Fältstyrka

Varför dividerar du med 10^-9? Är inte formeln för fältstyrkan k*Q/r^2? Också, 10nC = 10*10^-9 = 10^-8 C

Jag tänkte att F/Q=E

där F=K*Q/r^2

Katarina149 skrev:

Jag tänkte att F/Q=E

där F=K*Q/r^2

Nja, det saknas en laddning i kraften F. Jag tror F = k*Q1*Q/r^2, där Q1 är laddningen för testladdning som befinner sig en bit från kulan. Sedan blir E = F/Q1, och därför försvinner Q1 i uttrycket för F, och så E=k*Q/r^2

Jag räknade på det sättet som du skriver med jag får ändå fel svar

Du ska ej dividera med  10^-9.

Dessutom ser jag att du skrivit laddningen (Q) som 10^-9   istället för 10*10^-9.

Ta bort 10^-9 där nere och skriv 10*10^-9 som Q.

Varför ska jag ej dividera med Q? Jag räknar ju med formeln F/Q=E

där F=k*Q/r^2

och där Q är laddningen 

Den riktiga formeln är F = (k*q1*q2)/r^2.     Delar du sedan det här med Q för att få E, kommer endast ett Q vara kvar.

Då får du   E = (k*q)/r^2 =   (8.99*10^9) * (10*10^-9)  / 0.15^2 = 4000kN/C

Men F ger kraft i Newton, det som efterfrågas är elektrisk fältstyrka 

Katarina149 skrev:

Men F ger kraft i Newton, det som efterfrågas är elektrisk fältstyrka 

Ja, men titta vad jag och RandomUsername skrivit. I F ingår det två laddningar. Sedan, för att räkna ut fältstyrkan så dividerar du F med en laddning. Resultatet blir alltså Newton/Coulomb

Förstår inte vad du menar kan du visa med beräkningar?

Katarina149 skrev:

Förstår inte vad du menar kan du visa med beräkningar?

jag tror det eventuellt blivit lite förvirrande med vad Q betyder, så låt oss tänka bort uppgiften en stund och bara gå igenom formlerna som behövs:

Kraften mellan två laddade partiklar ges av F=k*q1*q2/r^2, där q1 och q2 är partiklarnas laddning. 

Den elektriska fältstyrkan ges av formeln E=F/Q, där Q är laddningen på en liten testladdning som befinner sig på den platsen som vi vill beräkna elektriska fältstyrkan på.

Nu ska vi sammanfoga dessa två formler i din uppgift. Vi har alltså en metallkula med laddning Q1=10 nC. Sedan tänker vi oss att vi har en liten testladdning en bit från denna kula, och testladdningen har laddningen Q2 (som vi inte känner till). Vi får då att kraften F=k*Q1*Q2/r^2, där r=15 cm. Eftersom testladdningen har laddningen Q2 stoppar vi in det i uttrycket för fältstyrkan E=F/Q2, och om vi använder uttrycket för F så får vi E=k*Q1*Q2/r^2/Q2, och Q2 försvinner då från uttrycket så E=k*Q1/r^2.

detta är dock inte begränsat till just din uppgift, utan generellt gäller att E=k*Q/r^2 där Q är laddningen som ger upphov till fältstyrkan (den lilla metallkulan i din uppgift) eftersom kraften innehåller testladdningens laddning och Q, men testladdningen delas bort när vi beräknar fältstyrkan.

Det här känns lite otydligt för mig. Gärna om du kan förklara hur du menar här

”Eftersom testladdningen har laddningen Q2 stoppar vi in det i uttrycket för fältstyrkan E=F/Q2, och om vi använder uttrycket för F så får vi E=k*Q1*Q2/r^2/Q2, och Q2 försvinner då från uttrycket så E=k*Q1/r^2.”

F = (k*Q1*Q2)/r^2

Q = Q

E = F/Q

E = (k*Q1*Q2)/r^2     / Q   

E = (k*Q1)/r^2 

sätter du in värden får du rätt svar.

Jaha okej. Då förstår jag . Men det var just precis så jag gjorde från allra början. Vad gjorde jag för fel?

Du delade med 10^-9 vilket var önödigt. 

Sen satte du laddningen som 10^-9 längst upp brevid k när den egentligen ska vara 10*10^-9

Men förlåt nu blir jag förvirrad. q( som är laddningen) är ju 10*10^-9 =q

F=K*Q/r^2

Så hur kan det vara fel? Menar du att Q i täljaren stryker bort Q i nämnaren?

Katarina149 skrev:

Men förlåt nu blir jag förvirrad. q( som är laddningen) är ju 10*10^-9 =q

F=K*Q/r^2

Så hur kan det vara fel? Menar du att Q i täljaren stryker bort Q i nämnaren?

Ditt uttryck för kraften är felaktigt. F=k*Q1*Q2/r^2, där Q1 är den ena laddningen, och Q2 den andra. I ditt fall kan vi säga att metallkulan har laddningen Q1 = 10 nC, och Q2 är en testladdning som befinner sig 15 cm från metallkulan. Sedan är E=F/Q, där Q är laddningen på testladdningen (inte metallkulan) som befinner sig där du vill mäta fältstyrkan. Så, om du kollar vad jag skrev i meningen innan så blir Q=Q2. Sätt in uttrycket för kraften i uttrycket för fältstyrkan så får du E=(k*Q1*Q2/r^2)/Q2 = k*Q1/r^2. 

Jag förstår inte vad du menar med testladdning.? Hur menar du med att det också finns en testladdning Q2?

Nu blev det mycket tydligare! Nu fattar jag.