Čeština
Matematika
Angličtina
Informatika
Biologie
Umíme to
Němčina
Zeměpis
Chemie
Dějepis
Fyzika
Biologie
Zeměpis
Chemie
Dějepis
Fyzika
Rozhodovačka
Otázky
Slepé mapy
Pexeso
Přesouvání
Rozřazovačka
Řazení
Poznávačka
Krok po kroku
Vpisování
Porozumění
Příběhy
Pojmy ve větách
Poznávání zvuků
Křížovky
Roboti
Tetris
Tipovačka
Týmovka
Závody
Odkrývačka
Rozhodovačka
Elektrostatika
Procvičujte neomezeněVáš denní počet odpovědí je omezen. Pro navýšení limitu či přístup do svého účtu s licencí se přihlaste.
Přihlásit se
TSN
QR kód
Kód / krátká adresa
Zkopírujte kliknutím.
Nastavení cvičení
Pozor, nastavení je platné pouze pro toto cvičení a předmět.
Elektrostatika
Elektrostatika studuje elektrické působení které je statické (v čase se nemění).
Toto působení způsobují elektrické náboje, které značíme písmenem q a mohou být kladné (+), nebo záporné (−). Přitom dva opačné náboje se přitahují a souhlasné odpuzují, podobně jako póly magnetů.
Mezi dvěma náboji (q_1 a q_2) působí elektrostatická síla F_\mathrm e. Má velikost:
F_\mathrm e=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{q_1\cdot q_2}{r^2}
kde r je jejich vzdálenost. Protože je r ve jmenovateli (a ve druhé mocnině), bude se vzdáleností síla F_\mathrm e klesat. Například na dvojnásobnou vzdálenost bude síla čtvrtinová.
Pokud je nábojů více, zjistíme jednotlivé síly na náboj q_1 od ostatních nábojů a ty pak skládáme.
Příklad: druhý náboj nulovač intuitivně
Jaký náboj na místě otazníku způsobí nulovou výslednou sílu na list papíru?
- Musí jít o záporný náboj (aby přitažlivost vyrovnávala odpuzování kladného listu a kladného náboje)
- Vzdálenosti od papíru jsou 4:3. Podle vzorce F_\mathrm e jsou účinky stejného náboje z těchto vzdáleností v poměru \frac{1}{4^2}:\frac{1}{3^2}.
- Aby byly obě působení stejná musíme tento poměr vyrovnat, různou velikostí nábojů.
- Náboje tedy budou v poměru 16:9.
Hledaný náboj je −9 C.
Příklad: druhý náboj nulovač pedantsky
Jaký náboj na místě otazníku způsobí nulovou výslednou sílu na list papíru?
- Kladný náboj q_{+}=16\,\mathrm C odpuzuje ze vzdálenosti 4r_0 kladný papír q_\mathrm p silou F_\mathrm {e,+}.
- Aby výsledná síla vůbec mohla být nula, hledáme přitažlivou sílu. Bude tam tedy záporný náboj q_{-} ve vzdálenosti 3r_0.
- Aby výsledná síla opravdu byla nula, musí být velikost této síly F_\mathrm {e,-} stejně velká.
- F_\mathrm {e,+}=-F_\mathrm {e,-}
- Podle vzorce F_\mathrm e to je \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{q_+\cdot q_\mathrm p}{(4r_0)^2}=-\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{q_-\cdot q_\mathrm p}{(3r_0)^2}.
- Krátíme stejné členy: \color{red}{\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}}\color{black}{\frac{q_+\cdot \color{red}{q_\mathrm p}}{4^2\cdot\color{red}{ r_0^2}}}=-\color{red}{\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}}\color{black}{\frac{q_-\cdot \color{red}{q_\mathrm p}}{(3^2\cdot\color{red}{r_0^2})}}
- Zbývá tedy \frac{q_+}{16}=-\frac{q_-}{9}
- Vyjádříme hledaný q_-=-\frac{9}{16}\cdot q_{+}
q_{-}=-\frac{9}{16}\cdot 16\,\mathrm C, tedy −9 C.
Zajímavosti
- Elektrostatické působení je mnohem silnější než to gravitační. Gravitaci vnímáme víc jen proto, že u ní nejsou dva typy náboje, které by se rušily (ve vesmíru je skoro stejně + náboje jako − náboje).
Elektrostatika (těžké)
Vyřešeno:
