OSNOVI ELEKTROTEHNIKEVebe

Dva takasta naelektrisanja istog predznaka nalaze se u vazduhu na udaljenosti r jedan od drugoga. Odrediti iznos, smer i orijentaciju delovanja sile izmeu naelektrisanja.

Naelektrisanja su istog predznaka tako da su sile odbojne:

Pozitivno takasto naelektrisanje Q1 i negativno takasto naelektrisanje Q2 nalaze se od pozitivnog takastog naelektrisanja Q0 na udaljenosti r1 = r2. Njihov meusobni poloaj prikazan je na slici. Odredite iznos rezultantne sile na naelektrisanje Q0 te skicirajte vektorski dijagram sila za to naelektrisanje.

Ako na takasto naelektrisanje deluje vie naelektrisanja tada se za izraunavanje ukupne sile primenjuje princip superpozicije. Princip superpozicije kae da je rezultatno delovanje svih naelektrisanja jednako zbiru pojedinih naelektrisanja. Ukupna sila na naelektrisanje Q0 jednaka je vektorskom zbiru svih sila koje deluju na naelektrisanje Q0:

Na naelektrisanje Q0 deluju dva naelektrisanja, Q1 i Q2. Naelektrisanje Q1 deluje odbojnom silom F10: Naelektrisanje Q2 deluje privlanom silom F20. Rezultantna sila jednaka je vektorskom zbiru sila F10 I F20.

Budui da su vektori sila F10 i F20 meusobno normalni vai:

Budui da je sila vektor njen smer i orijentacija se odreuje iz pravouglog trougla, odnosno:

Dva tela, naelektrisana koliinama naelektrisanja Q1= -4 nC i Q2= -1 nC, nalaze se na rastojanju a = 18 cm u vakuumu. Kakav znak moe da ima naelektrisanje treeg tela, koje je naelektrisano koliinom naelektrisanja |Q3 | = 1 nC, i gde ga je potrebno postaviti da bi bilo u ravnotei u odnosu na dejstvo Kulonovih sila prva dva tela?

Zadatak se reava primenom Kulonovog zakona i principa superpozicije. Kulonov zakon glasi:

F12 je elektrina sila kojom telo 1 deluje na telo 2. Vektor F12 mora leati na pravoj koja spaja dva tela, a njegov poetak, tj. taka gde deluje, je u nekoj taki tela 2. Sa r012 obeleen je jedinini vektor usmeren od tela 1 ka telu 2. Ako su Q1 i Q2 istoga znaka njihov proizvod je pozitivan, i smer vektora F12 je u smeru vektora r012, odnosno sila je odbojna. Ako su naelektrisanja Q1 i Q2 suprotnog znaka, njihov proizvod je negativan, pa je smer vektora F12 u smeru vektora r012, tj. sila je privlana.

Prema principu superpozicije ukupna elektrina sila kojom na neko malo naelektrisano telo deluje vie drugih malih naelektrisanih tela jednaka je vektorskom zbiru sila kojima ta druga tela deluju ponaosob na posmatrano telo.