persegi(2eEt(r1 - r2)/m)

Mengganti nilai numerik, kita mendapatkan:

v = akar persegi(2 * 1.6e-19 * 1 * 10^3 * 9 * 10^9 * (1.5 - 1) / 9.1e-31) ≈ 1.93 * 10^6 m/s

Jawaban: v ≈ 1,93 * 10^6 m/s.

Soal 31308. Solusi detail dengan catatan singkat tentang kondisi, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang solusinya, silakan menulis. Kami akan mencoba membantu.

Benang lurus tak berujung bermuatan seragam

Produk digital ini memberikan solusi terperinci untuk Soal 31308, yang melibatkan medan listrik yang diciptakan oleh benang lurus tak berujung yang bermuatan seragam. Penyelesaiannya berisi uraian singkat tentang kondisi masalah, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya. Deskripsi produk juga memberikan petunjuk langkah demi langkah penyelesaian masalah dan penjelasan setiap langkah.

Produk ini akan berguna bagi siswa dan guru yang mengambil mata kuliah elektrodinamika dan teori medan, serta bagi siapa saja yang tertarik dengan fisika dan penerapannya.

Dengan membeli produk digital ini, Anda mendapatkan akses informasi yang lengkap dan jelas tentang penyelesaian masalah, yang akan membantu Anda lebih memahami topik medan listrik serta menambah pengetahuan dan keterampilan Anda di bidang tersebut.

Karakteristik produk:

• Solusi terperinci untuk masalah 31308
• Uraian singkat tentang kondisi masalah, rumusan dan hukumnya
• Petunjuk dan penjelasan langkah demi langkah
• Bantuan jika Anda memiliki pertanyaan

Harga:

Harga produknya adalah 99 rubel.

Deskripsi Produk:

Sebuah filamen lurus tak berujung bermuatan seragam dengan kerapatan linier t = 1,0 nC/cm menciptakan medan listrik. Jika Anda mengambil kursus elektrodinamika dan teori medan atau tertarik pada fisika, produk digital ini akan menjadi pembelian yang berguna untuk Anda. Ini memberikan solusi rinci untuk Soal 31308, yang melibatkan medan listrik yang diciptakan oleh benang lurus tak terbatas bermuatan seragam. Penyelesaiannya berisi uraian singkat tentang kondisi masalah, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya. Selain itu, deskripsi produk memberikan petunjuk langkah demi langkah untuk menyelesaikan masalah dan penjelasan setiap langkah.

Dengan membeli produk digital ini, Anda mendapatkan akses informasi yang lengkap dan jelas tentang penyelesaian masalah, yang akan membantu Anda lebih memahami topik medan listrik serta menambah pengetahuan dan keterampilan Anda di bidang tersebut. Selain itu, jika Anda memiliki pertanyaan, Anda dapat menghubungi kami untuk mendapatkan bantuan, dan kami akan dengan senang hati membantu Anda.

Harga produknya hanya 99 rubel, sehingga terjangkau untuk semua orang. Beli produk digital ini dan perluas wawasan Anda di bidang elektrodinamika dan teori medan!

Untuk mengatasi masalah ini, Anda dapat menggunakan rumus untuk menentukan kecepatan elektron ketika bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Menurut rumusnya, kecepatan elektron v sama dengan:

v = akar persegi(2eEt(r1 - r2)/m)

dimana e adalah muatan elektron, E adalah kuat medan listrik, t adalah kerapatan linier benang, r1 dan r2 adalah jarak antara elektron dan benang sebelum dan sesudah mendekat, m adalah massa elektron.

Data berikut diketahui dari rumusan masalah:

e = 1,6 * 10^-19 C (muatan elektron) E = t * 1000 * 9 * 10^9 N/C (kuat medan listrik, dimana t = 1,0 nC/cm) t = 1,0 * 10^-9 C/cm (kerapatan benang linier) r1 = 1,5 cm = 0,015 m (jarak awal antara elektron dan benang) r2 = 1 cm = 0,01 m (jarak akhir antara elektron dan benang) m = 9,1 * 10^-31 kg (massa elektron)

Mengganti nilai ke dalam rumus, kita mendapatkan:

v = akar persegi(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

Jadi, kecepatan elektron ketika mendekati benang dari jarak r1 = 1,5 cm hingga r2 = 1 cm adalah kira-kira 1,93 * 10^6 m/s.

***

Sebuah benang lurus tak berujung bermuatan seragam dengan kerapatan linier t = 1,0 nC/cm menciptakan medan listrik di sekelilingnya. Medan ini dapat dijelaskan dengan menggunakan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa besar gaya yang bekerja antara dua muatan titik sebanding dengan muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.

Untuk menghitung kecepatan elektron mendekati filamen, perlu menggunakan hukum Coulomb dan rumus energi kinetik elektron. Dari kondisi soal diketahui jarak r1 dan r2 serta kerapatan muatan linier t.

Untuk menyelesaikan soal tersebut, pertama-tama Anda harus menghitung kuat medan listrik di titik r1, kemudian di titik r2, menggunakan hukum Coulomb. Selanjutnya, dengan menggunakan rumus energi elektron dalam medan listrik, Anda dapat menghitung kecepatan elektron pada jarak r1 dan pada jarak r2.

Rumus perhitungan untuk menghitung kecepatan elektron adalah:

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

dimana K(r) adalah energi potensial elektron pada jarak r, m adalah massa elektron.

Penyelesaian soal secara detail beserta uraian singkat tentang syarat, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya dapat dilihat pada soal 31308. Jika anda mempunyai pertanyaan tentang penyelesaiannya, anda dapat menuliskannya di sini dan saya akan mencoba membantu.

***

1. Produk digital yang sangat nyaman untuk menyelesaikan masalah matematika pada garis lurus.
2. Produk digital unggulan untuk menghitung medan listrik.
3. Mudah digunakan dan dapatkan hasil dengan cepat dengan filamen digital.
4. Ini adalah produk digital unggulan untuk pelajar dan profesional di bidang fisika dan matematika.
5. Grafis dan antarmuka berkualitas luar biasa.
6. Filamen Digital Kepadatan Muatan Linier adalah tambahan yang bagus untuk materi pendidikan.
7. Produk digital berkualitas tinggi dan akurat untuk memecahkan masalah elektrostatika.
8. Filamen digital dengan distribusi muatan linier merupakan alat yang sangat diperlukan untuk penelitian ilmiah.
9. Sangat mudah menggunakan utas digital untuk mengilustrasikan perhitungan teoretis dalam artikel ilmiah.
10. Produk digital hebat untuk siapa saja yang terlibat dalam sains dan teknologi.

Keunikan:

Sangat nyaman untuk membeli barang digital - tidak perlu menunggu pengiriman dan Anda dapat langsung mulai menggunakannya.

Banyak pilihan produk digital memungkinkan Anda menemukan produk yang tepat untuk tugas apa pun.

Barang digital seringkali lebih murah daripada barang fisik.

Buku digital memakan lebih sedikit ruang di rak, dan tidak perlu mengkhawatirkan keamanan dan kondisinya.

Trek musik dapat dengan mudah dibeli dan diunduh serta didengarkan kapan saja, di mana saja.

Game komputer dapat dibeli dan diunduh, dan Anda dapat mulai bermain segera setelah pembayaran.

Kursus digital dan materi pembelajaran tersedia untuk dipelajari di waktu dan tempat yang nyaman.

Foto dan video digital tidak memakan banyak ruang hard drive dan tidak memerlukan penyimpanan fisik.

Program dan aplikasi digital dapat dengan mudah diunduh dan diinstal serta digunakan tanpa biaya tambahan.

Barang digital dapat dibeli bahkan tanpa meninggalkan rumah, yang menghemat waktu dan nyaman bagi penyandang disabilitas.