በኳሱ መሪ ላይ የኤሌክትሪክ አቅም - ችግሮች እና መፍትሄዎች
1. የ4-μC ባዶ የኳስ መሪ 8-ሴ.ሜ ራዲየስ አለው። በኳሱ ወለል ላይ ያለውን የኤሌክትሪክ አቅም ይወስኑ። (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
የሚታወቅ፦
የ የኤሌክትሪክ ክፍያ (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
የኳሱ ራዲየስ (r) = 8 ሴ.ሜ = 8 x 10 -2 ሜትር
የኩሎምብ ቋሚ (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
ተፈላጊ ፡ በኳሱ ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም (V)
መፍትሔው
ቪ = ኪ Q / r
ቪ = (9 x 10 9 )(4 x 10 -6 ) / (8 x 10 -2 )
ቪ = (36 x 10 3 ) / (8 x 10 -2 )
ቪ = (36/8) x 10 3 x 10 2
ቪ = 4.5 x 10 5 ቮልት
2. ሉላዊ መሪ 3-ሴሜ ራዲየስ (1 μC = 10 -6 C እና k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ) አለው። መሪው +1 μC አዎንታዊ ቻርጅ ካለው በነጥብ A ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም…
መፍትሔው
በክብ ቅርጽ መሪ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም = በክብ ቅርጽ መሪው ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም።
የሚታወቅ፦
የኤሌክትሪክ ቻርጅ (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
የሉላዊ መሪ (r) ራዲየስ = 3 ሴ.ሜ = 3 x 10 -2 ሜትር
የኩሎምብ ቋሚ (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
ተፈላጊ ፡ በነጥብ A (V) ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም
መፍትሔው
ቪ = ኪ Q / r
ቪ = (9 x 10 9 )(1 x 10 -6 ) / (3 x 10 -2 )
ቪ = (9 x 10 3 ) / (3 x 10 -2 )
ቪ = (9/3) x 10 3 x 10 2
ቪ = 3 x 10 5 ቮልት
3. የ9 -ሴሜ ራዲየስ ያለው ባዶ የብረት ኳስ ከታች ባለው ምስል እንደሚታየው 6.4 x 10 -9 የኩሎምብ የኤሌክትሪክ ኃይል አለው። በነጥብ O እና በነጥብ P መካከል ያለው ርቀት = 4 ሴ.ሜ፤ በነጥብ P እና በነጥብ Q መካከል ያለው ርቀት = 5 ሴ.ሜ፤ በነጥብ Q እና በነጥብ R መካከል ያለው ርቀት = 18 ሴ.ሜ እና k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ። በነጥብ P ላይ ያለውን የኤሌክትሪክ አቅም ይወስኑ።
መፍትሔ
በክብ ቅርጽ መሪ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም = በክብ ቅርጽ መሪው ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም።
የሚታወቅ፦
የኤሌክትሪክ ቻርጅ (Q) = 6.4 x 10-9 C
የሉላዊ መሪ (r) ራዲየስ = OP + PQ = 4 ሴ.ሜ + 5 ሴ.ሜ = 9 ሴ.ሜ = 9 x 10 -2 ሜትር
የኩሎምብ ቋሚ (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
ተፈላጊ ፡ በነጥብ P (V) ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም
መፍትሔው
ቪ = ኪ Q / r
ቪ = (9 x 10 9 )(6,4 x 10 -9 ) / (9 x 10 -2 )
ቪ = 10 9 (6,4 x 10 -9 ) / 10 -2
ቪ = 6.4 / 10 -2
ቪ = 6.4 x 10 2
ቪ = 6.4 x 100
ቪ = 640 ቮልት
1. ጥያቄ ፡ የኤሌክትሪክ አቅም ምንድን ነው?
መልስ ፡ የኤሌክትሪክ አቅም ማለት በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ በአንድ አሃድ የሚከፈል የኤሌክትሪክ ኃይል ነው።
2. ጥያቄ፡- በኮንዳክተር ኳስ ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም እንዴት ይወሰናል?
መልስ፡- በኮንዳክተር ኳስ ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም ወጥ የሆነ ሲሆን በቀመር V = kQ/R የተሰጠው ሲሆን Q በኳሱ ላይ ያለው ክፍያ ሲሆን R ደግሞ ራዲየስ ነው።
3. ጥያቄ፡- የኤሌክትሪክ አቅም ቋሚ የሆነው ለምንድን ነው በቻርጅ ኮንዲሽነር ኳስ ወለል ላይ በሁሉም ቦታ?
መልስ ፡ በኤሌክትሮስታቲክ ሚዛን ውስጥ ያሉ ኮንዳክተሮች ከላዩ ጋር ቀጥ ያለ የኤሌክትሪክ መስክ አላቸው። ስለዚህ፣ ቻርጅን በላዩ ላይ በማንቀሳቀስ እምቅ ቋሚነቱን በመጠበቅ ረገድ ምንም አይነት ስራ አይከናወንም።
4. ጥያቄ፡- በኮንዳክተር ኳስ ውስጥ ያለው አቅም እንዴት ይለያያል?
መልስ፡- በእኩልነት በተሞላ የመርከብ ኳስ ውስጥ የኤሌክትሪክ እምቅ አቅም ይለያያል፣ ነገር ግን ባዶ የመርከብ ኳስ ሁኔታ ውስጥ፣ እምቅ ችሎታው በውስጡ ቋሚ ሆኖ ይቆያል እና በላዩ ላይ ካለው እምቅ አቅም ጋር እኩል ነው።
5. ጥያቄ፡- የመቆጣጠሪያው ኳስ መጠን ቋሚ ክፍያ ሲኖረው የገጽታ እምቅ አቅሙን እንዴት ይነካዋል?
መልስ ፡ ትልቅ ኳስ (ትልቅ R) ለተሰጠው የቻርጅ Q ትንሽ የገጽታ አቅም ይኖረዋል፣ ይህም በቀመር V = kQ/R ላይ የተመሠረተ ነው።
6. ጥያቄ ፡ የኤሌክትሪክ አቅም ከኤሌክትሪክ መስክ ጋር እንዴት ይዛመዳል?
መልስ ፡ የኤሌክትሪክ አቅም እና የኤሌክትሪክ መስክ የሚዛመዱት በ E = -dV/dr እኩልታ ሲሆን፣ dV ደግሞ በአቅም ለውጥ ሲሆን dr ደግሞ በአቀማመጥ ለውጥ ነው።
7. ጥያቄ፡- በኤሌክትሮስታቲክ ሚዛን ውስጥ በኮንዳክተር ኳስ ውስጥ የኤሌክትሪክ መስክ ለምን ሊኖር አይችልም?
መልስ ፡ በኮንዳክተር ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ማንኛውንም ውጫዊ የኤሌክትሪክ መስኮች እስኪሰርዙ ድረስ ይንቀሳቀሳሉ። ሚዛኑ አንዴ ከደረሰ በኋላ በኮንዳክተሩ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ዜሮ ይሆናል።
8. ጥያቄ፡- የመሪ ኳስ የኤሌክትሪክ አቅም በእጥፍ ቢጨምር ምን ይሆናል?
መልስ ፡ የቻርጅ Qን በእጥፍ ማሳደግ የኤሌክትሪክ አቅም Vን በእጥፍ ይጨምራል፣ ይህም ከ V = kQ/R ጋር ያለውን ግንኙነት ከግምት ውስጥ በማስገባት ነው።
9. ጥያቄ፡- ለኤሌክትሪክ አቅም ቀመር ውስጥ 'k' የሚለው ቃል ምን ያህል ጠቀሜታ አለው?
መልስ ፡ 'k' የኩሎምብ ቋሚ እሴት ሲሆን ይህም በቫክዩም ውስጥ በግምት 8.99 x 10⁹ N.m²/C² ነው።
10. ጥያቄ፡- የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ከኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል የሚለየው እንዴት ነው?
መልስ ፡ የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ባለው ቦታ ምክንያት ቻርጅ ያለው ኃይል ሲሆን የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ደግሞ በአንድ አሃድ ቻርጅ የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ነው።
11. ጥያቄ፡- ቻርጅ የተደረገለት ኮንዳክተር ኳስ በአቅራቢያው ባሉ ነገሮች የኤሌክትሪክ አቅም ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?
መልስ ፡ አዎ፣ ማንኛውም የተከሰሰ ነገር በአካባቢው የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል፣ ይህም በአቅራቢያው ያሉ ነገሮችን የኤሌክትሪክ አቅም ይነካል።
12. ጥያቄ፡- ቻርጅ በሚደረግበት የኳስ ኳስ አቅራቢያ ባለው ቦታ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም እንዴት ይሰላል?
መልስ ፡ የሚሰላው ቀመር V = kQ/r በመጠቀም ሲሆን፣ r ደግሞ ከኳሱ መሃል እስከ ነጥቡ ያለው ርቀት ነው።
13. ጥያቄ ፡ ሁለት ተመሳሳይ የመሪ ኳሶች፣ አንዱ ቻርጅ የተደረገበት እና አንዱ ቻርጅ የተደረገበት፣ ከተገናኙ እና ከዚያም ከተለያዩ፣ የእያንዳንዳቸው አቅም ምን ይሆናል?
መልስ፡- ኳሱ በሁለቱ ኳሶች መካከል እኩል ይሰራጫል፣ ይህም እምቅ ችሎታቸውን አንድ ያደርገዋል።
14. ጥያቄ፡- የመሬት አቀማመጥ ሂደት የመራመጃ ኳስ አቅምን በመነካካት ረገድ ምን ሚና አለው?
መልስ፡- አንድን ኮንዳክተር መሬት ላይ ማረፍ እምቅ አቅሙ ዜሮ እስኪሆን ድረስ ከምድር ጋር ቻርጅ እንዲለዋወጥ ያስችለዋል።
15. ጥያቄ፡- የኤሌክትሪክ አቅም በመሬቱ ላይ በተሰራ ኮንዳክተር ኳስ ውስጥ ዜሮ የሆነው ለምንድን ነው?
መልስ፡- አንድ መሪ መሬት ላይ ሲወድቅ በውስጡ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ እስኪጠፋ ድረስ ከምድር ጋር ይለዋወጣል፣ ይህም እምቅ አቅሙን ዜሮ ያደርገዋል።
16. ጥያቄ ፡ የአንድ መሪ ቅርፅ የገጽታ እምቅ አቅሙን ይጎዳል?
መልስ ፡ ለተወሰነ ክፍያ፣ ስርጭቱ እንደ ቅርጹ ሊለያይ ይችላል፣ ነገር ግን በኤሌክትሮስታቲክ ሚዛን፣ እምቅ አቅሙ በማንኛውም መሪ ወለል ላይ ቋሚ ሆኖ ይቆያል።
17. ጥያቄ፡- የክሱ ስርጭት ክብ ባልሆነ መሪ ላይ እንዴት ይለያያል?
መልስ ፡ ክብ ቅርጽ በሌላቸው ኮንዳክተሮች ላይ፣ ቻርጅ በኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ክምችት ምክንያት በሹል ነጥቦች ወይም ጠርዞች ላይ የበለጠ የመከማቸት ዝንባሌ አለው።
18. ጥያቄ ፡ ወፎች በኤሌክትሪክ ሳይነኩ በከፍተኛ ቮልቴጅ የኤሌክትሪክ መስመሮች ላይ ለምን መቀመጥ ይችላሉ?
መልስ ፡ ወፎች ዑደት ስለማያጠናቅቁ በኤሌክትሪክ አይጎዱም። የኤሌክትሪክ አቅሙ በሰውነታቸው ላይ አንድ ሽቦ ብቻ ስለሚነኩ የማያቋርጥ ነው፣ ስለዚህ ምንም አይነት ልዩነት ሊኖር አይችልም።
19. ጥያቄ፡- ቻርጅ በሚደረግበት ኳስ አቅራቢያ የሚገኝ ዳይኤሌክትሪክ ቁስ መኖሩ የኤሌክትሪክ አቅሙን እንዴት ይነካዋል?
መልስ ፡ ዳይኤሌክትሪክ ቁስ በኮንዳክተሩ አቅራቢያ ያለውን የኤሌክትሪክ መስክ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ ይህም እምቅ አቅምን ሊጎዳ ይችላል። በተለምዶ ዳይኤሌክትሪክዎች ውጤታማውን የኤሌክትሪክ መስክ ይቀንሳሉ።
20. ጥያቄ፡- ከቻርጅ ኮንዲሽነር ኳስ እጅግ በጣም ርቆ በሚገኝ ቦታ ላይ የኤሌክትሪክ አቅም ምንድነው?
መልስ፡- አንድ ሰው ከተሞላው ምንጭ እጅግ በጣም ርቆ ሲሄድ የኤሌክትሪክ እምቅ አቅሙ ወደ ዜሮ ይጠጋል።
የኤሌክትሪክ አቅምን ልዩነት መረዳት፣ በተለይም እንደ ኳሶች ባሉ ኮንዳክተሮች፣ በኤሌክትሮስታቲክስ እና በእውነተኛ ዓለም አፕሊኬሽኖች ውስጥ ስላሉት ብዙ ክስተቶች ግንዛቤ ይሰጣል።
