5. Dwa ładunki o wartościach 1μC z odległości 1m oddziałują na siebie siłami 0,1N.
a) Jak zmienia się te siły gdy odległość zwiększamy 4 razy?
b) Jak zmienia się te siły gdy odległość zmniejszamy 2 razy?
c) Jak zmienią się te siły gdy wartość jednego ładunku zwiększymy 5 razy?
d) Jak zmienią się te siły gdy wartość jednego ładunku zwiększymy 5 razy, a drugiego zwiększymy 3 razy?
7. Jaki ładunek elektryczny przepływa przez żarówkę w czasie 0,5 minuty jeśli I=0,5A?
8. Oblicz napięcie między dwoma punktami pola elektrycznego jeśli między tymi punktami pole wykonało pracę 2J przesuwając ładunek 400μC.
9. Oblicz opór włókna żarówki o parametrach 4,5V / 0,3A.
12. Oblicz prąd płynący przez żarówkę o parametrach 100W / 230V
13. Oblicz opór żarówki o parametrach 25W / 230V.
14. Oblicz pracę (zużytą energię przez żarówkę o parametrach 100W / 230V w czasie w godziny.
15. Oblicz moc żarówki o parametrach 4,5V / 0,5A.
16. Jak długo mogą świecić reflektory o mocy 110W, samochodu posiadającego akumulator o pojemności 60Ah i napięciu 12V?
5. Dane:
q₁=q₂=1μC=10⁻⁶C
r=1m
F=0,1N
================
a) Dane:
q₁=q₂
q₁'=q₂'
r'=4r
F=0,1N
Szukane:
F'=?
Wzór:
F=kq₁q₂/r²
F'=kq₁'q₂'/(r')²
Rozwiązanie:
F'=kq₁q₂/(4r)²
F'=kq₁q₂/16r²
F'=¹/₁₆*kq₁q₂/r²
F'=¹/₁₆*F
F'=¹/₁₆*0,1N
F'=0,00625N
Odp. Wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków zmaleje 16 razy i będzie wynosić 0,00625N.
b) Dane:
q₁=q₂
q₁'=q₂'
r'=½r
F=0,1N
Szukane:
F'=?
Wzór:
F=kq₁q₂/r²
F'=kq₁'q₂'/(r')²
Rozwiązanie:
F'=kq₁q₂/(½r)²
F'=kq₁q₂/¼r²
F'=4*kq₁q₂/r²
F'=4*F
F'=4*0,1N
F'=0,4N
Odp. Wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków wzrośnie 4 razy i będzie wynosić 0,4N.
c)
Dane:
q₁'=q₁
q₂=5q₂
r=1m
F=0,1N
Szukane:
F'=?
Wzór:
F=kq₁q₂/r²
F'=kq₁'q₂'/(r')²
Rozwiązanie:
F'=kq₁*5q₂/r²
F'=5*kq₁q₂/r²
F'=5*F
F'=5*0,1N
F'=0,5N
Odp. Wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków wzrośnie 5 razy i będzie wynosić 0,5N.
d)
Dane:
q₁'=5q₁
q₂'=3q₂
r=1m
F=0,1N
Szukane:
F'=?
Wzór:
F=kq₁q₂/r²
F'=kq₁'q₂'/(r')²
Rozwiązanie:
F'=k*5q₁*3q₂/r²
F'=15*kq₁q₂/r²
F'=15*F
F'=0,1N*15
F'=1,5N
Odp. Wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków wzrośnie 15 razy i będzie wynosić 1,5N.
========================================================================
7. Dane:
t=0,5min=30s
I=0,5A
Szukane:
q=?
Wzór:
I=q/t|*t
q=It
Rozwiązanie:
q=0,5A*30s [A*s=C]
q=15C
Odp. Wartość ładunku wynosiła 15C.
========================================================================
8. Dane:
W=2J
q=400μC=400*10⁻⁶C=4*10⁻⁴C
Szukane:
U=?
Wzór:
U=W/q
Rozwiązanie:
U=2J:4*10⁻⁴C [J/C=V]
U=0,5*10⁴V
U=5000V=5kV
Odp. Napięcie między dwoma punktami pola elektrycznego wynosi 5kV.
========================================================================
9. Dane:
U=4,5V
I=0,3A
Szukane:
R=?
Wzór:
R=U/I
Rozwiązanie:
R=4,5V:0,3A [V/A=Ω]
R=15Ω
Odp. Opór włókna żarówki wynosi 15Ω.
========================================================================
12. Dane:
P=100W
U=230V
Szukane:
I=?
Wzór:
P=UI|:U
I=P/U
Rozwiązanie:
I=100W:230V [W/V=J/s:J/C=J/s*C/J=C/s=A]
I≈0,435A
Odp. Prąd płynący przez żarówką ma natężenie równe ok. 0,425A.
========================================================================
13. Dane:
Dane:
P=25W
U=230V
Szukane:
R=?
Wzór:
P=UI
=============
R=U/I|*I
U=RI|:R
I=U/R
=============
P=U*U/R
P=U²/R|*R
U²=PR|:P
R=U²/P
Rozwiązanie:
R=(230V)²/25W [V²/W=Ω]
R=2116Ω
Odp. Opór żarówki wynosi 2116Ω.
========================================================================
14. Dane:
P=100W
U=230V
t=1h=3600s
Szukane:
W=?
Wzór:
P=W/t|*t
W=Pt
(nie musimy używać innego wzoru, ponieważ w mocy zawarte jest napięcie)
Rozwiązanie:
W=100W*3600s [Ws=J/s*s=J]
W=360000J=360kJ
Odp. Praca wykonana przez żarówkę wynosi 360kJ.
========================================================================
15.Dane:
U=4,5V
I=0,5A
Szukane:
P=?
Wzór:
P=UI
Rozwiązanie:
P=4,5V*0,5A [V*A=J/C*C/s=J/s=W]
P=2,25W
Odp. Moc żarówki wynosi 2,25W.
========================================================================
16. P=110W
q=60Ah=60*3600As=216000C
U=12V
Szukane:
t=?
Wzór:
P=UI|:U
I=P/U
===========
I=q/t|*t
q=It|:I
t=q/I
Rozwiązanie:
I=110W:12V [W:V=J/s:J/C=J/s*C/J=C/s=A]
I=9,1(6)A
t=216000C:9,1(6)A [C/A=As/A=s]
t≈23563,6s≈392min≈6,5h
Odp. Reflektory będą świecić przez ok. 6,5h.
W razie wszelkich pytań lub wątpliwości - pisz.
Pozdrawiam. :)