電磁気学：クーロンの法則についての問題です。

どうやって解けばいいのか解らないので教えて下さい。

問1
点電荷Q_1=25[μC]とQ_2=12[μC]が、それぞれ(1,2,3)と(-1,0,2)に置かれている時、Q_1に働く力を求めよ。

問2
半径1[m]の円周上に10[μC]の電荷8個が等間隔に置かれている。
この円の中心軸上で、円の中心から1[m]の距離に置かれている電荷50[μC]に働く力を求めよ。

問3
長さL[m]の正方形の各頂点に-Q_A[C]の点電荷を置いたとき、
その正方形の中心にどれほどの点電荷Q_B[C]を置いたら各電荷がつりあうか。

No.3 ベストアンサー 回答者： FT56F001 回答日時： 2011/09/20 11:27

では解き方の方針(ヒント)を。

まず，クーロンの法則の公式は教科書で調べられますね。

[問1]
1) 点(1,2,3)と(-1,0,2)の間の距離を求める。
2) クーロンの法則に代入して，働く力の大きさを求める。
3) Q1とQ2を結ぶ方向に反発力が働くので，ベクトルとして力を求める。

[問2]
1) まず，問題文で指定された状況を図に描く。
2) 円をxy平面，中心軸をz軸と置く。
3) 8個ある10μCの電荷のうち1個と，中心軸上にある50μCの電荷の距離を求める。
3) 10μCの電荷1個から，50μCの電荷が受ける力を，クーロンの法則で求める。
4) その力のz成分を求める。
5) 8個の電荷から受ける力のz軸方向は合成されるが，
　xy方向成分は全部足すとバランスして消えてしまう。4)で
　求めた力の8倍が，全体としてz方向に働く力。


[問3]
1) まず，問題文で指定された状況を図に描く。
2) -Q_Aが4個あるが，1つのQ_Aに対して，他の3つのQ_Aから働く力をそれぞれ求める。
3) 3つの力を合成する。正方形の中心から遠ざかる方向の力になる。
4) 正方形の中心にQ_Bを置き，3)で求めた力とつりあうよう電荷の大きさQ_Bを調整する。

分からなければ，どこまでできた，どこでつまずいた
を補足に書いていただければ，追加説明します。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
多少躓きましたが無事解くことができました。

返答が遅れ申し訳ありません。
助かりました。

お礼日時：2011/09/29 13:31

No.2 回答者： FT56F001 回答日時： 2011/09/19 21:35

質問者さんが，要注意人物からのデタラメ回答を丸呑みしないか，ヒヤヒヤしていました。

[マジメな話]
いずれもクーロンの法則の応用なのですが，
どこまでやって何が分からないのか，
を書いていただけると，回答が集まりやすいです。

この回答への補足

有り難うございます。
電磁気学は学校で学び始めたばかりで、
お恥ずかしいながらクーロンの法則に電荷や距離を当てはめるまでしか解らないです。
是非手解きをお願いします。

補足日時：2011/09/19 23:24

No.1 回答者： mmnnbbzzxxcc 回答日時： 2011/09/19 20:47

問1

25×1×2×3+12×(-1)×0×2=150μN

問2
50/1=50μN

問3
-Q/L^2

※この質問は私のおもちゃとします。
　他の人は、人の米櫃に砂まくような回答はお控えください。

この回答への補足

わざわざすみません。
解答有り難うございます。

答えだけは知っていますので、参考には致しません。

補足日時：2011/09/19 21:26