3 demandoj pri ekvacio de potenciala diferenco
1. Elektra ŝargo moviĝas en homogena elektra kampo kun forto de 2√3 N distancon de 20 cm. Se la direkto de la forto estas laŭ angulo de 30 ° rilate al la delokiĝo de la elektra ŝargo, kio estas la diferenco en la elektra potenciala energio ĉe la komenca kaj fina pozicioj de la elektra ŝargo?
Konata:
Forto (F) = 2√3 N
Distanco (s) = 20 cm = 0.2 m
Angulo (θ) = 30 °
Dezirata: Elektra potenciala diferenco
solvo:
La laboro de translokigo de ŝargo +q de a al b egalas al la diferenco de elektra potenciala energio ĉe punktoj a kaj b.
ΔEP = ΔW
Se la direkto de la forto F rilate al la direkto de ŝargotransigo +q estas anglita θ, tiam la laboro de ŝargotransigo +q de a al b estas:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 Joule
2. Se la ŝargo kaj kapacito de la kondensatoroj estas konataj kiel 5 µC kaj 20 µF, respektive, determinu la potencialan diferencon de la kondensatoroj.
Konata:
Elektra ŝargo (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Kapacito de kondensilo (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Dezirata: Tensiodiferenco de kondensilo (V)
solvo:
La formulo por kondensatora potenciala diferenco, kondensatora kapacito kaj ŝargo:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 Voltoj
3. Du punktaj ŝargoj QA = -4 µC kaj QB = 8 µC estas 16 cm aparte. Difinu la elektran potencialon ĉe duonpunkto inter la du ŝargoj.
Konata:
Elektra ŝargo 1 (Q A ) = 4 × 10⁻⁶ C
Elektra ŝargo 2 (Q B ) = 8 x 10⁻⁶ C
Distanco (r) = 8 cm = 0,08 m
Kulomba konstanto (k) = 9 × 10⁶ Nm² / C²
Dezirata: La elektra potencialo ĉe C (V C )
solvo:
V A = k Q / r = (9 × 10⁶ ) (4 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (36 × 10⁶ ) / 0,08 = -450 Voltoj
V B = k Q / r = (9 × 10⁶ ) (8 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (72 × 10⁶ ) / 0,08 = 900 Voltoj
La elektra potencialo ĉe C (V C ) = 900 – 450 = 450 Voltoj
