Ƙarfin wutar lantarki a cikin jagorar ƙwallon - matsaloli da mafita
1. Mai sarrafa ƙwallon rami mai girman 4-μC yana da radius na 8-cm. Kayyade ƙarfin wutar lantarki a saman ƙwallon. (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
An sani:
The cajin lantarki (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
Radius na ƙwallon (r) = 8 cm = 8 x 10 -2 m
Madaidaitan Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Ana so: Ƙarfin wutar lantarki a saman ƙwallon (V)
Magani:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(4 x 10 -6 ) / (8 x 10 -2 )
V = (36 x 10 3 ) / (8 x 10 -2 )
V = (36/8) x 10 3 x 10 2
V = 4.5 x 10 5 Volt
2. Mai sarrafa siffa mai siffar ƙwallo yana da radius na 3-cm (1 μC = 10 -6 C da k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ). Idan mai sarrafa siffa yana da caji mai kyau +1 μC to ƙarfin wutar lantarki a wurin A shine…
Magani:
Ƙarfin wutar lantarki da ke cikin mai sarrafa siffa mai siffar ƙwallo = Ƙarfin wutar lantarki da ke saman mai sarrafa siffa mai siffar ƙwallo.
An sani:
Cajin wutar lantarki (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Radius na mai sarrafa siffar zagaye (r) = 3 cm = 3 x 10 -2 m
Madaidaitan Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Ana so: Ƙarfin wutar lantarki a wuri na A (V)
Magani:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(1 x 10 -6 ) / (3 x 10 -2 )
V = (9 x 10 3 ) / (3 x 10 -2 )
V = (9/3) x 10 3 x 10 2
V = 3 x 10 5 Volt
3. Ƙwallon ƙarfe mai rami mai radius na 9-cm yana da cajin wutar lantarki na Coulomb 6.4 x 10 -9 , kamar yadda aka nuna a cikin hoton da ke ƙasa. Nisa tsakanin maki O da maki P = 4 cm; Nisa tsakanin maki P da maki Q = 5 cm; Nisa tsakanin maki Q da maki R = 18 cm da k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 . Ƙayyade ƙarfin wutar lantarki a maki P.
Magani
Ƙarfin wutar lantarki da ke cikin mai sarrafa siffa mai siffar ƙwallo = Ƙarfin wutar lantarki da ke saman mai sarrafa siffa mai siffar ƙwallo.
An sani:
Cajin wutar lantarki (Q) = 6.4 x 10-9 C
Radius na mai sarrafa siffar zagaye (r) = OP + PQ = 4 cm + 5 cm = 9 cm = 9 x 10 -2 m
Madaidaitan Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Ana so: Ƙarfin wutar lantarki a wuri na P (V)
Magani:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(6,4 x 10 -9 ) / (9 x 10 -2 )
V = 10 9 (6,4 x 10 -9 ) / 10 -2
V = 6.4 / 10 -2
V = 6.4 x 10 2
V = 6.4 x 100
V = Volt 640
1. Tambaya: Menene ƙarfin lantarki?
Amsa: Ƙarfin lantarki shine ƙarfin wutar lantarki na kowane naúrar caji a wani takamaiman wuri a sararin samaniya.
2. Tambaya: Ta yaya ake tantance ƙarfin wutar lantarki a saman ƙwallon gudanarwa?
Amsa: Ƙarfin wutar lantarki da ke saman ƙwallon da ke jagorantar ƙwallon iri ɗaya ne kuma an bayar da shi ta hanyar dabarar V = kQ/R, inda Q shine cajin ƙwallon kuma R shine radius ɗinsa.
3. Tambaya: Me yasa ƙarfin wutar lantarki yake ko'ina a saman ƙwallon da ke ɗaukar caji?
Amsa: Masu gudanar da wutar lantarki a cikin ma'aunin lantarki suna da filin lantarki wanda yake daidai da saman. Saboda haka, babu wani aiki da ake yi wajen motsa caji a saman, wanda ke kiyaye yuwuwar daidaito.
4. Tambaya: Ta yaya yuwuwar ta bambanta a cikin ƙwallon gudanarwa?
Amsa: A cikin ƙwallon da ke da caji iri ɗaya, ƙarfin wutar lantarki ya bambanta, amma idan aka yi la'akari da ƙwallon da ke da rami, ƙarfin yana nan a ciki kuma yana daidai da ƙarfin da ke samansa.
5. Tambaya: Ta yaya girman ƙwallon da ke jagorantar wasan ke shafar ƙarfin saman wasan, idan aka yi la'akari da caji akai-akai?
Amsa: Babban ƙwallon (mafi girma R) zai sami ƙaramin ƙarfin saman don cajin Q da aka bayar, bisa ga dabarar V = kQ/R.
6. Tambaya: Ta yaya ƙarfin lantarki yake da alaƙa da filin lantarki?
Amsa: Ana danganta ƙarfin lantarki da filin lantarki ta hanyar lissafin E = -dV/dr, inda dV shine canjin ƙarfin lantarki kuma dr shine canjin matsayi.
7. Tambaya: Me yasa ba za mu iya samun filin lantarki a cikin ƙwallon gudanarwa a cikin ma'aunin lantarki ba?
Amsa: Electrons a cikin na'urar lantarki suna motsawa har sai sun soke duk wani filin lantarki na waje. Da zarar an isa daidaito, filin lantarki da ke cikin na'urar lantarki ya zama sifili.
8. Tambaya: Me zai faru da ƙarfin wutar lantarki na ƙwallon gudanarwa idan aka ninka adadin caji a kansa?
Amsa: Idan aka ninka cajin Q sau biyu, zai ninka karfin wutar lantarki V sau biyu, idan aka yi la'akari da dangantakar V = kQ/R.
9. Tambaya: Menene muhimmancin kalmar 'k' a cikin dabarar ƙarfin lantarki?
Amsa: 'k' shine ma'aunin Coulomb, wanda yake kimanin 8.99 x 10⁹ N.m²/C² a cikin injin tsabtace ruwa.
10. Tambaya: Ta yaya makamashin wutar lantarki ya bambanta da makamashin wutar lantarki?
Amsa: Makamashin wutar lantarki shine makamashin da caji ke da shi saboda matsayinsa a filin wutar lantarki, yayin da makamashin lantarki shine makamashin wutar lantarki a kowane caji.
11. Tambaya: Shin ƙwallon da ke amfani da wutar lantarki yana tasiri ga ƙarfin lantarki na abubuwan da ke kusa?
Amsa: Eh, duk wani abu da aka caji yana ƙirƙirar filin lantarki a cikin kewayensa, wanda ke shafar ƙarfin wutar lantarki na abubuwan da ke kusa.
12. Tambaya: Ta yaya ake ƙididdige ƙarfin wutar lantarki a wani wuri kusa da ƙwallon gudanarwa mai caji?
Amsa: Ana ƙididdige shi ta amfani da dabarar V = kQ/r, inda r shine nisan daga tsakiyar ƙwallon zuwa wurin.
13. Tambaya: Idan aka haɗa ƙwallo biyu masu kama da juna, ɗaya an caji ɗaya kuma ba a caji ba, sannan aka raba su, me zai faru da yuwuwar kowannensu?
Amsa: Cajin zai rarraba daidai tsakanin ƙwallo biyu, wanda hakan zai sa ƙarfinsu ya yi kama da na kowa.
14. Tambaya: Menene rawar da tsarin saukar ƙasa ke takawa wajen shafar yuwuwar ƙwallon gudanarwa?
Amsa: Sanya na'urar lantarki a ƙasa tana ba shi damar musanya caji da Duniya har sai ƙarfinta ya zama sifili.
15. Tambaya: Me yasa ƙarfin wutar lantarki ba shi da sifili a cikin ƙwallon da ke ƙarƙashin ƙasa?
Amsa: Idan aka yi amfani da na'urar lantarki wajen yin amfani da na'urar, na'urar za ta yi caji da Duniya har sai an cire wutar lantarki da ke cikinta, wanda hakan zai sa ta zama sifili.
16. Tambaya: Shin siffar mai jagora tana shafar ƙarfin saman sa?
Amsa: Ga wani caji da aka bayar, rarrabawar na iya bambanta dangane da siffarsa, amma a cikin daidaiton lantarki, yuwuwar ta kasance daidai a saman kowane mai jagoranci.
17. Tambaya: Ta yaya rarrabawar caji ta bambanta a kan na'urar da ba ta da siffar siffa?
Amsa: A kan na'urar da ba ta da siffar siffa, caji yakan taru a wurare masu kaifi ko gefuna saboda yawan layukan filin lantarki.
18. Tambaya: Me yasa tsuntsaye zasu iya zama a kan layukan wutar lantarki masu ƙarfi ba tare da sun ji wa wutar lantarki ba?
Amsa: Tsuntsaye ba sa fuskantar matsalar wutar lantarki saboda ba sa cika da'ira. Ƙarfin wutar lantarki yana nan a jikinsu domin suna taɓa waya ɗaya kawai, don haka babu wani bambanci.
19. Tambaya: Ta yaya kasancewar kayan dielectric kusa da ƙwallon da ke jagorantar caji ke shafar ƙarfin wutar lantarkinsa?
Amsa: Kayan dielectric yana shafar filin lantarki kusa da mai jagoran, wanda zai iya yin tasiri ga yuwuwar. Yawanci, dielectrics yana rage ingantaccen filin lantarki.
20. Tambaya: Menene ƙarfin wutar lantarki a wani wuri da ya yi nisa da ƙwallon da ke ɗaukar wutar lantarki?
Amsa: Ƙarfin wutar lantarki yana kusantar sifili yayin da mutum ke tafiya nesa da tushen caji.
Fahimtar bambance-bambancen ƙarfin lantarki, musamman tare da masu jagoranci kamar ƙwallo, yana ba da haske game da abubuwa da yawa a cikin aikace-aikacen lantarki da na zahiri.
