Câu 1:
+ Định luật Culông: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
+ Biểu thức: \(F\, = \,k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}.\)
Câu 2: Điều kiện để q3 cân bằng: \({\overrightarrow F _3} = {\overrightarrow F _{13}} + {\overrightarrow F _{23}} = \overrightarrow 0 \) nên hai vectơ \({\overrightarrow F _{13}};\,{\overrightarrow F _{23}}\) cùng phương ngược chiều và cùng độ lớn. Do đó, điện tích q3 phải nằm trên đường thẳng AB và ngoài khoảng AB.
Mặt khác, ta thấy \(\left| {{q_2}} \right|\, > \,\left| {{q_1}} \right|\) nên q3 phải nằm xa q2 hơn, như vậy q3 phải nằm trên đường thẳng AB, ngoài khoảng AB và về phía A.
Ta có: \({F_{13}}\, = \,{F_{23}} \Leftrightarrow k\dfrac{{\left| {{q_1}} \right|\left| {{q_3}} \right|}}{{{x^2}}} = k\dfrac{{\left| {{q_2}} \right|\left| {{q_3}} \right|}}{{{{(x + a)}^2}}}\)
Thay số ta có: \(4{x^2} = {(x + 30)^2} \Rightarrow x = 30cm.\)
Câu 3:
a) + Suất điện động của bộ nguồn: \({E_b}\, = \,3E\, = \,3.4 = 12\,V\)
+ Điện trở trong của bộ nguồn: \({r_b} = \dfrac{{3r}}{2} = \dfrac{{3.0,5}}{2} = 0,75\,\Omega \)
b) + Sơ đồ mạch ngoài: (R1 nt R2) // (Đ3 nt R4)
+ Điện trở của đèn: \({R_3}\, = \,\dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{6^2}}}{6} = 6\,\Omega \)
\({R_{12}} = {R_1} + {R_2} = 1 + 2 = 3\Omega ;\)
\({R_{34}}\, = \,{R_3} + \,{R_4} = 3 + 6 = 9\,\Omega .\)
+ Điện trở mạch ngoài: \(R\, = \,\dfrac{{{R_{12}}.{R_{34}}}}{{{R_{34}} + {R_{43}}}} = \dfrac{{3.9}}{{3 + 9}} = 2,25\,\Omega \)
c) Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có số chỉ của ampe kế:
\(I\, = \,\dfrac{E}{{R\, + \,{r_b}}} = \dfrac{{12}}{{2,25 + 0,75}} = 4\,A\)
d) Ta có \({U_{AB}} = I.R = 4.2,25 = 9\,V\)
\( \Rightarrow {I_{34}} = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_{34}}}} = \dfrac{9}{9} = 1A\)
+ Cường độ dòng điện qua bóng đèn IĐ = 1 A bằng cường độ dòng điện định mức của bóng đèn nên đèn sáng bình thường.
e) Công suất của mạch điện: \(P\, = \,{U_{AB}}.I\, = \,9.4 = 36\,{\rm{W}}.\)