12Vite.com Përgatitje për Shkollën e Lartë
Elektrostatika
1. Ligji i Kulonit
Për dy grimca q1 dhe q2 themi se kur ngarkesat e tyre janë:
- (+)(+) shtyhen
- (-)(-) shtyhen
- (+)(-) tërhiqen
\( F=k\frac{q_{1}q_{2}}{R^{2}} \) (N)
Nga Formula për forcën kuptojmë se kemi përpjestim të drejtë me ngarkesën, përpjestim të zhdrejtë me largësinë.
Kjo formulë vlen vetëm në boshllëk.
Shembull:
\( \overrightarrow{F_{R}}= \left( \overrightarrow{F}_{1-3}+\overrightarrow{F}_{2-3} \right) \)
\( F_{R}= \left( F_{1-3}+F_{2-3} \right) =\frac{k \vert q_{1} \vert \vert q_{3} \vert }{R_{1\rightarrow3}^{2}}+\frac{k \vert q_{2} \vert \vert q_{3} \vert }{R_{2\rightarrow3}^{2}} \)
2. Fusha Elektrike
Fusha elektrike tregon forcën që ushtrohet në njësi të ngarkesës. Matet me (N/C).
Formula:
\( \overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q_{0}} \)
\( E=\frac{k \cdot q \cdot q_{0}}{R^{2} \cdot q_{0}}=\frac{k \cdot q}{R^{2}} \) (Për një ngarkesë pikësore)
Shembull:
\( E_{1}=\frac{k\cdot q_{1}}{R^{2}}\)
\( E_{2}=\frac{k\cdot \vert q_{2} \vert}{R^{2}}\)
Gjeometrikisht fusha elektrike tregohet me anën e vijave të forcës, të cilat dalin nga ngarkesa positive dhe hyjnë tek ngarkesa negative. Janë vija të hapura. Në cdo pikë të vijës së fushës, forca elektrike është tangent me to dhe ka kahun e saj. Nëse vijat e fushës janë paralele, ajo quhet e njëtratshme dhe ka të njëjtën vlerë.
3. Kapaciteti elektrik. Kondensatori.
Kapacitet= Nxënësi
Shënohet \(c=\frac{q}{u}\) (matet me Farad).
Kondensatori i rrafshtë (Dy pllaka paralele).
\( c= \varepsilon \cdot \varepsilon _{0} \cdot \frac{s}{d} \)
\( \varepsilon \) – Shënohet Konstantja e Mjedisit
\( d \) – Shënohet largësia
Formula për t’u mbajtur mend:
\( E=\frac{U}{d}=\frac{U_{1}-U_{2}}{d} \) (V/m)
USHTRIME TË ZGJIDHURA
Ushtrimi 1: Dy ngarkesa q1 dhe q2 bashkëveprojnë me forcën F1 me largësi R1. Nëse largësinë e zvogëlojmë 2 herë (R2=R1/2) cfarë ndodh me forcën?
TË DHËNA
\( F_{1}, q_{1}, q_{2}, R_{1} \)
\(R_{2}=\frac{R_{1}}{2}\)
\(F_{2}=?\)
ZGJIDHJA
\( F_{2}=\frac{kq_{1}q_{2}}{R_{1}^{2}}=\frac{kq_{1}q_{2}2^{2}}{R_{1}^{2}}=4F_{1} \)
Ushtrimi 2: Dy ngarkesa q1 dhe q2 vendosen si në figurë. Gjeni drejtimin e saktë për për FR në ngarkesën q3.
Themi se drejtimi i saktë është drejtimi 3.
Ushtrimi 3: Tre ngarkesa positive të barabarta vendosen si në figurë. Gjeni FR në q3
TË DHËNA
\( q_{1}=q_{2}=q_{3} \)
\(F_{R}=?\)
ZGJIDHJA
\( \overrightarrow{F_{R}}=\overrightarrow{F_{1-3}}+\overrightarrow{F_{2-3}} \)
\( F_{R}=F_{2-3}\sqrt[]{2}=\frac{kq_{2}q_{3}}{a^{2}}\sqrt[]{2} \)
Ushtrimi 4: Dy ngarkesa q1 (pozitive) dhe q2 (negative) me të dhënat më poshtë, ndodhen 10 cm larg njëra tjetrës. Të gjendet ER që krijojnë mgarkesat në pikën d, 4cm larg q2.
TË DHËNA
\( q_{1}=2 \mu C = 2 \cdot 10^{-6} C \)
\( q_{2}=-4 \mu C = -4 \cdot 10^{-6} C\)
\( \overrightarrow{E_{R}}=? \)
ZGJIDHJA
\( \overrightarrow{E_{R}}=\overrightarrow{E_{1}}+\overrightarrow{E_{2}} \)
\( E_{R}=E_{1}-E_{2}=\frac{kq_{1}}{R_{1}^{2}}-\frac{kq_{2}}{R_{2}^{2}} \)
Ushtrimi 5: Jepet fusha elektrike e njëtrajtshme si në figurë. Një elektron hyn me v0=3⋅104 m/s. Të gjendet nxitimi i elektronit në fushën elektrike, rruga që bën derisa ndalon dhe pas sa kohe ndalon elektroni. Të dhënat e ushtrimit gjenden më poshtë.
TË DHËNA
\(v_{0}=3 \cdot 10^{4} m/s \)
\(q=1.6 \cdot 10^{-19} C \)
\(m=9.1 \cdot 10^{-31} kg \)
\(E=100N/C \)
\(a=? \)
\(v=? \)
\(t_{nd}=? \)
ZGJIDHJA
SHENIM:
Meqënëse elektroni është grimcë negative (forca ka krah të kundërt me fushën) dhe do të lëvizë me nxitim.
\( a=\frac{F}{m}=\frac{q \cdot e}{m} \) (m/s2)
Rruga x:
\( v^{2}-v_{0}^{2}=-2ax \)
\( -v_{0}^{2}=-2ax \)
\( x=\frac{v_{0}^{2}}{2a} \)
Koha:
\( a=\frac{v-v_{0}}{t} \)
\( t=\frac{v-v_{0}}{a} \)
Ushtrimi 6: Fusha elektrike midis dy pllakave paralele është E1. Nëse diferencën e potencialeve (tensionin) e zmadhojmë dy herë dhe largësinë e zvogëlojmë katër herë. Gjeni sa bëhet fusha elektrike midis pllakave.
TË DHËNA
\(U_{2}=2U_{1} \)
\( d_{2}=\frac{d_{1}}{4} \)
\(E_{2}=? \)
ZGJIDHJA
\( E_{1}=\frac{U_{1}}{d_{1}} \)
\( E_{2}=\frac{2 \cdot U_{1} \cdot 4}{d_{1}}=8E_{1} \)
\( c_{1}= \varepsilon \varepsilon _{0}\frac{s_{1}}{d_{1}} \)
\( c_{2}= \varepsilon \varepsilon _{0}\frac{2s_{1}4}{d_{1}}=8c_{1} \)
Ushtrimi 7: Kapaciteti i kondensatorit të rrafshtë ka \(s=5\cdot 10^{-4}m^{2}\) , \(c=40 \cdot 10^{-6} F\). Ngarkesa është \(60 \cdot 10^{-6}C \). Të gjendet diferenca e potencialeve, të gjendet fusha elektrike dhe të gjendet largësia midis pllakave.
TË DHËNA
\(s = 5\cdot 10^{-4}m^{2}\)
\(c = 40 \cdot 10^{-6} F\)
\(q = 60 \cdot 10^{-6}C \)
\(U=? \)
\(E=? \)
\(d=? \)
ZGJIDHJA
Për diferencën e potencialeve:
\( c=\frac{q}{U} \) => \( U=\frac{q}{c} \)
Për largësinë midis pllakave:
\( c= \varepsilon _{0}\frac{s}{d} \) => \( d= \varepsilon _{0}\frac{s}{c} \)
Për fushën elektrike:
\( E=\frac{U}{d} \) (V/m)
Për të punuar me tezat e fizikës ndër vite, klikoni këtu.
Për të qënë pjesë e grupit të Fizikës, klikoni këtu.
One comment
Pingback: Përgatitje për provimin e Fizikës - Matura Shtetërore - 12Vite.com