פתרונות פרקטיקות 2 אלקטרוסטטיקה

21. 7.5

היחידות  ניוטון לקולון מתארות את גודל הכוח החשמלי הפועל על מטען שגודלו 1 ניוטון.

לדוגמה: באיור הבא מתוארת נקודה A הנמצאת בסמוך למטען נקודתי Q:

נתון שגודל השדה החשמלי בנקודה A הוא: «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨22px¨»«msub»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»E«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»A«/mi»«/msub»«mo mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»=«/mo»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»4«/mn»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»N«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»C«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math» המשמעות היא שעל כל אחד קולון שימוקם בנקודה A יפעל כוח של 4 ניוטון. 

אם נמקם בנקודה A מטען שגודלו 5 קולון יפעל עליו כוח חשמלי שגודלו  20 ניוטון.

ואם נמקם בנקודה A מטען שגודלו 100 קולון  יפעל עליו כוח חשמלי שגודלו 400 ניוטון.

(השדה החשמלי דומה לקבוע הקפיץ. יחידות קבוע הקפיץ הן ניוטון למטר.  קבוע הקפיץ מתאר את גודל הכוח שמפעיל הקפיץ לכל מטר התארכות.

באופן דומה, השדה החשמלי מתאר את גודל הכוח החשמלי הפועל על גוף לכל 1 קולון ,מטען של הגוף).

היחידות וולט למטר מתארות את גודל השינוי בפוטנציאל לאורך מטר במורד השדה.

לדוגמה: באיור הבא מתואר שדה חשמלי אחיד, ושלוש נקודות: B , A ו-C  הנמצאת בתוך השדה.

המרחק בין הנקודה A לנקודה B הוא 1m, והמרחק בין הנקודה B לנקודה C הוא 3 מטרים.

נתון שגודל השדה האחיד  הוא: «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨22px¨»«mn mathvariant=¨bold¨ mathcolor=¨#0000FF¨»4«/mn»«mfrac mathcolor=¨#0000FF¨»«mi mathvariant=¨bold¨»V«/mi»«mi mathvariant=¨bold¨»m«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«/math» ונתון שהפוטנציאל בנקודה A הוא 80 וולט.

השדה החשמלי מתאר את מידת השינוי בפוטנציאל במורד השדה, לכן הפוטנציאל בנקודה B הוא 76 וולט והפוטנציאל בנקודה C הוא  64 וולט.