En ladning på 10,6 nC plasseres i midten av kuben. Definer flyt

I midten av kuben er det en ladning på 10,6 nC. Det er nødvendig å beregne strømningen av elektrisk feltintensitet som passerer gjennom kubens overflate.

For å løse dette problemet er det nødvendig å vite verdien av den elektriske feltstyrken inne i kuben. Det vil være lik summen av bidrag fra alle ladninger i kuben. Siden kuben er symmetrisk, kan vi anta at alle flatene i kuben er like og spenningsstrømmen gjennom hver flate er den samme.

La oss beregne verdien av feltstyrken skapt av ladningen i midten av kuben. For å gjøre dette bruker vi Coulombs lov:

$$E = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r^2},$$

der $E$ er feltstyrken, $q$ er størrelsen på ladningen, $r$ er avstanden fra ladningen til punktet der styrken beregnes, $\varepsilon_0$ er den elektriske konstanten.

Ved å erstatte kjente verdier får vi:

$$E = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{10,6\cdot 10^{ -9}}{\left(\frac{a}{2}\right)^2}, $$

der $a$ er lengden på kubekanten.

Nå kan vi beregne spenningsfluksen gjennom den ene siden av kuben. For å gjøre dette bruker vi formelen:

$$\Phi = ES\cos\theta,$$

der $S$ er arealet av ansiktet, $\theta$ er vinkelen mellom retningen til feltet og normalen til ansiktet.

Siden flatene til kuben er like og parallelle med hverandre, er vinkelen mellom retningen til feltet og normalen til flaten lik $0^\circ$, og fluksen gjennom en flate er lik:

$$\Phi = ES = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{10.6\cdot 10^{ -9}}{\left(\frac{a}{2}\right)^ 2} \cdot a^2 = \frac{10.6}{4\pi\varepsilon_0}\approx 1.34\cdot 10^{ -8},\text{Н}\cdot\text{м}^2 /\text{Кл} .$$

Produktbeskrivelse: Digitalt produkt

Digital Products Store har et digitalt produkt som hjelper deg med å løse et elektrostatikkproblem. Produktet presenteres som en tekstfil med vakkert design i HTML-format.

Oppgave

En ladning på 10,6 nC plasseres i midten av kuben. Det er nødvendig å bestemme strømningen av elektrisk feltintensitet som passerer gjennom kubens overflate.

Svar

For å løse problemet er det nødvendig å vite verdien av den elektriske feltstyrken inne i kuben. Det vil være lik summen av bidrag fra alle ladninger i kuben. Siden kuben er symmetrisk, kan vi anta at alle flatene i kuben er like og spenningsstrømmen gjennom hver flate er den samme.

La oss beregne verdien av feltstyrken skapt av ladningen i midten av kuben. For å gjøre dette bruker vi Coulombs lov:

$$E = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r^2},$$

der $E$ er feltstyrken, $q$ er størrelsen på ladningen, $r$ er avstanden fra ladningen til punktet der styrken beregnes, $\varepsilon_0$ er den elektriske konstanten.

Ved å erstatte kjente verdier får vi:

$$E = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{10,6\cdot 10^{ -9}}{\left(\frac{a}{2}\right)^2}, $$

der $a$ er lengden på kubekanten.

Nå kan vi beregne spenningsfluksen gjennom den ene siden av kuben. For å gjøre dette bruker vi formelen:

$$\Phi = ES\cos\theta,$$

der $S$ er arealet av ansiktet, $\theta$ er vinkelen mellom retningen til feltet og normalen til ansiktet.

Siden flatene til kuben er like og parallelle med hverandre, er vinkelen mellom retningen til feltet og normalen til flaten lik $0^\circ$, og fluksen gjennom en flate er lik:

$$\Phi = ES = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{10.6\cdot 10^{ -9}}{\left(\frac{a}{2}\right)^ 2} \cdot a^2 = \frac{10.6}{4\pi\varepsilon_0}\approx 1.34\cdot 10^{ -8}\,\text{Н}\cdot\text{м}^ 2/\text{Gutt }.$$

Dette produktet er en tekstfil i HTML-format som inneholder en løsning på et problem innen elektrostatikk. Oppgaven beskriver at det er en ladning på 10,6 nC i midten av kuben, og det er nødvendig å bestemme den elektriske feltstyrkefluksen som går gjennom kubens overflate. For å løse problemet brukes Coulombs lov, som lar deg beregne feltstyrken inne i kuben, og deretter en formel for å beregne fluksen gjennom den ene siden av kuben. Løsningen på problemet presenteres med utledning av alle nødvendige formler og lover brukt i løsningen, og det endelige svaret. Hvis kjøperen har spørsmål om løsningen, er forfatteren av produktet klar til å hjelpe.


***


Dette produktet er ikke en fysisk gjenstand, men snarere en tjeneste eller løsning på et problem innen fysikk. Derfor kan beskrivelsen gis i form av en tekstbeskrivelse av problemforholdene og metoden for å løse dem.

Så en ladning på 10,6 nC plasseres i midten av kuben. Det er nødvendig å bestemme strømningen av elektrisk feltintensitet som passerer gjennom kubens overflate.

For å løse dette problemet er det nødvendig å bruke Gauss lov, som sier at strømmen av det elektriske feltet gjennom en lukket overflate er proporsjonal med mengden ladning inne i denne overflaten. Formelen for å beregne strømningen er som følger:

Φ = E * S * cos(a),

hvor Φ er fluksen for elektrisk feltstyrke, E er den elektriske feltstyrken, S er overflatearealet, og α er vinkelen mellom den elektriske feltstyrkevektoren og normalen til overflaten.

I denne oppgaven har kubens overflate formen av en firkant, og retningen til den elektriske feltstyrkevektoren er vinkelrett på kubens overflate. Derfor er vinkelen α 0°, og formelen for å beregne strømningen forenkler til:

Φ = E * S.

For å beregne den elektriske feltstyrken, er det nødvendig å bruke Coulombs lov, som sier at størrelsen på den elektriske feltstyrken i en avstand r fra ladningen q beregnes med formelen:

E = k * q / r^2,

hvor k er Coulomb-konstanten lik 9 * 10^9 N * m^2 / C^2.

For å bestemme fluksen for elektrisk feltstyrke, er det derfor nødvendig å beregne den elektriske feltstyrken i avstanden fra midten av kuben til kubens overflate, og deretter multiplisere den med arealet av kubens overflate.

Ved å erstatte de kjente verdiene får vi:

E = k * q / r^2 = 9 * 10^9 * 10,6 * 10^-9 / (a/2)^2,

hvor a er lengden på kubekanten.

Når vi kjenner lengden på kubkanten a, kan vi uttrykke arealet av kubeflaten S = a^2, og den elektriske feltstyrkefluksen vil være lik:

Φ = E * S = 9 * 10^9 * 10,6 * 10^-9 * a^2 / 4.

For å løse dette problemet er det derfor nødvendig å kjenne lovene til Coulomb og Gauss, samt evnen til å bruke de tilsvarende formlene for å beregne den elektriske feltstyrken og fluksen gjennom overflaten.


***


  1. Flott digitalt produkt! Jeg mottok all nødvendig informasjon for å løse problemet mitt.
  2. Fikk tilgang til digitale varer raskt og enkelt. Jeg anbefaler!
  3. Det digitale produktet overgikk mine forventninger. Veldig fornøyd med kjøpet.
  4. God pris for et så nyttig digitalt produkt. Takk skal du ha!
  5. Fikk umiddelbar tilgang til et digitalt produkt og løste problemet mitt. Super!
  6. Den digitale varen ble nøyaktig beskrevet og møtte mine forventninger. Takk for klar informasjon.
  7. Praktisk og brukervennlig digitalt produkt. Anbefaler sterkt!
  8. Motta ditt digitale produkt raskt uten problemer. Veldig fornøyd.
  9. Det digitale produktet hjalp meg med å løse problemet mitt raskt og effektivt. Takk skal du ha!
  10. Utmerket service og digitalt kvalitetsprodukt. Jeg anbefaler å prøve det!



Egendommer:




Digitale varer - det er praktisk! Ingen køer eller venting på levering.

Rask tilgang til filer og informasjon når du trenger det.

Digitale varer koster vanligvis mindre enn deres fysiske motparter.

Ingen problemer med lagring og bevaring av digitale varer.

Enkel og praktisk kjøpsprosess, uten å måtte forlate huset.

Muligheten til å få tilgang til digitale varer når som helst og fra ethvert sted der det er Internett-tilgang.

Et digitalt produkt er miljøvennlig, fordi det er ikke nødvendig å lage fysiske kopier.

Relaterte produkter

Tilleggsinformasjon

Vurdering: 4.3
(56)