أمثلة على حساب القوة الكهربائية وفيما يأتي بعض الأمثلة على حساب القوة الكهربائية:
مثال 1: شحنتان تحمل الأولى منهم شحنة مقدارها 4×10-16 كولوم، والثانية 6×10-16كولوم، وتفصل بينهما مسافة 3×10-9م في الفراغ، باعتبار ك=9*109، فما مقدار القوة المتبادلة بينهما؟[١][٢] الحل:[١] باستخدام قانون كولوم: ق= ك×(ش1×ش2)/ف2 ق= 9×910×4×10-16×6×10-16/(3×10-9)2 ق= 24× 10-5 نيوتن. مثال 2: ثلاث شحنات نقطية تقع على خط مستقيم، تبلغ شحنة الأولى ش1= +2×10-9 كولوم، والثانية ش2=+1×10-9، والثالثة ش3=-3×10-9، وتبلغ المسافة بين الشحنة الأولى والشحنة الثانية 2×10-2م، وبين الشحنة الثانية والثالثة 4×10-2م، فما مقدار القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة الثانية بفعل الشحنتين الأولى والثالثة؟ مع ملاحظة أن الشحنة الأولى تقع إلى يسار الشحنة الثانية، وأن الشحنة الثالثة تقع إلى يمينها.الاجابة هي كالتالي :تحديد المطلوب، حساب مجموع القوة المؤثرة على الشحنة الثانية من الشحنتين الأولى والثالثة عن طريق استخدام قانون كولوم. حساب القوة المؤثرة على ش2 بفعل الشحنة الأولى ش1: ق1= ك×(ش1×ش2)/ف2= 9×910×(2×10-9×1×10-9)/(2×10-2)2=4.5×10-5 نيوتن، وهي قوة تنافر تدفع الشحنة الثانية باتجاه اليمين (مع اعتبار اتجاه اليمين هو الاتجاه الموجب). حساب القوة المؤثرة على ش2 بفعل الشحنة الثالثة ش3: ق3= ك×(ش2×ش3)/ف2= 9×910×(1×10-9×3×10-9)/(4×10-2)2=1.69×10-5 نيوتن، وهي قوة تجاذب تدفع الشحنة الثانية باتجاه اليمين (مع اعتبار اتجاه اليمين هو الاتجاه الموجب). حساب القوة الكلية المؤثرة على ش2 (كلتا القوتين في اتجاه اليمين)=4.5×10-5+1.69×10-5= 6.19×10-5 نيوتن باتجاه اليمين.
مثال رقم 3: ثلاث شحنات كهربائية وضعت في زوايا مثلث قائم الزاوية في (ص)، الضلع (س ص) على محور السينات وطوله 3×10-2 متر، والضلع (ص ع) على محور الصادات وطوله 3×10-2 متر، بحيث وضعت ش1= +6×10-9 كولوم على الزاوية (س)، ووضعت ش2= -1×10-4 على زاوية (ص)، ووضعت ش3= +8×10-9 على الزاوية (ع)، ما هو مقدار القوة المحصلة المؤثرة على الشحنة الثانية (ش2)؟
الإجابة هي كالتالي :
تتأثر الشحنة الثانية بقوتين ناتجتين من الشحنة الأولى والشحنة الثالثة، وتكون طريقة الحل كالتالي: نحسب القوة المؤثرة من الشحنة الأولى على الشحنة الثانية، حيث أنّ المسافة بين الشحنتين تساوي 3×10-2 م: باستخدام القانون: ق1= ك×(ش1×ش2)/ف2 ق1= (9×910 × 6×10-9 × 1×10-4) / (3×10-2)² ق1= (54×10-4) / (9×10-4) ق1= 6 نيوتن. الشحنتان الأولى والثانية شحنتان مختلفتان ينتج عنهما قوة تجاذب بحيث تجذب الشحنة الثانية الشحنة الأولى باتجاه اليمين أي باتجاه س+ (مع اعتبار اتجاه اليمين هو الاتجاه الموجب). نحسب القوة المؤثرة من الشحنة الثالثة على الشحنة الثانية، حيث أنّ المسافة بين الشحنتين تساوي 3×10-2 م: باستخدام القانون: ق3= ك×(ش3×ش2)/ف2 ق3= (9×910 × 8×10-9 × 1×10-4) / (3×10-2)² ق3= (72×10-4) / (9×10-4) ق3= 8 نيوتن. الشحنتان الثانية والثالثة شحنتان مختلفتان ينتج عنهما قوة تجاذب بحيث تجذب الشحنة الثالثة الشحنة الثانية باتجاه الأعلى أي باتجاه ص+ (مع اعتبار الاتجاه الأعلى هو الاتجاه الموجب). نُلاحظ أنّنا حصلنا على قوتين متعامدتين، لذلك نحسب القوة المحصلة كالتالي: باستخدام القانون: ق ح=( (ق1)² + (ق3)² )√ ق ح=(36+64)√ ق ح=100√ ق ح= 10 نيوتن اتجاه القوة المحصلة: باستخدام القانون: ظاθ = المقابل / المجاور ظاθ = ق3 / ق1 (ظاθ) = 6/ 8 (ظاθ) = 1.33، وبالتالي؛ θ= 0.023
