3 küsimust potentsiaalide erinevuse võrrandi kohta
1. Elektrilaengut liigutatakse homogeenses elektriväljas jõuga 2√3 N 20 cm kaugusele. Kui jõu suund on elektrilaengu nihke suhtes 30 ° nurga all , siis milline on elektrilise potentsiaalse energia erinevus elektrilaengu alg- ja lõppasendis?
Teatud:
Jõud (F) = 2√3 N
Vahemaa (s) = 20 cm = 0.2 m
Nurk (θ) = 30 °
Otsitakse: Elektrilise potentsiaali erinevust
Lahendus:
Laengu +q ülekandmise töö punktist a punkti b on võrdne elektrilise potentsiaalienergia vahega punktides a ja b.
ΔEP = ΔW
Kui jõu F suund laenguülekande suuna +q suhtes on nurga θ all, siis laenguülekande +q töö punktist a punkti b on:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 ) (0,2) (cos 30) = (0,4 √ 3 ) (0,5 √ 3 ) = (0,2) (3) = 0,6 džauli
2. Kui kondensaatorite laeng ja mahtuvus on teadaolevalt vastavalt 5 µC ja 20 µF, siis määrake kondensaatorite potentsiaalide vahe.
Teatud:
Elektrilaeng (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Kondensaatori mahtuvus (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Otsitakse: kondensaatori potentsiaalide vahet (V)
Lahendus:
Kondensaatori potentsiaalide vahe, kondensaatori mahtuvuse ja laengu valem:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 volti
3. Kaks punktlaengut QA = -4 µC ja QB = 8 µC asuvad teineteisest 16 cm kaugusel. Määrake elektripotentsiaal kahe laengu vahelises keskpunktis.
Teatud:
Elektrilaeng 1 (QA ) = 4 x 10⁻⁶ C
Elektrilaeng 2 (QB ) = 8 x 10⁻⁶ C
Kaugus (r) = 8 cm = 0,08 m
Coulombi konstant ( k) = 9 × 10⁻⁶ Nm² / C²
Otsitakse: elektripotentsiaali temperatuuril C (V C )
Lahendus:
V A = k Q / r = (9 × 10⁻⁶ ) (4 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (36 × 10⁻³ ) / 0,08 = -450 volti
V B = k Q / r = (9 × 10⁻⁶ ) (8 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (72 × 10⁻³ ) / 0,08 = 900 volti
Elektriline potentsiaal pingel C (V C ) = 900 – 450 = 450 volti
