Fizică Alte teme
Cum se calculeaza campul electric?
Câmpul electric se calculează folosind legea lui Coulomb sau legea lui Gauss, în funcție de configurația sarcinilor. Pentru o sarcină punctiformă, E = k * Q/r^2. De exemplu, pentru Q=5 μC la r=0.2 m, E ≈ 1.125×10^6 N/C.
Metode de calcul
- 1 Pentru o sarcină punctiformă Folosește formula E = k * Q/r^2, cu k=9×10^9 N·m²/C². Calculează: dacă Q=3 nC și r=0.1 m, E=2.7×10^3 N/C.
- 2 Pentru mai multe sarcini Calculează câmpul fiecărei sarcini separat, apoi adună vectorial. Exemplu: două sarcini +2 μC și -2 μC la 0.5 m distanță, câmpul la mijloc este suma vectorială.
- 3 Folosind legea lui Gauss Aplică pentru distribuții simetrice: Φ = E * A = Q/ε0, cu ε0=8.85×10^-12 C²/N·m². Pentru o sferă încărcată uniform, E = k * Q/r^2 în exterior.
Exemplu numeric complet
- 1 Datele problemei Sarcina Q=4 μC este plasată la origine. Calculează câmpul electric în punctul la x=0.3 m pe axa Ox.
- 2 Aplică formula E = k * Q/r^2 = (9×10^9) * (4×10^-6) / (0.3)^2.
- 3 Rezultat E = (36×10^3) / 0.09 = 400×10^3 N/C = 4×10^5 N/C, direcționat radial spre exterior dacă Q>0.
Verifică întotdeauna unitățile și direcția câmpului atunci când rezolvi probleme.