3 въпроса относно уравнението за потенциална разлика
1. Електрически заряд се движи в хомогенно електрическо поле със сила 2√3 N на разстояние 20 cm. Ако посоката на силата е под ъгъл от 30 ° спрямо посоката на изместване на електрическия заряд, каква е разликата в електрическата потенциална енергия в началното и крайното положение на електрическия заряд?
известен:
Сила (F) = 2√3 N
Разстояние (s) = 20 см = 0.2 м
Ъгъл (θ) = 30 °
Търси се: Разлика в електрическия потенциал
Решение:
Работата по пренасяне на заряд +q от точка a към точка b е равна на разликата в електрическия потенциал в точки a и b.
ΔEP = ΔW
Ако посоката на силата F спрямо посоката на пренос на заряд +q е под ъгъл θ, тогава работата по пренос на заряд +q от a до b е:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 джаула
2. Ако зарядът и капацитетът на кондензаторите са известни съответно като 5 µC и 20 µF, определете потенциалната разлика на кондензаторите.
известен:
Електрически заряд (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Капацитет на кондензатора (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Търси се: Потенциална разлика на кондензатора (V)
Решение:
Формула за разлика в потенциала на кондензатора, капацитет и заряд на кондензатора:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 волта
3. Два точкови заряда QA = -4 µC и QB = 8 µC са на разстояние 16 cm един от друг. Определете електрическия потенциал в средата на разстоянието между двата заряда.
известен:
Електрически заряд 1 (Q A ) = 4 x 10⁻⁶ C
Електрически заряд 2 (Q B ) = 8 x 10⁻⁶ C
Разстояние (r) = 8 см = 0,08 м
Кулонова константа (k) = 9 × 10 ^ 9 Nm² / C²
Търси се: Електрическият потенциал при C (V C )
Решение:
V A = k Q / r = (9 × 10 9 )(4 × 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 10 3 ) / 0,08 = -450 волта
V B = k Q / r = (9 × 10 9 )(8 × 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 10 3 ) / 0,08 = 900 волта
Електрическият потенциал при C (V C ) = 900 – 450 = 450 волта
