Elektriska fält, Ergo 2 Uppgift 5.10
Hej,
I en punkt P i ett elektriskt fält påverkas en elektron av en elektrisk kraft på 8,8 * 10^-16 N rakt norrut.
a) Bestäm den elektriska fältstyrkan i P (storlek och riktning)
b) Hur stor skulle den elektriska kraften (storlek och riktning) bli på en proton i P?
Elektrisk kraft i ett fält beräknas med E = F / q
Där laddningen för en elektron och antagligen en proton är 1,602 * 10^-19 C
a) Alltså
b) Kraften beräknas om man gör om formeln till F = E * q
Dvs. 5500 * 1,602 * 10^-19 ~ 8,8 * 10^-16, alltså samma kraft som är given i fältet.
MEN, jag är inte helt hundra på riktningarna för krafterna.... Någon som kan ge lite tips hur man ska tänka?
a) Enheten är inte rätt. Riktningen på ett fält är samma riktning som kraften verkar på en positivt laddad partikel. Vad har elektronen för laddning?
b) Riktning får du som ovan.
Ah, vänta nu, är det kN/C som är enheten?
Kraften på en positiv partikel (proton) går alltså mot minus, och på en negativ partikel (elektron) mot plus.
En negativ dras väl till positiv, den går norrut enligt instruktionen och då borde + ligga i norr.
Protonen dras söderut mot minus-sidan. Är jag rätt ute?
Precis, SI-enheten för elektriska fält är N/C (som är samma sak som V/m), så ditt fält har storlek 5,5 kN/C
Du gör det lite för svårt för dig med riktningen, ett fält har inget "plus och minus" utan en riktning. Däremot kan fältet uppkomma av att det finns en ladnning någonstans, men det rör inte uppgiften. I det här fallet verkar kraften norrut på en negativ partikeln (elektron), och därmed söderut (tvärtom) på en positiv partikel. Därför är riktningen på fältet söderut.
Protonen är positiv och kraften på den verkar därför i fältets riktning, alltså söderut.
