Elektricitet

Med hjälp av bild a, där två partiklar med vardera laddningen +2nC repellerar varandra med kraften 1 ”kraftenhet” och har avståndet 8 ”längdenheter från varandra , ska du rita ut krafternas storlek och riktning i de andra figurerna.

Tack, men hur tar jag reda på krafternas/pilarnas  längd och storlek?

Försök använda Coulombs lag

Så om F= 2 C så ska” pilen” vara 2 l.e? Förstår tyvärr inte 

Ja, precis. Vad är det du inte förstår? Kraften på den ena kulan är hela tiden lika stor som kraften på den andra kulan, men åt motsatt håll.

Det är såklart ingen fara att inte förstå meddetsamma.

Såhär. Med hjälp av uppgift a så kan man beräkna skalan som kraftpilen ritas med:

Vi sätter in laddningarna $q_1=q_2=+2nC$ och r=8 "längdskalstreck", i Coulombs lag.

$F_A=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}=k\frac{2·{10}^{-9}C·2·{10}^{-9}C}{{(8 längdskalstreck)}^2}=\frac{4k}{64}·{10}^{-18 }{C}^2/längdskalstrec{k}^2=\frac{k}{16}·{10}^{-18}{C}^2/längdskalsträc{k}^2$

$F_A$ ritas med längden 1 kraftskalstreck i figuren. Alltså vet vi nu kraftskalan.

Jag visar uppgift E:

E.

$q_1=+1nC$

$q_2=+1nC$

$r=2 längdskalstreck$

$F_E=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}=k\frac{1·{10}^{-9}C·1·{10}^{-9}C}{{(2 längdskalstreck)}^2}=\frac{k}{4}·{10}^{-18}{C}^2/längdskalstrec{k}^2=4F_A$

Svaret på E ska alltså vara 4ggr så långa kraftpilar som på A.

Men det enklaste sättet att tänka är att konstatera från Coloumbs lag att

- Fördubblar man en laddning så fördubblar man kraften. (om avståndet ärkonstant)

- Halverar man avståndet mellan laddningarna så fyrdubblar man kraften. (om laddningen är konstant)

I E halverar man båda laddningarna jämfört med A, så kraften skulle bli fyra ggr så liten (om avståndet var detsamma). Men eftersom samtidigt avståndet minskar fyra ggr i E jämfört med A, så ökar kraften sexton ggr (om laddningen var densamma). Det ger totalt en ökning av kraften med fyra ggr.