3 pitanja o jednadžbi potencijalne razlike
1. Električni naboj se pomiče u homogenom električnom polju silom 2√3 N na udaljenost od 20 cm. Ako je smjer sile pod kutom od 30 o u odnosu na pomak električnog naboja, kolika je razlika u električnoj potencijalnoj energiji u početnom i konačnom položaju električnog naboja?
Znan:
Sila (F) = 2√3 N
Udaljenost (s) = 20 cm = 0.2 m
Kut (θ) = 30 °
Traži se: Razlika električnog potencijala
Rješenje:
Rad prijenosa naboja +q iz točke a u točku b jednak je razlici potencijalne energije u točkama a i b.
ΔEP = ΔW
Ako je smjer sile F u odnosu na smjer prijenosa naboja +q pod kutom θ, tada je rad prijenosa naboja +q od a do b:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 Joule
2. Ako su poznati naboj i kapacitet kondenzatora 5 µC i 20 µF, odredite razliku potencijala kondenzatora.
Znan:
Električni naboj (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Kapacitet kondenzatora (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Traži se: Razlika potencijala kondenzatora (V)
Rješenje:
Formula za razliku potencijala kondenzatora, kapacitet i naboj kondenzatora:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 volta
3. Dva točkasta naboja QA = -4 µC i QB = 8 µC udaljena su 16 cm. Odredite električni potencijal na pola puta između dva naboja.
Znan:
Električni naboj 1 (Q A ) = 4 x 10⁻⁶ C
Električni naboj 2 (QB ) = 8 x 10⁻⁶ C
Udaljenost (r) = 8 cm = 0,08 m
Coulombova konstanta (k) = 9 × 10 9 Nm 2 /C 2
Traži se: Električni potencijal na C (V C )
Rješenje:
V A = k Q / r = (9 × 10 9 )(4 x 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 10 3 ) / 0,08 = -450 V
V B = k Q / r = (9 × 10 9 )(8 x 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 10 3 ) / 0,08 = 900 volti
Električni potencijal na C (V C ) = 900 – 450 = 450 Volti
