Rafspenna – vandamál og lausnir

1. Ákvarðið rafspennuna í punkti sem er staðsettur 1 cm frá hleðslu 5.0 μC . Coulomb-stuðullinn (k) = 9 x 10^ ^{9 Nm²C⁻²} , 1 μC = ¹⁰ ^ ^6C.

Þekkt:

Fjarlægðin frá hleðslunni (r) = 1 cm = 1/100 m = 0.01 m = ^10⁻² m

Hleðsla (q) = 5.0 μC = 5.0 x ^10⁻⁶ C

Coulomb-stuðullinn (k) = 9 x 10 ^ ⁹ Nm² ^{C −2}

Óskað eftir: Rafspenna (V)

Lausn:

Rafspenna:

Rafspennan er 4.5 x ^10⁶ volt

[irp]

2. Hleðsla Q₁ = 5.0 μC og rukka Q₂ = 6.0 μC. Coulombs fasti (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Punktur A er staðsettur á milli hleðslnanna. Ákvarðið rafspennu í punktinum A.

Þekkt:

Hleðsla Q1 = -5.0 μC = -5.0 _x ^10-6 C

Fjarlægð punkts A frá Q1 = ₁₀ cm = 0.1 m = ^10-1 m

Hleðsla Q² = 6.0 μC = 6.0 x ^10⁻⁶ _C

Fjarlægð punkts a frá Q2 = ₁₀ cm = 0.1 m = ^10-1 m

Coulombs fasti (k) = 9 x 10 ^ ⁹ Nm² ^{C −2}

Óskað er eftir: Rafspenna í punkti A

Lausn:

Rafspenna 1 :

Rafspenna 2 :

Rafspenna í punkti A :

V = _V2 – _V1

V = (54 – 45) x ^10⁻⁴

V = 9 x ^10⁻⁴

[irp]

3. Hleðsla q₁ = 5.0 μC og rukka q₂ = 6.0 μC. Coulombs fasti (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Ákvarðið rafspennuna í punktinum A.

Þekkt:

Hleðsla Q1 = -5.0 μC = -5.0 _x ^10-6 C

Fjarlægð punkts A frá _Q1 = 40 cm = 0.4 m = 4 x ^10⁻¹ m

Hleðsla Q² = 6.0 μC = 6.0 x ^10⁻⁶ _C

Fjarlægð punkts A frá _Q2 = 50 cm = 0.5 m = 5 x ^10⁻¹ m

Coulombs fasti (k) = 9 x 10 ^ ⁹ Nm² ^{C −2}

Óskað er eftir: Rafspenna í punkti A

Lausn:

Rafspenna 1 :

Rafspenna 2 :

Rafspenna í punkti A :

_V = _V1 + V2

V = (-11.25 + 10.8) x ^10⁻⁴

V = -0.45 x ^10³

V = -4.5 x ^10³

Rafspennan í punkti A er -4.5 x ^10³ volt