Laddade partiklar i elektriska fält
Hej!
Har den här uppgiften att lösa.
En laddning på 24,5 nC placeras i ett homogent elektriskt fält på 1 950 V/m. Fältlinjerna är riktade rakt åt höger. Hur stort arbete uträttar den elektriska kraften om laddningen rör sig 70 cm
a) rakt uppåt?
b) rakt åt höger?
c) nedåt åt höger i en riktning på 45° med horisontalplanet?
Det jag inte kopplar riktigt är hur det inte kan uträtta något arbete alls på fråga a). Skulle behöva en förklaring och helst en bild på hur det funkar. Jag förstår att kraften är som störst när hastigheten är parallell mot magnetisk flödestäthet. Men hur fungerar det när det är ett elektriskt fält?
Mekaniskt arbete kan beräknas som F*s Där F är kraft och s är sträckan som kraften verkat på föremålet.
Det är viktigt att tänka på att kraften räknas enbart i rörelsens riktning. I fråga a är kraften vinkelrät mot rörelseriktningen, därför uträttar kraften inget arbete.
(Hur partikeln kan röra sig i en rät linje utan att accelerera i sidled i det elektriska fältet kan man undra, men det behöver vi inte tänka på för att lösa uppgiften. )
Okej, men är rörelseriktningen laddningens riktning eller elektriska fältets riktning?
partikelns rörelseriktning är den som gäller för resp deluppgift.
För att beräkna arbetet som kraften utför på partikeln är det bara rörelse i kraftens riktning som räknas!
Ture skrev:partikelns rörelseriktning är den som gäller för resp deluppgift.
För att beräkna arbetet som kraften utför på partikeln är det bara rörelse i kraftens riktning som räknas!
Så är kraften då vinkelrät mot fältets riktning?
För mig är det svåra att hänga med när det gäller vad man utgår ifrån. Fältets riktning är åt höger och partikeln i första frågan rör sig vinkelrätt mot fältet. Stämmer det?
Rör partikeln sig då parallellt med kraftriktningen, alltså uppåt?
Kraften från fältet på partikeln är riktad åt höger (om partikeln är positivt laddad) dvs i fältlinjernas riktning.
i a uppgiften rör sig partikeln rakt upp utan att ändra riktning, rörelsen i fältets riktning är därmed obefintlig och arbetet blir F*0 = 0.
Ture skrev:
Kraften från fältet på partikeln är riktad åt höger (om partikeln är positivt laddad) dvs i fältlinjernas riktning.
i a uppgiften rör sig partikeln rakt upp utan att ändra riktning, rörelsen i fältets riktning är därmed obefintlig och arbetet blir F*0 = 0.
Okej så om man skulle illustrera detta, skulle det se ut så här då?
Snarare så här:
Det gröna ska illustrera fältet, och den röda pricken är partikeln, i a uppgiften rör sig partikeln enligt den röda pilen
Aaah okej så frågan är mer ställd, hur mycket påverkar den elektriska kraften från det elektriska fältet sjölva partikeln om den rör sig uppåt?
i fråga b så påverkas den av elektriska fältet? Eller?
Partikeln påverka av det elektriska fältet i fältets riktning i alla tre deluppgifter, men eftersom partikeln i a uppgiften går rakt fram, vinkelrätt mot kraften från fältet, så uträttar kraften från fältet inget arbete på partikeln i det fallet!
Hur det kommer sig att partikeln går rakt fram kan vi strunta i.
Tack så myclet för hjälpen!
Så jag krånglar till det en aning. I det här fallet gäller det att tänka att i a) så rör sig partikeln inte i kraftens riktning, alltså inget arbete.
Exakt!
I b och c uppgifterna är läget ett annat.
