در حال بارگذاری...
خطا
مطابق شکل زیر، برایند میدانهای الکتریکی حاصل از دو بار الکتریکی نقطهای ${{q}_{۱}}$ و ${{q}_{۲}}$ در مبدأ مختصات که به یک فاصله از آن قرار دارند $\overrightarrow{E}$ است. با کاهش ۷۵ درصدی فاصلهٔ بار ${{q}_{۱}}$ از مبدا، برایند میدانها در همان نقطه $۴\overrightarrow{E}$ میشود. حاصل $\frac{{{q}_{۲}}}{{{q}_{۱}}}$ کدام است؟
در حالت اول داریم: ${{\overrightarrow{E}}_{1}}+{{\overrightarrow{E}}_{2}}=\overrightarrow{E}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)$ با کاهش 75٪ فاصلهٔ بار ${{q}_{1}}$ از مبدأ، فاصلهٔ آن از مبدا $\frac{1}{4}r$ میشود و میدان حاصل از بار ${{q}_{1}}$ در مبدا $(E\propto \frac{1}{{{r}^{2}}})$ 16 برابر میشود. ${{\overrightarrow{E}}^{\prime }}_{1}+{{\overrightarrow{E}}^{\prime }}_{2}=4\overrightarrow{E}\Rightarrow 16{{\overrightarrow{E}}_{1}}+{{\overrightarrow{E}}_{2}}=4\overrightarrow{E}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(2)$$\xrightarrow[{}]{(2),(1)}\left\{ \begin{matrix} 16{{\overrightarrow{E}}_{1}}+{{\overrightarrow{E}}_{2}}=4\overrightarrow{E} \\ {{\overrightarrow{E}}_{1}}+{{\overrightarrow{E}}_{2}}=\overrightarrow{E}\,\,\,\,\,\,\, \\\end{matrix} \right.\Rightarrow \begin{matrix} {{\overrightarrow{E}}_{1}}=0/2\overrightarrow{E} \\ {{\overrightarrow{E}}_{2}}=0/8\overrightarrow{E} \\\end{matrix}$ چون میدانها در نقطهٔ O در یک جهت میباشند، پس بارها ناهمنام هستند. با مقایسهٔ میدان حاصل از دو بار در حالت اول داریم: $E=k\frac{\left| q \right|}{{{r}^{2}}}\Rightarrow \frac{{{E}_{2}}}{{{E}_{1}}}=\left| \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}} \right|\times {{(\frac{{{r}_{1}}}{{{r}_{2}}})}^{2}}\Rightarrow 4=(-\frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}})\times 1\Rightarrow \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}}=-4$