วันจันทร์ที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2557

Electro statics ไฟฟ้าสถิต



    Mr.Rittichai   Sae Tia
    Cell phone : +66843315969 / 0843315969
    Home phone : +6624769832/ 024769832
    23/14 Moo5, Soi Suksawad14,
    Suksawad Rd.,Jomtong,
    Bangkok - Thailand
全课文


Main Menu


# h3phye1
ทรงกลมเล็ก ๆ แขวนแนวดิ่งไว้ด้วยเชือกเบาที่เป็นฉนวน จากนั้นค่อยๆ เพิ่มขนาดสนามไฟฟ้า
สม่ำเสมอในแนวระดับทำให้ทรงกลมเล็กค่อย ๆ เคลื่อนที่ไปในทิศทางดังรูป ถ้าทรงกลมมีประจุ
-2.5 ไมโครคูลอมบ์ และมีมวล 0.015 กรัม เชือกเบาสามารถทนแรงดึงได้สูงสุด 0.25 x 10-3 นิวตัน
จงหาขนาดและทิศทางสนามไฟฟ้าพร้อมกับมุม θ ที่ทำให้เชือกเบาขาดพอดี (g = 10 m/s 2)


    (1) 80 N/C ,ทิศจาก A ไป B และ θ=sin-1 0.6
    (2) 80 N/C ,ทิศจาก B ไป A และ θ=cos-1 0.6
    (3) 80 N/C ,ทิศจาก B ไป A และ θ=sin-1 0.6
    (4) 80 N/C ,ทิศจาก A ไป B และ θ=cos-1 0.6





Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ®

โจทย์ให้
แรงตึงเส้นเชือก 0.25 x 10-3 นิวตัน,
มวล 0.015 g., ประจุ -2.5 ไมโครคูลอมบ์

โจทย์ถาม     ขนาดของสนามไฟฟ้า(E)และทิศทาง


สิ่งที่ต้องรู้    (1)  F=qE
 1.1  (q)ประจุลบวิ่งสวนสนามไฟฟ้า
 1.2  (q)ประจุบวกวิ่งตามสนามไฟฟ้า
 1.3  (F)แรงที่เกิดกับประจุลบมีทิศตรงข้ามกับ E
 1.4  (F)แรงที่เกิดกับประจุบวกมีทิศตาม E

(2)  การที่เชือกเบาขาดพอดีได้ แรงที่กระทำต้องไม่น้อยกว่าแรงตึงเชือกได้สูงสุด
(3)  การแตกแรงตึงเส้นเชือกให้อยู่ ในแนวดิ่งและแนวราบ

Solution

หาแรงตึงเชือกจากสมดุลแนวดิ่ง ;
Tcosθ =mg
cosθ = 
mg
T
cosθ = 
0.015 x 10-3 kg x 10  m/s-2
0.25 x 10-3N.
cosθ = 
3
5
∴   θ =  cos-1 (0.6)


สมดุลแนวราบ ;
FE  =  Tsinθ
qE =  Tsinθ
qE = T (1-cos2θ) 
E x 2.5 x 10-6C = 0.25 x 10-3 N (1-(0.6)2
E =  80 N/C
∴ ขนาดของสนามไฟฟ้า(E) =  80 N/C
ประจุลบวิ่งสวนสนามไฟฟ้า แสดงว่าสนามไฟฟ้า(E) วิ่งจาก B ไป A
คำตอบ คือข้อ 2