Потенциалдар айырымы теңдеуі туралы 3 сұрақ
1. Электр заряды біртекті электр өрісінде 2√3 Н күшпен 20 см қашықтыққа қозғалады. Егер күштің бағыты электр зарядының ығысуына 30 ° бұрышта болса , электр зарядының бастапқы және соңғы позицияларындағы электрлік потенциалдық энергияның айырмашылығы қандай?
Белгілі:
Күш (F) = 2√3 Н
Қашықтық(тар) = 20 см = 0.2 м
Бұрыш (θ) = 30 o
Қажеттілік: Электрлік потенциалдар айырмашылығы
Шешім:
+q зарядын a нүктесінен b нүктесіне ауыстыру жұмысы a және b нүктелеріндегі электрлік потенциалдар энергиясының айырымына тең.
ΔEP = ΔW
Егер F күшінің зарядтың ауысу бағытына қатысты бағыты +q бұрышы болса, онда +q зарядтың а нүктесінен b нүктесіне ауысу жұмысы:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 Джоуль
2. Егер конденсаторлардың заряды мен сыйымдылығы сәйкесінше 5 мкКл және 20 мкФ екені белгілі болса, конденсаторлардың потенциалдар айырмасын анықтаңыз.
Белгілі:
Электр заряды (q) = 5 µC = 5 x 10 -6 C
Конденсатор сыйымдылығы (C) = 20 мкФ = 20 x 10 -6 F
Қажетті: Конденсатордың потенциалдар айырмасы (V)
Шешім:
Конденсатордың потенциалдар айырмасы, сыйымдылығы және заряды формуласы:
V = q / C = (5 x 10 -6 ) / 20 x 10 -6 = 5/20 = 0,25 Вольт
3. QA = -4 µC және QB = 8 µC екі нүктелік зарядтың арақашықтығы 16 см. Екі зарядтың арасындағы жартылай нүктедегі электрлік потенциалды анықтаңыз.
Белгілі:
Электр заряды 1 (QA ) = 4 x 10 -6 C
Электр заряды 2 (QB ) = 8 x 10 -6 C
Қашықтық (r) = 8 см = 0,08 м
Кулон тұрақтысы (k) = 9 × 10 9 Нм2 / C2
Қажеттілік: C ( VC ) нүктесіндегі электрлік потенциал
Шешім:
V A = k Q / r = (9 × 109 ) (4 x 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 103 ) / 0,08 = -450 Вольт
V B = k Q / r = (9 × 109 ) (8 x 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 103 ) / 0,08 = 900 Вольт
C ( VC ) кезіндегі электрлік потенциал = 900 – 450 = 450 Вольт
