विभवांतर समीकरण के बारे में 3 प्रश्न
1. एक समरूप विद्युत क्षेत्र में एक विद्युत आवेश को 2√3 N के बल से 20 cm की दूरी तक गतिमान किया जाता है। यदि बल की दिशा विद्युत आवेश के विस्थापन से 30 ° के कोण पर है , तो विद्युत आवेश की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति पर विद्युत स्थितिज ऊर्जा में अंतर क्या है?
ज्ञात:
बल (F) = 2√3 N
दूरी (सेकंड में) = 20 सेमी = 0.2 मीटर
कोण (θ) = 30 °
आवश्यकता है: विद्युत विभव अंतर
उपाय:
बिंदु a से b तक आवेश +q को स्थानांतरित करने का कार्य बिंदु a और b पर विद्युत स्थितिज ऊर्जा अंतर के बराबर होता है।
ΔEP = ΔW
यदि आवेश स्थानांतरण +q की दिशा के सापेक्ष बल F की दिशा को कोण θ से विभाजित किया गया है, तो a से b तक आवेश स्थानांतरण +q का कार्य क्या होगा?
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 जूल
2. यदि संधारित्रों का आवेश और धारिता क्रमशः 5 µC और 20 µF ज्ञात हो, तो संधारित्रों का विभवांतर ज्ञात कीजिए।
ज्ञात:
विद्युत आवेश (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
संधारित्र की क्षमता (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
ज्ञात करना है: संधारित्र का विभवांतर (V)
उपाय:
संधारित्र विभवांतर, संधारित्र धारिता और आवेश का सूत्र:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 वोल्ट
3. दो बिंदु आवेश QA = -4 µC और QB = 8 µC 16 cm की दूरी पर स्थित हैं। दोनों आवेशों के बीच के मध्य बिंदु पर विद्युत विभव ज्ञात कीजिए।
ज्ञात:
विद्युत आवेश 1 (Q A ) = 4 x 10 -6 C
विद्युत आवेश 2 (Q B ) = 8 x 10 -6 C
दूरी (r) = 8 सेमी = 0,08 मीटर
कूलम्ब स्थिरांक ( k) = 9 × 10⁹ Nm² / C²
बिंदु C पर विद्युत विभव (V C ) ज्ञात करना है।
उपाय:
V A = k Q / r = (9 × 10 9 )(4 x 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 10 3 ) / 0,08 = -450 वोल्ट
V B = k Q / r = (9 × 10 9 )(8 x 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 10 3 ) / 0,08 = 900 वोल्ट
बिंदु C पर विद्युत विभव (V/ C ) = 900 – 450 = 450 वोल्ट
