Cariche puntiformi Q1=1kNl, Q2=1nC, Q3=-1kNl, Q4=-1kNl

Le coordinate delle cariche puntiformi Q1=1kNl, Q2=1nC, Q3=-1kNl, Q4=-1kNl sono specificate dai raggi vettori r1=(0,0), r2=(a,0), r3=(a,a) , r4= (0,a) sul piano del reticolo, dove la cella ha la forma di un quadrato con lato a=0,1 m. Non ci sono cariche nei restanti nodi del reticolo.

Per determinare il momento di dipolo di un sistema di cariche è necessario trovare la somma vettoriale dei prodotti delle cariche e il raggio vettore di ciascuna carica. Pertanto, il momento di dipolo di questo sistema di cariche è pari a:

p = Q1 * r1 + Q2 * r2 + Q3 * r3 + Q4 * r4

p = (1kNl) * (0.0) + (1nC) * (a.0) + (-1kNl) * (a.a) + (-1kNl) * (0.a)

p = (-1kNl, 1kNl)

Per determinare l'energia potenziale (P) di un sistema di cariche in un campo elettrico esterno (E = 0,1 V/m), è necessario utilizzare la formula:

П = Σ(Qi * φi)

dove Qi è la carica di ciascuna carica e φi è il potenziale creato dalle cariche.

In questo caso, il potenziale φi in un punto di coordinate r può essere trovato utilizzando la formula:

φi = k * Qi / |r - ri|

dove k è la costante di Coulomb e ri è il raggio vettore della i-esima carica.

Allora l’energia potenziale del sistema di cariche P è pari a:

П = k * (Q1 * φ1 + Q2 * φ2 + Q3 * φ3 + Q4 * φ4)

Ï = k * (Q1 / |r - r1| + Q2 / |r - r2| + Q3 / |r - r3| + Q4 / |r - r4|)

P = (9 * 10^9 N * m^2 / Cl^2) * [(1kNl) / |r| + (1nC) / |r - (a,0)| + (-1kNl) / |r - (a,a)| + (-1kNl) / |r - (0,a)|]

dove |r|, |r - (a,0)|, |r - (a,a)| e |r - (0,a)| - distanze rispettivamente tra il punto r e le cariche Q1, Q2, Q3 e Q4.

Usando le formule, puoi calcolare il momento dipolare di un sistema di cariche e la sua energia potenziale in un campo elettrico esterno E = 0,1 V/m.

Benvenuti nel nostro negozio di beni digitali! Presentiamo un prodotto che ti aiuterà a comprendere meglio i fenomeni fisici associati alle cariche elettriche.

Il nostro prodotto è un prodotto digitale unico che include una descrizione delle tariffe punti Q1=1kNl, Q2=1kNl, Q3=-1kNl, Q4=-1kNl. Queste cariche si trovano su un piano in corrispondenza dei nodi del reticolo con una cella a forma di quadrato con lato a=0,1 m. I nodi del reticolo in cui si trovano queste cariche sono specificati dai raggi vettori r1=(0,0), r2=(a .0 ), r3=(a,a), r4=(0,a). Non ci sono addebiti nei restanti nodi.

È possibile visualizzare questo prodotto sul nostro sito Web in un formato html dal design accattivante, che semplifica la lettura e lo studio della descrizione delle cariche elettriche, oltre a facilitare il salvataggio e la condivisione di queste informazioni con altri.

I nostri prodotti digitali vengono regolarmente aggiornati e migliorati per fornirti le informazioni più recenti e la migliore esperienza utente. Non perdere l'opportunità di acquistare questo prodotto oggi ed espandere le tue conoscenze di fisica!

Questo prodotto è una descrizione di un sistema di cariche puntiformi Q1=1kNl, Q2=1nC, Q3=-1kNl, Q4=-1kNl, situate su un piano in corrispondenza dei nodi del reticolo con una cella di forma quadrata con lato a=0,1 m. i nodi in cui si trovano le cariche indicate sono specificati dai raggi vettori r1=(0,0), r2=(a,0), r3=(a,a), r4=(0,a). Non ci sono addebiti nei restanti nodi.

Usando questa descrizione, puoi calcolare il momento di dipolo di un sistema di cariche, che è uguale alla somma vettoriale dei prodotti delle cariche e del raggio vettore di ciascuna carica, cioè p = Q1 * r1 + Q2 * r2 + Q3 * r3 + Q4 * r4, che dà il risultato (-1kNl , 1kNl).

Puoi anche trovare l'energia potenziale P di un sistema di cariche in un campo elettrico esterno E = 0,1 V/m, utilizzando la formula P = k * (Q1 / |r - r1| + Q2 / |r - r2| + Q3 / |r - r3 | + Q4 / |r - r4|), dove k è la costante di Coulomb e ri è il raggio vettore della i-esima carica. Sostituendo i valori numerici, otteniamo P = (9 * 10^9 N * m^2 / Cl^2) * [(1kNl) / |r| + (1nC) / |r - (a,0)| + (-1kNl) / |r - (a,a)| + (-1kNl) / |r - (0,a)|]. Qui |r|, |r - (a,0)|, |r - (a,a)| e |r - (0,a)| - distanze rispettivamente tra il punto r e le cariche Q1, Q2, Q3 e Q4.

Pertanto, questo prodotto consente di comprendere meglio i fenomeni fisici associati alle cariche elettriche e ottenere valori numerici specifici del momento di dipolo e dell'energia potenziale di un sistema di cariche in un campo elettrico esterno. La descrizione è presentata in un formato html dal design accattivante, che semplifica la lettura e lo studio delle informazioni, nonché il salvataggio e la condivisione con altri.

Questo prodotto è un prodotto digitale unico contenente una descrizione delle cariche puntiformi Q1=1kNl, Q2=1nC, Q3=-1kNl, Q4=-1kNl, situate su un piano in corrispondenza dei nodi reticolari con una cella di forma quadrata con lato a=0,1 m e specificato dai vettori del raggio r1=(0,0), r2=(a,0), r3=(a,a), r4=(0,a). Non ci sono cariche nei restanti nodi del reticolo.

Per un dato sistema di cariche è necessario determinare il momento di dipolo e l'energia potenziale in un campo elettrico esterno E = 0,1 V/m. Per calcolare il momento di dipolo è necessario trovare la somma vettoriale dei prodotti delle cariche e il raggio vettore di ciascuna carica. Pertanto, il momento di dipolo del sistema di cariche è uguale a: p = Q1 * r1 + Q2 * r2 + Q3 * r3 + Q4 * r4 = (-1kNl, 1kNl).

Per calcolare l’energia potenziale di un sistema di cariche in un campo elettrico esterno E = 0,1 V/m, è necessario utilizzare la formula: P = Σ(Qi * φi), dove Qi è la carica di ciascuna carica, e φi è il potenziale creato dalle cariche. Il potenziale φi in un punto con coordinate r può essere trovato con la formula: φi = k * Qi / |r - ri|, dove k è la costante di Coulomb e ri è il raggio vettore della i-esima carica. Allora l’energia potenziale del sistema di cariche P è pari a:

P = k * (Q1 * φ1 + Q2 * φ2 + Q3 * φ3 + Q4 * φ4) = (9 * 10^9 N * m^2 / Cl^2) * [(1kNl) / |r| + (1nC) / |r - (a,0)| + (-1kNl) / |r - (a,a)| + (-1kNl) / |r - (0,a)|],

dove |r|, |r - (a,0)|, |r - (a,a)| e |r - (0,a)| - distanze rispettivamente tra il punto r e le cariche Q1, Q2, Q3 e Q4.

Pertanto, questo prodotto fornisce una soluzione dettagliata al problema 30305 per determinare il momento di dipolo e l'energia potenziale di un sistema di cariche situato su un reticolo. La descrizione è fornita in formato html, che consente di leggere e studiare comodamente il materiale, nonché di salvare e condividere informazioni con altri. Il nostro negozio aggiorna ed espande regolarmente la nostra gamma di prodotti digitali per fornire ai clienti le informazioni più aggiornate e la migliore esperienza utente.

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Dato un sistema di quattro cariche puntiformi su un piano ai nodi del reticolo con una cella a forma di quadrato con lato a=0,1 m:

Q1=1kNl, situato in un nodo con raggio vettore r1=(0,0)

Q2=1nKl, situato in un nodo con raggio vettore r2=(a,0)

Q3=-1kNl, situato in un nodo con raggio vettore r3=(a,a)

Q4=-1kNl, situato in un nodo con raggio vettore r4=(0,a)

Per determinare il momento di dipolo di un dato sistema di cariche, è necessario trovare il vettore della carica totale e moltiplicarlo per il vettore che collega la carica positiva e la carica negativa.

In questo caso la carica totale è zero, poiché la somma delle cariche positive (Q1 e Q2) è uguale alla somma delle cariche negative (Q3 e Q4). Pertanto il momento di dipolo del sistema è nullo.

Per determinare l'energia potenziale P di un sistema di cariche è necessario utilizzare la formula:

П = (1/2) * ∑(i=1 a N) ∑(j=i+1 a N) (qi*qj)/(4πε|r_i - r_j|),

dove N è il numero di cariche nel sistema, qi e qj sono le cariche delle cariche i-esima e j-esima, r_i e r_j sono i raggi vettori delle cariche i-esima e j-esima, ε è la carica elettrica costante.

Sostituendo i valori delle cariche e dei raggi vettori in questa formula, otteniamo:

P = (1/2) * [(Q1Q3)/(4πεa) + (Q1Q4)/(4πεa) + (Q2Q3)/(4πεa) + (Q2Q4)/(4πεa)]

Sostituendo i valori numerici delle cariche e delle costanti, otteniamo:

P = (1/2) * [(1kNl*(-1kNl))/(4π8.8510^(-12)0,1m) + (1kNl(-1kNl))/(4π8.8510^(-12)0,1m) + (1nCl(-1kNl))/(4π8.8510^(-12)0,1m) + (1nCl(-1kNl))/(4π8.8510^(-12)*0,1 m)]

P = -3,60*10^(-8) J

Pertanto, l'energia potenziale P di un sistema di cariche in un campo elettrico esterno E = 0,1 V/m è -3,60*10^(-8) J.

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