Khi mắc nối tiếp thì Q1=Q2=Q3→C1U1=C2U2=C3U3Q1​=Q2​=Q3​→C1​U1​=C2​U2​=C3​U3​

Vì C1<C2<C3→U1>U2>U3C1​<C2​<C3​→U1​>U2​>U3​ nên:

U1=Ugh=500U1​=Ugh​=500 V;

U2=C1U1C2=2.10−9.5004.10−9=250U2​=C2​C1​U1​​=4.10−92.10−9.500​=250 V

U3=C1U1C3=2.10−9.5006.10−9=166,67U3​=C3​C1​U1​​=6.10−92.10−9.500​=166,67 V

Hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là

U=U1+U2+U3=500+250+166,67=916,67<1100U=U1​+U2​+U3​=500+250+166,67=916,67<1100

Vì vậy, bộ tụ không thể chịu được hiệu điện thế 1100 V.

a) Hiệu điện thế UMNUMN​ là

UMN=AMNq=AM∞−AN∞q=−qQ4πε0rM+qQ4πε0rNqUMN​=qAMN​​=qAM∞​−AN∞​​=q−q4πε0​rM​Q​+q4πε0​rN​Q​​

→UMN=−Q4πε0.1+Q4πε0.2=−Q8πε0→UMN​=−4πε0​.1Q​+4πε0​.2Q​=−8πε0​Q​ V

b) Công cần thực hiện là

AMN=AM∞−AN∞=−A∞M−(−A∞N)=−qQ4πε0rM−(−qQ4πε0rN)AMN​=AM∞​−AN∞​=−A∞M​−(−A∞N​)=−q4πε0​rM​Q​−(−q4πε0​rN​Q​)

AMN=−qQ4πε0.1+qQ4πε0.2=1,6.10−29πε0AMN​=−q4πε0​.1Q​+q4πε0​.2Q​=πε0​1,6.10−29​ J

Công của lực điện trường là

$A=qEd=-eEd=\Delta W$

Công của lực điện trường bằng độ biến thiên động năng.

Theo định lí biến thiên động năng, ta có:

A=0−12mv2=−eEd→d=mv22eEA=0−21​mv2=−eEd→d=2eEmv2​

→d=9,1.10−31.(3.105)22.1,6.10−19.1000=2,6.10−4→d=2.1,6.10−19.10009,1.10−31.(3.105)2​=2,6.10−4 m = 0,26 mm

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

E=Ud=0,078.10−9=8,75.106E=dU​=8.10−90,07​=8,75.106 V/m

b. Điện trường trong màng tế bào sẽ ảnh hưởng từ phía ngoài vào trong. Vì lực tác dụng lên ion âm ngược chiều với cường độ điện trường nên lực điện sẽ đẩy ion âm ra phía ngoài tế bào. Độ lớn của lực điện bằng:

F=qE=3,2.10−19.8,75.106=28.10−13F=qE=3,2.10−19.8,75.106=28.10−13 N

a. Người ta cọ xát bằng tay để các mép túi nylon tự tách ra.

Khi cọ xát thì túi nylon sẽ nhiễm điện, các mảnh nylon nhiễm điện cùng dấu nên các mép sẽ đẩy nhau ra.

b. Gọi O1, O2, O lần lượt là vị trí đặt các điện tích q1,q2,q3q1​,q2​,q3​.

Điện tích q3q3​ nằm cân bằng khi và chỉ khi lực tổng hợp tác dụng lên q3q3​ bằng 0, ta có:

F→13+F→23=0→⇒F→13=−F→23⇒k∣q1q3∣(O1O)2=k∣q2q3∣(O2O)2F13​+F23​=0⇒F13​=−F23​⇒(O1​O)2k∣q1​q3​∣​=(O2​O)2k∣q2​q3​∣​ (1)

Ta thấy vị trí của O phải nằm trên phương O1O2 và trong đoạn O1O2 để hai vectơ lực F→13F13​ và F→23F23​ cùng phương ngược chiều.

Từ đó ta có: O1O+O2O=O1O2⇒O2O=O1O2−O1OO1​O+O2​O=O1​O2​⇒O2​O=O1​O2​−O1​O    (2)

Thay (2) vào (1) ta có: ∣q1∣(O1O)2=∣q2∣(O1O2−O1O)2(O1​O)2∣q1​∣​=(O1​O2​−O1​O)2∣q2​∣​

Thay số ta tìm được: O1O=2cm⇒O2O=4cmO1​O=2cm⇒O2​O=4cm

Vậy q3q3​ có thể mang điện tích bất kì và đặt tại O trên đoạn thẳng nối O1O2 và cách q1q1​ một khoảng bằng 2 cm.

 Trường hợp q3q3​ mang điện dương:

 Trường hợp q3q3​ mang điện âm:

a. Năng lượng tối đa mà bộ tụ của máy hàn có thể tích trữ được:

Wmax=CU22=99000.10−6.20022=1980Wmax​=2CU2​=299000.10−6.2002​=1980 J

b. Lưu ý công suất hàn sẽ đạt tối đa khi thời gian phóng điện là ngắn nhất.

Vậy năng lượng điện được giải phóng sau mỗi lần hàn với công suất tối đa là:

W1=P.t=2500.0,5=1250W1​=P.t=2500.0,5=1250 J

Năng lượng điện được giải phóng sau mỗi lần hàn với công suất tối đa chiếm số phần trăm năng lượng điện đã tích lũy là:

W1Wmax=12501980=63,1%Wmax​W1​​=19801250​=63,1%