Tính toán lực hút giữa hai điện tích điểm và cường độ điện trường tổng hợp

4

(212 votes)

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về tính toán lực hút giữa hai điện tích điểm và cường độ điện trường tổng hợp. Câu 1: Lực hút giữa hai điện tích điểm Đề bài yêu cầu tính toán lực hút giữa hai điện tích điểm $q_1 = -1,6\mu C$ và $q_2 = -4,8\mu C$ khi chúng cách nhau 10cm trong chân không. Để tính toán lực hút này, chúng ta có thể sử dụng công thức: \[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] Trong đó, $F$ là lực hút giữa hai điện tích điểm, $k$ là hằng số điện trường ($k = 9.10^9 \frac{Nm^2}{C^2}$), $q_1$ và $q_2$ là hai điện tích điểm, và $r$ là khoảng cách giữa chúng. Thay vào các giá trị đã cho, ta có: \[ F = \frac{(9.10^9 \frac{Nm^2}{C^2}) \cdot (1,6\mu C) \cdot (4,8\mu C)}{(0,1m)^2} \] \[ F = \frac{(9.10^9) \cdot (1,6) \cdot (4,8) \cdot 10^{-12}}{0,01} \] \[ F = 6,912 \cdot 10^{-3} N \] Vậy, lực hút giữa hai điện tích điểm là 6,912 mili Newton. Biểu diễn hai lực này, ta có thể sử dụng biểu đồ vector. Vì hai điện tích điểm có cùng dấu âm, nên lực hút giữa chúng sẽ hướng từ điện tích lớn đến điện tích nhỏ. Độ lớn của lực hút được biểu diễn bằng độ dài của vector. Câu 2: Cường độ điện trường tổng hợp Đề bài yêu cầu tính toán cường độ điện trường tổng hợp tại điểm N cách điểm A 10cm và cách điểm B 10cm trong chân không. Để tính toán cường độ điện trường tổng hợp, chúng ta có thể sử dụng công thức: \[ E = \frac{k \cdot |q_1|}{r_1^2} + \frac{k \cdot |q_2|}{r_2^2} \] Trong đó, $E$ là cường độ điện trường tổng hợp, $k$ là hằng số điện trường, $q_1$ và $q_2$ là hai điện tích điểm, $r_1$ và $r_2$ là khoảng cách từ điểm N đến điểm A và B. Thay vào các giá trị đã cho, ta có: \[ E = \frac{(9.10^9 \frac{Nm^2}{C^2}) \cdot (5.10^{-6} C)}{(0,1m)^2} + \frac{(9.10^9 \frac{Nm^2}{C^2}) \cdot (4.10^{-6} C)}{(0,1m)^2} \] \[ E = \frac{(9.10^9) \cdot (5) \cdot 10^{-6}}{0,01} + \frac{(9.10^9) \cdot (4) \cdot 10^{-6}}{0,01} \] \[ E = 9,45 \cdot 10^5 \frac{N}{C} \] Vậy, cường độ điện trường tổng hợp tại điểm N là 9,45 x 10^5 N/C. Câu 3: Tính toán điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích điện Đề bài yêu cầu tính toán điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích điện khi ghép ba tụ điện có điện dung lần lượt là $2\mu F$, $3\mu F$ và $6\mu F$. Để tính toán điện tích tối đa, chúng ta có thể sử dụng công thức: \[ Q = C \cdot V \] Trong đó, $Q$ là điện tích tối đa, $C$ là điện dung của bộ tụ, và $V$ là điện áp được áp dụng lên bộ tụ. Thay vào các giá trị đã cho, ta có: \[ Q = (2\mu F) \cdot (200V) + (3\mu F) \cdot (250V) + (6\mu F) \cdot (300V) \] \[ Q = (2) \cdot (10^{-6}) \cdot (200) + (3) \cdot (10^{-6}) \cdot (250) + (6) \cdot (10^{-6}) \cdot (300) \] \[ Q = 1,2 \cdot 10^{-4} C \] Vậy, điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích điện là 1,2 x 10^-4 Coulomb. HẾT