Cường độ điện trường đều E bên trong màng được tính theo công thức:

E = \frac{U}{d}

Thực hiE E E = 8.75 × 10^{6}\mathrm{ V/m} \frac{7}{8} × 10^{(-2-(-9))}\8.75 × 10^{6}\mathrm{ V/m}athrm{ V/m} = 0.875 × 10^{7}\mathrm{ V/m} \frac{0,07\mathrm{\  V}}{8.10^{-9}\mathrm{\  m}} = \frac{7.10^{-2}}{8.10^{-9}}\mathrm{ V/m}n tính toán:

Kết quả câu a: Cường độ điện trường trong màng tế bào là .

. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên ion:

Độ lớn lực điện F được tính bằng:

F = |q| ⋅ E

Thực hiện tính toán:

• Điện |q| = |-3.2.10^{-19}\mathrm{ C}| = 3.2.10^{E = F F F F = 2.8 × 10^{-12}\mathrm{ N} 28.0 × 10^{-13}\mathrm{ N} (3.2 × 8.75) × 10^{-19+6}\2.8 × 10^{-12}\mathrm{ N}athrm{ N} (3.2 × 10^{-19}\mathrm{ C}) × (8.75 × 10^{6}\mathrm{ V/m}).75 × 10^{6}\mathrm{ V/m}19}\mathrm{ C}ích ion: .

• Cường độ điện trường (tính ở câu a): .

Kết quả câu b: Ion âm sẽ bị đẩy ra khỏi tế bào, và lực điện tác dụng lên ion là .

Điện dung được cho là 

C

=

99000

uF

𝐶

=

9

9

0

0

0

u

F

. Chuyển đổi sang đơn vị Fara (F): 

C

=

99000

×

10

-6

F

=

0

,

099

F

𝐶

=

9

9

0

0

0

×

1

0

−

6

F

=

0

,

0

9

9

F

Step 2: Xác định điện áp tối đa 

Điện áp tích điện có dải từ 

10

−

200

V

1

0

−

2

0

0

V

. Để đạt năng lượng tối đa, ta sử dụng điện áp tối đa: 

V

m

a

x

=

200

V

𝑉

𝐦

𝐚

𝐱

=

2

0

0

V

Step 3: Tính năng lượng tối đa 

Sử dụng công thức tính năng lượng điện tích trữ trong tụ điện 

W

=

1

2

C

V

2

𝑊

=

1

2

𝐶

𝑉

2

.

W

m

a

x

=

1

2

×

0

,

099

F

×

(

200

V

)

2

𝑊

𝐦

𝐚

𝐱

=

1

2

×

0

,

0

9

9

F

×

(

2

0

0

V

)

2

W

m

a

x

=

1

2

×

0

,

099

×

40000

𝑊

𝐦

𝐚

𝐱

=

1

2

×

0

,

0

9

9

×

4

0

0

0

0

W

m

a

x

=

1980

J

𝑊

𝐦

𝐚

𝐱

=

1

9

8

0

J

Answer:

Năng lượng tối đa mà bộ tụ của máy hàn có thể tích trữ được là 

1980

J

𝟏

𝟗

𝟖

𝟎

J

.

b. Xác định năng lượng điện được giải phóng sau mỗi lần hàn với công suất tối đa 

Step 1: Xác định công suất tối đa 

Công suất hàn tối đa được cho trong bảng thông số là: 

P

m

a

x

=

2500

W

𝑃

𝐦

𝐚

𝐱

=

2

5

0

0

W

Step 2: Xác định thời gian phóng điện ngắn nhất 

Theo mô tả, công suất hàn đạt tối đa khi thời gian phóng điện là ngắn nhất. Thời gian phóng điện có dải từ 

0

,

5

−

3

s

0

,

5

−

3

s

.

t

m

i

n

=

0

,

5

s

𝑡

𝐦

𝐢

𝐧

=

0

,

5

s

Step 3: Tính năng lượng giải phóng 

Sử dụng công thức tính năng lượng (công) 

E

=

P

×

t

𝐸

=

𝑃

×

𝑡

.

E

=

P

m

a

x

×

t

m

i

n

𝐸

=

𝑃

𝐦

𝐚

𝐱

×

𝑡

𝐦

𝐢

𝐧

E

=

2500

W

×

0

,

5

s

𝐸

=

2

5

0

0

W

×

0

,

5

s

E

=

1250

J

𝐸

=

1

2

5

0

J

Answer:

Năng lượng điện được giải phóng sau mỗi lần hàn với công suất tối đa là 

1250

J

𝟏

𝟐

𝟓

𝟎

J

.

Gọi r_{13r_{23} và  là khoảnq_{1}q_{2}cq_{3}ch tr_{13} + r_{23} = 6, \mathrF_k\\left( \f\frac{rr_{23} = 2r_{13r_{13} + r_r_{13r_{23} =q_{3}4, \mathrm{cm} = 2, \mathrq_{1}q_{2}cm}q_{1}3} = 6, \mq_{2}thrm{cm}{13}}{r_{23}} = \fracq_{3}1}{2}ac{r_{13}}{r_{23}}\right) ^{2} = \frac{\vert q_{|q_{3}|}\vert }{\vert q_{2}\vert } = \frac{1.5}{6} = \frac{1}{4}rac{\vert q_{1}q_{q_{3} ≠ 0}\vert }{r^{2}_{13}} = k\frac{\vert q_{2}q_{3}\vert }{r^{2}_{23}}13} = F_{23}{cm}  và  đến . Ta có .

Điều kiện cân bằng lực: 

Suy ra , hay .

Kết hợp với , ta được  và .

Vậy,  phải đặt trên đoạn thẳng nối  và , cách  2 cm và cách  4 cm.

2. Giá trị của điện tích :

Từ phq_{3}ơng trình cân bằng lựcq_{1}q_{2}ta thấy rằng giá trị của  đã bị triệt tiêu. Điều này có nghĩa là bất kỳ giá trị điện tích nào khác không () đều có thể đặt tại vị trí đã xác định để lực điện tác dụng lên nó bằng 0.

3. Vẽ hình minh họa:

      q₁ (1.5 µC)           q₃ (bất kỳ ≠ 0)           q₂ (6 µC)

      ●-----------------------●-----------------------●

      <------ 2 cm ------>     <------ 4 cm ------>

Hình minh họa cho thấy  nằm trên đường thẳng nối  và , với khoảng cách tương ứng là 2 cm và 4 cm.

Đoạn thẳng dài 12 cm là quãng đường mà vật đi được từ vị trí biên âm đến vị trí biên dương, tức là bằng 2A.

Do đó, ta có:

2A = 12 cm

A = 12/2 = 6 cm.

Vật thực hiện được 20 dao động toàn phần trong thời gian 62,8 s.

Chu kì dao động được tính bằng 

Vận tốc của vật tại li độ 

được tính bằng công thức 

.
Thay các giá trị đã biết vào, ta có 

.
Vì vật đi theo chiều hướng về vị trí cân bằng và li độ 

(âm), nên vật đang chuyển động theo chiều dương. Do đó, vận tốc là 

.

Gia tốc của vật tại li độ 

được tính bằng công thức 

.
Thay các giá trị đã biết vào, ta có 

.

Vận tốc của vật là 

.
Gia tốc của vật là 

.

Đoạn thẳng dài 12 cm là quãng đường mà vật đi được từ vị trí biên âm đến vị trí biên dương, tức là bằng 2A.

Do đó, ta có:

2A = 12 cm

A = 12/2 = 6 cm.

Vật thực hiện được 20 dao động toàn phần trong thời gian 62,8 s.

Chu kì dao động được tính bằng 

Vận tốc của vật tại li độ 

được tính bằng công thức 

.
Thay các giá trị đã biết vào, ta có 

.
Vì vật đi theo chiều hướng về vị trí cân bằng và li độ 

(âm), nên vật đang chuyển động theo chiều dương. Do đó, vận tốc là 

.

Gia tốc của vật tại li độ 

được tính bằng công thức 

.
Thay các giá trị đã biết vào, ta có 

.

Vận tốc của vật là 

.
Gia tốc của vật là 

.