ឧទាហរណ៍សំណួរពិភាក្សាអំពីអគ្គិសនីឋិតិវន្ត
Pendahuluan
អគ្គិសនីឋិតិវន្តគឺជាបាតុភូតរូបវន្តដែលយើងជួបប្រទះជាញឹកញាប់នៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃរបស់យើង។ ចាប់ពីបទពិសោធន៍នៃការឆក់អគ្គិសនីតូចមួយនៅពេលប៉ះចំណុចទាញទ្វាររហូតដល់ផលប៉ះពាល់នៃសក់ឈរនៅលើចុងនៅពេលសិតសក់ជាមួយសិតប្លាស្ទិក អ្វីគ្រប់យ៉ាងអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយគោលការណ៍នៃអគ្គិសនីឋិតិវន្ត។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍ជាច្រើននៃបញ្ហាអគ្គិសនីឋិតិវន្ត ដោយគូសបញ្ជាក់ពីគោលគំនិតជាមូលដ្ឋាន និងការអនុវត្តច្បាប់ដែលអាចអនុវត្តបាន។
ការយល់ដឹងអំពីអគ្គិសនីឋិតិវន្ត
អគ្គិសនីឋិតិវន្ត គឺជាការប្រមូលផ្តុំនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៅលើផ្ទៃវត្ថុមួយ។ រឿងនេះកើតឡើងដោយសារតែការផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីវត្ថុមួយទៅវត្ថុមួយទៀត ដែលជាធម្មតាបណ្តាលមកពីការកកិត ដូចជានៅពេលដែលប៉េងប៉ោងត្រូវបានត្រដុសនឹងសក់ជាដើម។ កម្លាំងដែលកើតចេញពីបន្ទុកអគ្គិសនីនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយច្បាប់ Coulomb។
ច្បាប់របស់ Coulomb ចែងថាកម្លាំងរវាងវត្ថុដែលមានបន្ទុកពីរគឺសមាមាត្រទៅនឹងផលគុណនៃទំហំនៃបន្ទុកនីមួយៗ និងសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងការ៉េនៃចម្ងាយរវាងពួកវា។ រូបមន្តគណិតវិទ្យាសម្រាប់ច្បាប់នេះគឺ៖
\[ F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}} \]
កន្លែងណា៖
–\(F\) គឺជាកម្លាំងរវាងបន្ទុកពីរ
–\( k\) គឺជាចំនួនថេរ Coulomb (\( 8.99 \គុណ 10^9 \, N\cdot m^2 / C^2 \)),
–\(q_1\) និង \(q_2\) គឺជាទំហំនៃបន្ទុកអគ្គិសនី ហើយ
-r\) គឺជាចម្ងាយរវាងបន្ទុកទាំងពីរ។
សំណួរ និងការពិភាក្សាគំរូ
សំណួរទី 1: ការគណនាកម្លាំងអគ្គិសនីរបស់ Coulomb
បន្ទុកអគ្គិសនីពីរដែលមានរ៉ិចទ័រ \( 5 \, \muC \) និង \( -3 \, \muC \) ត្រូវបានដាក់នៅចម្ងាយ 20 សង់ទីម៉ែត្រ។ គណនាកម្លាំងអគ្គិសនីរវាងបន្ទុកទាំងពីរ!
ប៉េបាហាសាន៖
ដំបូង បម្លែងឯកតានៃបន្ទុក និងចម្ងាយទៅជាប្រព័ន្ធអន្តរជាតិ (SI):
–\( q_1 = 5\, \mu C = 5\គុណ 10^{-6}\, C\)
–\( q_2 = -3\, \mu C = -3\គុណ 10^{-6}\, C\)
–\( r = 20\, សង់ទីម៉ែត្រ = 0.2\, ម៉ែត្រ\)
ប្រើច្បាប់ Coulomb ដើម្បីគណនាកម្លាំង៖
\[ F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}} \]
ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
\[ F = \left( 8.99 \x10^9 \frac{N \cdot m^2}{C^2} \right) \frac{{|5 \x10^{-6} \, C \x10 (-3 \x10^{-6} \, C)|}}{{(0.2 \, m)^2}} \]
\[ F = \left( 8.99 \x10^9 \right) \frac{{15 \x10^{-12}}}{{0.04}} \]
\[ F = \left(8.99 \x10^9 \x3.75\x10) \x10 ...
\[ F = ៤៤.៩៣៧៥ \, N \]
កម្លាំងរវាងបន្ទុកទាំងពីរគឺ 3.37 N ហើយដោយសារបន្ទុកមួយមានអវិជ្ជមាន កម្លាំងនេះមានភាពទាក់ទាញ។
សំណួរទី 2: ឥទ្ធិពលនៃចម្ងាយលើកម្លាំង Coulomb
បន្ទុកពីរ \( +4 \, \mu C \) និង \( +6 \, \mu C \) ត្រូវបានដាក់នៅចម្ងាយ 0.1 ម៉ែត្រ។ ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងបន្ទុកទាំងពីរត្រូវបានកើនឡើងដល់ 0.2 ម៉ែត្រ សូមកំណត់ពីរបៀបដែលកម្លាំង Coulomb ផ្លាស់ប្តូរ!
ប៉េបាហាសាន៖
ដំបូង ចូរគណនាកម្លាំងនៅចម្ងាយដំបូង \(0.1\, m\):
–\( q_1 = 4\, \mu C = 4\គុណ 10^{-6}\, C\)
–\( q_2 = 6\, \mu C = 6\គុណ 10^{-6}\, C\)
–\( r_1 = 0.1 \, ម \)
\[ F_1 = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r_1^2}} \]
ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
\[ F_1 = \left( 8.99 \x10^9 \right) \frac{{24 \x10^{-12}}}{{(0.1)^2}} \]
\[ F_1 = \left(8.99 \x10^9 \x00) \x0 ...
\[ F_1 = 2.1576 \, N \]
ឥឡូវគណនាកម្លាំងនៅចម្ងាយថ្មី \(0.2 \, m \):
–\( r_2 = 0.2 \, ម \)
\[ F_2 = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r_2^2}} \]
\[ F_2 = \left( 8.99 \x10^9 \right) \frac{{24 \x10^{-12}}}{{(0.2)^2}} \]
\[ F_2 = \left(8.99 \x10^9 \x00) \x0 ...
\[ F_2 = 0.5394 \, N \]
ដូច្នេះ នៅពេលដែលចម្ងាយរវាងបន្ទុកទាំងពីរត្រូវបានបង្កើនពី 0.1 ម៉ែត្រ ទៅ 0.2 ម៉ែត្រ កម្លាំង Coulomb ថយចុះពី 2.1576 N ដល់ 0.5394 N។
បញ្ហាទី 3: ការងារនៃការផ្លាស់ទីបន្ទុក
បន្ទុក \( q = 2 \, \mu C \) ត្រូវបានផ្លាស់ទីពីចំណុច A ទៅចំណុច B នៅក្នុងដែនអគ្គិសនីដែលមានសក្តានុពល \( V_A = 100 \, V \) និង \( V_B = 40 \, V \)។ តើមានការងារប៉ុន្មានដែលត្រូវធ្វើដើម្បីផ្លាស់ទីបន្ទុក?
ប៉េបាហាសាន៖
ការងារដែលបានធ្វើដើម្បីផ្លាស់ទីបន្ទុកនៅក្នុងដែនអគ្គិសនីអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ W = q (V_A – V_B) \]
ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
–\( q = 2\, \mu C = 2\គុណ 10^{-6}\, C\)
–\( V_A = 100 \, V\)
–\( V_B = 40 \, V\)
\[ W = (2 \x10^{-6} \, C) (100 \, V – 40 \, V) \]
\[ W = (2 \គុណ 10^{-6} \, C) \គុណ 60 \, V \]
\[ W = 1.2 \x10^{-4} \, J \]
ដូច្នេះ ការងារដែលធ្វើដើម្បីផ្លាស់ទីបន្ទុកគឺ \(1.2 \x10^{-4} \, J \)។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
អគ្គិសនីឋិតិវន្តគឺជាបាតុភូតដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយ ដែលជារឿយៗដើរតួនាទីក្នុងស្ថានភាពប្រចាំថ្ងៃផ្សេងៗ។ ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិតជាមូលដ្ឋានដូចជាច្បាប់ Coulomb និងគោលការណ៍នៃដែនអគ្គិសនី គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការវិភាគ និងដោះស្រាយបញ្ហាពាក់ព័ន្ធ។ តាមរយៈឧទាហរណ៍ដែលបានពិភាក្សា យើងអាចអនុវត្តទ្រឹស្តីរូបវិទ្យា ដើម្បីយល់ពីអន្តរកម្មរវាងបន្ទុកអគ្គិសនី និងទំហំនៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងពួកវា។ ដោយមានការយល់ដឹងយ៉ាងរឹងមាំ យើងអាចយល់ និងគ្រប់គ្រងបាតុភូតនៃអគ្គិសនីឋិតិវន្តបានកាន់តែប្រសើរឡើងក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។
