Jaką wartość powinno mieć natężenie pola, aby pole elektrostatyczne nadało cząstce o masie m i ładunku q przyspieszenie równe przyspieszeniu ziemskiemu?
|
Pole elektrostatyczne nadaje cząstce przyspieszenie a równe przyspieszeniu ziemskiemu g:
Zgodnie z II zasadą dynamiki przyspieszenie możemy zapisać jako iloraz siły powodującej przyspieszenie przez masę cząstki:
Działającą siłą jest tu oczywiście siła wynikająca z prawa Coulomba, które zapisujemy wzorem
gdzie:
q - to ładunek cząstki,
Q - ładunek źródła pola elektrostatycznego,
r - odległość pomiędzy q a Q,
k - stała zależna od środowiska, w którym znajdują się ładunki.
Nasze równanie przyjmuje więc postać
Mamy znaleźć natężenie pola elektrostatycznego, które wyrażamy wzorem
Zauważ, że we wzorze tym jest wartość ładunku Q, czyli wartość ładunku źródłowego. Przekształcając dalej nasze równanie otrzymujemy:
Teraz bez problemu możemy wyprowadzić wzór na natężenie pola
Sprawdzimy jeszcze, czy otrzymamy poprawną jednostkę (pamiętaj, że jednostką natężenia pola jest wolt na metr).
skorzystaliśmy z tego, że siła to iloraz pracy (energii) przez przesunięcie, a iloraz energii przez ładunek to napięcie.Jamnik
« powrót do listy zadańZnalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
