القوة الكهروستاتيكية السلبية: ماذا ومتى وحقائق


في هذا المقال سنتعرف على القوة الكهروستاتيكية السلبية ، ما الذي يجعل القوة الكهروستاتيكية سالبة ، مع حقائق مفصلة.

القوة الكهروستاتيكية هي قوة مفروضة على الجسيمات المشحونة الأخرى بسبب وجود تلك الشحنة في المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة الكهربائية في تلك المنطقة.

ما هي القوة الكهروستاتيكية السلبية؟

تُعطى القوة الكهروستاتيكية بواسطة المعادلة F = 1/4 ɛπ (q1q2/r2)

حيث 1/4 ɛπ = 9 * 109Nm2/C2 هو ثابت.

ɛ0= 8.85 10 *-12C2/ نيوتن متر2

q1 و q2 نوعان من الجسيمات المشحونة ، و

د هي المسافة بين الشحنتين

إذا كان ناتج الشحنتين سالبًا ، فإن القوة الكهروستاتيكية بين الشحنتين تكون سالبة ، ومن ثم يُقال أن القوة هي قوة كهروستاتيكية سالبة.

المشكلة 1: احسب القوة الكهروستاتيكية بين الشحنة q1 و q2 حيازة تهمة -1C و + 3C على التوالي. يتم فصل هاتين الشحنتين بمسافة 2.5 سم.

معطى: q1= -1 ج ف2= + 3C د = 2.5 سم

القوة الكهروستاتيكية السلبية
القوة الكهروستاتيكية السلبية

لدينا F = 1/4 ɛπ (q1q2/r2)

= 9 10 *9 * {(-1 ج) * 3 ج / (2.5)2}

= 9 10 *9* {- 3/6.25}

= -4.32 * 109N

القوة الكهروستاتيكية سالبة بسبب الشحنة السالبة للجسيم.

قراءة المزيد عن القوة والشحنة الكهروستاتيكية: ماذا وكيف وحقائق مفصلة.

متى تكون القوة الكهروستاتيكية سالبة؟

دائمًا ما تكون القوة بين الجسيمين المشحونين بشكل معاكس جذابة.

إذا كانت الجسيمات المشحونة مفصولة ببعض المسافة تظهر قوة الجذب تجاه بعضهما البعض ، فإن القوة الكهروستاتيكية تكون سالبة.

القوة الكهروستاتيكية هي F∝ q1q2 و F∝ 1 / د.

لا يمكن أن تكون المسافة سالبة ؛ ومن ثم ، فإن شرط أن تكون القوة الكهروستاتيكية سالبة تمامًا يعتمد على ناتج الشحنتين اللتين تفرض بينهما القوة الكهروستاتيكية.

إذا كانت إحدى الشحنة موجبة ، فيجب أن تكون الشحنة الأخرى سالبة. هذا إذا كان q1= + ve ثم q2= - هاء وإذا ف1= -ve ثم q2= + هاء.

لا ينبغي أن يكون لكل من الرسوم رسوم فريدة. إذا كانت الرسوم مثل الرسوم ، فسيكون منتج الاثنين موجبًا. هذا إذا كان q1= + هاء و ف2= + هاء ؛ ثم ف1 q2= + هاء وإذا ف1= -ve و q2= -ve ، ثم q1 q2= + هاء. ومن ثم ، لا ينبغي أن تحتوي كلتا الشحنتين على شحنات متشابهة حتى تكون القوة الكهروستاتيكية سالبة.

قراءة المزيد عن القوة الكهروستاتيكية والمسافة: ماذا ومتى وكيف وحقائق مفصلة.

نقطة القوة الكهروستاتيكية السلبية

تعود القوة الكهروستاتيكية السالبة إلى ناقلات الشحنة السالبة التي تنتج مجالات كهربائية سالبة. القوة المؤثرة على الجسيم موجب الشحنة الموجودة في هذا المجال الكهربائي السالب هي قوة كهروستاتيكية سالبة ونقطة منشأ القوة الكهروستاتيكية السالبة التي هي نقطة الشحنة السالبة التي تولد المجال الكهربائي تشبه نقطة القوة الكهروستاتيكية السالبة.

ستظهر الشحنة الموجبة في المجال الكهربائي الناتج عن شحنة النقطة السالبة قوى الجذب تجاه الشحنة النقطية ؛ ومن ثم فإن القوة الكهروستاتيكية ستكون سالبة. سوف تتنافر جميع الشحنات السالبة الأخرى في هذا المجال بعيدًا عن كل قوة كهروستاتيكية موجبة على الشحنات السالبة.

قراءة المزيد عن المجال الكهربائي بين لوحين: الصيغة ، والحجم ، والاتجاه ، والأسئلة الشائعة للعنف.

هل يمكن أن تكون القوة الكهروستاتيكية سالبة؟

في الأساس ، إذا رأينا ، يشير وجود القوة إلى الكمية الموجبة للقوة ، لذلك يمكن أن تكون القوة صفرًا في حالة الغياب أو موجبة.

لكن القوة الكهروستاتيكية هي كمية متجهة ويمكن أن تكون سالبة اعتمادًا على شحنة الجسيم التي تفرض القوة على الشحنات الأخرى.

أنتج كل جسيم مشحون مجالًا كهربائيًا يتناسب مع الشحنة التي يحملها ، وفقًا للعلاقة

ه = 1/4 ɛπ (س / ص2)

يرتبط المجال الكهربائي بالقوة الكهروستاتيكية بين الجسيمين المشحونين بالعلاقة ،

F = qE

حيث F هي قوة كهروستاتيكية

س هو تهمة و

E هو المجال الكهربائي

ستكون القوة الكهروستاتيكية سالبة ، إذا كانت الحاملات موجبة الشحنة موجودة في المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة السالبة ، أو إذا كانت الشحنة السالبة موجودة في المجال الناتج عن الجسيمات الموجبة الشحنة.

تشير القوة الكهروستاتيكية السلبية إلى أن القوة المؤثرة بين الجسيمين المشحونين هي القوة الجاذبة. إذا كان المجال الكهربائي موجبًا ، عندئذٍ القوة الكهروستاتيكية المفروضة على الشحنة السالبة في هذا المجال ستكون سلبية.

قراءة المزيد عن هل القوة الكهروستاتيكية محافظة: رؤى شاملة.

دعونا نفهم هذا بمثال.

ضع في اعتبارك وجود جسيم شحنة عند النقطة A كما هو موضح في الشكل أدناه. المجال الكهربائي الناتج عن هذا الجسيم هو 14 × 1022 غير متاح جسيمان آخران q1 و q2 يتم وضع شحنة تبلغ -2 درجة مئوية و + 2 درجة مئوية في منطقة الحقل هذه مفصولة ببعض المسافة. احسب القوة الكهروستاتيكية المفروضة على كل من هذه الجسيمات المشحونة بسبب المجال الكهربائي الناتج عن جسيم عند النقطة أ.

معطى: ه = 14 × 1022 N / C ، ف1 = -2 ج ، ف2 = + 2 ج

التين. الشحنات في المجال الكهربائي

نحن نعلم F = qE

وبالتالي ، فإن القوة الكهروستاتيكية على الشحن q1 في المجال الكهربائي

F1=q1E

= (- 2) * 14 * 1022

= -28 * 1022N

يوفر القوة الكهروستاتيكية سلبي هذا يعني أن القوة بين الشحنة q1 وشحنة نقطة المصدر جذابة. تمارس الشحنة عند النقطة A قوة على q1 لتقريبها من النقطة A.

القوة الكهروستاتيكية على الشحنة q2 في المجال الكهربائي

F2=q2E

= (2) * 14 * 1022

= 28 10 *22N

القوة الكهروستاتيكية بين مكان الشحن عند النقطة A والشحنة q2 موجبة ، مما يدل على أن القوة بين الاثنين مثيرة للاشمئزاز لأنها تشكل شحنة متشابهة.

قراءة المزيد عن صافي القوة الكهروستاتيكية: كيفية البحث والمشاكل والأسئلة الشائعة.

القوة الكهروستاتيكية السلبية مقابل الإيجابية

القوة الكهروستاتيكية السالبة هي قوة جذب موجودة بين الاثنين على عكس الشحنات في حين أن القوة الكهروستاتيكية الموجبة هي قوة تنافر بين الشحنتين المتشابهتين ، أي أن الشحنتين إما موجبة الشحنة أو سالبة الشحنة.

تزداد القوة الكهروستاتيكية السالبة إذا زادت المسافة الفاصلة بين الشحنتين وزادت القوة الكهروستاتيكية الموجبة إذا انخفضت المسافة الفاصلة بين الشحنتين.

قراءة المزيد عن الالكتروستاتيات علم الاستاتيكا الكهربائية.

الأسئلة المتكررة

هل الشغل يتم بواسطة القوة الكهروستاتيكية السالبة؟

القوة الكهروستاتيكية السلبية هي قوة جذب تمارس على كل منها بشحنتين مختلفتين.

يتم العمل بواسطة الجسيمات على بعضها البعض لتقريبها من بعضها البعض ، وبالتالي ممارسة قوة الجذب.

هل القوة الكهروستاتيكية السالبة قوة جاذبة؟

القوة الكهروستاتيكية السلبية تشبه القوة الجاذبة بين الشحنات المختلفة.

تميل الجسيمات المشحونة على عكس بعضها دائمًا إلى الانجذاب نحو بعضها البعض لأن الثقوب الفارغة التي تعطي شحنة موجبة للجسيمات بسبب نقص الإلكترونات جاهزة لملء هذا الفراغ عن طريق جذب الإلكترونات.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات