Bola baten eroalearen potentzial elektrikoa: arazoak eta irtenbideak
1. 4 μC-ko bola-eroale huts batek 8 cm-ko erradioa du. Zehaztu bolaren gainazaleko potentzial elektrikoa . (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
Ezaguna:
The karga elektrikoa (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
Bolaren erradioa (r) = 8 cm = 8 x 10 -2 m
Coulomb-en konstantea (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Bilatzen dena: Bolaren gainazaleko potentzial elektrikoa (V)
irtenbidea:
V = k Q / r
V = (9 x 10⁶ ) (4 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = (36 x 10³ ) / (3 x 10⁻² )
V = (36/8) x 10³ x 10²
V = 4.5 x 10⁵ Voltio
2. Eroale esferiko batek 3 cm- ko erradioa du (1 μC = 10⁻⁶ C eta k = 9.10⁶ Nm²⁻C⁻² ) . Eroalea positiboki kargatuta badago +1 μC, orduan A puntuko potentzial elektrikoa …
irtenbidea:
Eroale esferikoaren barruko potentzial elektrikoa = Eroale esferikoaren gainazaleko potentzial elektrikoa.
Ezaguna:
Karga elektrikoa (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Eroale esferikoaren erradioa (r) = 3 cm = 3 x 10 -2 m
Coulomb-en konstantea (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Bilatzen dena: A puntuko potentzial elektrikoa (V)
irtenbidea:
V = k Q / r
V = (9 x 10⁶ ) (1 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = (9 x 10³ ) / (3 x 10⁻² )
V = (9/3) x 10³ x 10²
V = 3 x 10⁵ Voltio
3. 9 cm- ko erradioa duen metalezko bola huts batek 6.4 x 10 -9 Coulomb karga elektrikoa du, beheko irudian erakusten den bezala. O puntuaren eta P puntuaren arteko distantzia = 4 cm; P puntuaren eta Q puntuaren arteko distantzia = 5 cm; Q puntuaren eta R puntuaren arteko distantzia = 18 cm eta k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 . Zehaztu P puntuko potentzial elektrikoa.
Irtenbidea
Eroale esferikoaren barruko potentzial elektrikoa = Eroale esferikoaren gainazaleko potentzial elektrikoa.
Ezaguna:
Karga elektrikoa (Q) = 6.4 x 10-9 C
Eroale esferikoaren erradioa (r) = OP + PQ = 4 cm + 5 cm = 9 cm = 9 x 10 -2 m
Coulomb-en konstantea (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Nahi dena: P puntuko potentzial elektrikoa (V)
irtenbidea:
V = k Q / r
V = (9 x 10⁶ ) (6,4 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = 10⁶ (6,4 × 10⁻⁶ ) / 10⁻²
V = 6.4 / 10 -2
V = 6.4 x 10²
V = 6.4 x 100
V = 640 Volt
1. Galdera: Zer da potentzial elektrikoa?
Erantzuna: Potentzial elektrikoa espazioko puntu jakin batean karga-unitateko energia potentzial elektrikoa da.
2. Galdera: Nola zehazten da bola eroale baten gainazaleko potentzial elektrikoa?
Erantzuna: Bola eroale baten gainazaleko potentzial elektrikoa uniformea da eta V = kQ/R formulak ematen du, non Q bolaren karga den eta R bere erradioa.
3. Galdera: Zergatik da potentzial elektrikoa konstantea kargatutako bola eroale baten gainazalean nonahi?
Erantzuna: Oreka elektrostatikoan dauden eroaleek gainazalarekiko perpendikularra den eremu elektrikoa dute. Beraz, ez da lanik egiten karga bat gainazalean mugitzean, potentziala konstante mantenduz.
4. Galdera: Nola aldatzen da potentziala bola eroale baten barruan?
Erantzuna: Eroale uniformeki kargatutako bola baten barruan, potentzial elektrikoa aldatu egiten da, baina eroale huts baten kasuan, potentziala konstante mantentzen da barruan eta bere gainazaleko potentzialaren berdina da.
5. Galdera: Nola eragiten dio eroale-bola baten tamainak bere gainazaleko potentzialari, karga konstante bat emanda?
Erantzuna: Bola handiago batek (R handiagoa) gainazaleko potentzial txikiagoa izango luke Q karga jakin baterako, V = kQ/R formularen arabera.
6. Galdera: Nola erlazionatzen da potentzial elektrikoa eremu elektrikoarekin?
Erantzuna: Potentzial elektrikoa eta eremu elektrikoa E = -dV/dr ekuazioaren bidez erlazionatzen dira, non dV potentzialaren aldaketa den eta dr posizioaren aldaketa.
7. Galdera: Zergatik ezin dugu eremu elektrikorik izan oreka elektrostatikoan dagoen bola eroale baten barruan?
Erantzuna: Eroale bateko elektroiak mugitzen dira kanpoko eremu elektrikoak deuseztatu arte. Oreka lortzen denean, eroalearen barruko eremu elektrikoa zero bihurtzen da.
8. Galdera: Zer gertatuko litzateke bola eroale baten potentzial elektrikoarekin duen karga bikoiztuko balitz?
Erantzuna: Q karga bikoizteak V potentzial elektrikoa bikoiztuko luke, V = kQ/R erlazioa emanda.
9. Galdera: Zein da 'k' terminoaren esanahia potentzial elektrikoaren formulan?
Erantzuna: 'k' Coulomb-en konstantea da, gutxi gorabehera 8.99 x 10⁹ N.m²/C² hutsean.
10. Galdera: Zertan da desberdina energia potentzial elektrikoa potentzial elektrikotik?
Erantzuna: Energia potentzial elektrikoa karga batek eremu elektriko batean duen posizioagatik duen energia da, eta potentzial elektrikoa, berriz, karga-unitateko energia potentzial elektrikoa.
11. Galdera: Eroale kargadun bola batek eragiten al du inguruko objektuen potentzial elektrikoan?
Erantzuna: Bai, edozein objektu kargatuk eremu elektriko bat sortzen du bere inguruan, eta horrek inguruko objektuen potentzial elektrikoan eragiten du.
12. Galdera: Nola kalkulatzen da kargatutako bola eroale baten ondoan dagoen puntu bateko potentzial elektrikoa?
Erantzuna: V = kQ/r formula erabiliz kalkulatzen da, non r pilotaren erdigunetik punturainoko distantzia den.
13. Galdera: Bi bola eroale berdin, bat kargatuta eta bestea kargarik gabe, kontaktuan jartzen badira eta gero bereizten badira, zer gertatzen da bakoitzaren potentzialarekin?
Erantzuna: Karga bi bolen artean berdin banatuko da, haien potentzialak berdinak bihurtuz.
14. Galdera: Zein da lurreratze-prozesuak eroale-bola baten potentzialean eragina izateko duen eginkizuna?
Erantzuna: Eroale bat lurrera konektatzeak Lurrarekin karga trukatzea ahalbidetzen dio, bere potentziala zero bihurtu arte.
15. Galdera: Zergatik da potentzial elektrikoa zero lurrera konektatutako bola eroale baten barruan?
Erantzuna: Lurrera konektatuta dagoenean, eroaleak Lurrarekin karga trukatzen du barneko eremu elektrikoa baliogabetu arte, potentziala zero bihurtuz.
16. Galdera: Eroale baten formak eragiten al du bere gainazaleko potentzialean?
Erantzuna: Karga jakin baterako, banaketa formaren arabera alda daiteke, baina oreka elektrostatikoan, potentziala konstante mantentzen da edozein eroaleren gainazalean.
17. Galdera: Nola aldatzen da kargaren banaketa eroale ez-esferiko batean?
Erantzuna: Eroale ez-esferiko batean, karga gehiago metatzeko joera du puntu edo ertz zorrotzetan, eremu elektriko-lerroen kontzentrazioaren ondorioz.
18. Galdera: Zergatik eseri daitezke txoriak tentsio handiko linea elektrikoetan elektrokutatu gabe?
Erantzuna: Txoriak ez dira elektrokutatzen zirkuitu bat osatzen ez dutelako. Potentzial elektrikoa konstantea da haien gorputz osoan, hari bakarra ukitzen baitute, beraz, ez dago potentzial-diferentziarik.
19. Galdera: Nola eragiten dio kargatutako bola eroale baten ondoan material dielektriko bat egoteak bere potentzial elektrikoari?
Erantzuna: Material dielektriko batek eroalearen ondoko eremu elektrikoan eragiten du, eta horrek potentzialean eragina izan dezake. Normalean, dielektrikoek eremu elektriko eraginkorra murrizten dute.
20. Galdera: Zein da potentzial elektrikoa kargatutako bola eroale batetik infinituki urrun dagoen puntu batean?
Erantzuna: Potentzial elektrikoa zerorantz hurbiltzen da karga-iturritik infinituki urruntzen garenean.
Potentzial elektrikoaren ñabardurak ulertzeak, batez ere bolak bezalako eroaleekin, elektrostatikako fenomeno askori eta benetako aplikazioei buruzko ikuspegia ematen du.
