វាលអគ្គិសនី

រៀនដែរ ការពិភាក្សាអំពីសំណួរអំពីដែនអគ្គិសនី និង សំណួរឧទាហរណ៍នៃដែនអគ្គិសនី

ដើម្បីសម្រួលដល់ការយល់ដឹងអំពីកម្លាំងអគ្គិសនីដែលអាចធ្វើសកម្មភាពនៅចម្ងាយឆ្ងាយ គោលគំនិតនៃវាលអគ្គិសនីត្រូវបានណែនាំ។ គោលគំនិតនៃវាលអគ្គិសនីត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអង់គ្លេស ម៉ៃឃើល ហ្វារ៉ាដេយ (១៧៩១–១៨៦៧)។

ការយល់ដឹង

ឧបមាថាដំបងកញ្ចក់មួយដំបូងឡើយមានអព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនី។ បន្ទាប់ពីត្រូវបានជូតដោយក្រណាត់ ដំបងកញ្ចក់នោះនឹងមានបន្ទុកអគ្គិសនី។ នៅពេលដែលដំបងកញ្ចក់មាន បន្ទុកអគ្គិសនីក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាលមួយលេចឡើងនៅជុំវិញដំបងកញ្ចក់។ ប្រសិនបើដំបងកញ្ចក់ក្លាយជាអព្យាក្រឹត វាលនោះនឹងបាត់ពីលំហ។ ដូច្នេះ អត្ថិភាពនៃវាលគឺមិនអាចបំបែកចេញពីវត្តមាននៃបន្ទុកអគ្គិសនីបានទេ។ វាលអគ្គិសនីមិនមែនជាប្រភេទសារធាតុដូចខ្យល់ ឬប្រភេទរលកដូចរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ ប៉ុន្តែជាអ្វីមួយដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គិសនី និងប៉ះពាល់ដល់លំហជុំវិញបន្ទុកអគ្គិសនី ដែលឥទ្ធិពលរបស់វាត្រូវបានទទួលអារម្មណ៍ដោយបន្ទុកអគ្គិសនីផ្សេងទៀតតែប៉ុណ្ណោះ។

ដើម្បីសាកល្បងថាតើមានវាលនៅក្នុងលំហឬអត់ វាត្រូវបានសន្មត់ថាមានវាលមួយ បន្ទុកសាកល្បង នៅក្នុងលំហនោះ។ បន្ទុកសាកល្បងគឺជាបន្ទុក (Q) ដែលតូចណាស់ដែលវាបង្កើតជាដែនតូចមួយ ហើយដូច្នេះអាចត្រូវបានមិនអើពើ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បន្ទុកសាកល្បងអាចមានអារម្មណ៍ថាមានឥទ្ធិពលនៃដែនដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គិសនីផ្សេងទៀត។ បន្ទុកសាកល្បងមានវត្តមានដើម្បីស៊ើបអង្កេតថាតើមានដែនអគ្គិសនីឬអត់។ ប្រសិនបើមាន បន្ទុកសាកល្បងពិតជានឹងជួបប្រទះឥទ្ធិពលក្នុងទម្រង់ជា កម្លាំងអគ្គិសនី ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើវាមិនមានទេ បន្ទុកសាកល្បងនឹងមិនត្រូវបានជួបប្រទះទេ។ កម្លាំងអគ្គិសនី.

សូមក្រឡេកមើលរូបភាពនៅចំហៀង។
នៅក្នុងរូបភាពទី 1 បន្ទុក +q₁ និងសាក +q₂ បង្កើតដែនអគ្គិសនីនៅក្នុងលំហជុំវិញ។ នៅពេលដែលបន្ទុកសាកល្បង +q ត្រូវបានដាក់_o នៅចំណុចមួយក្នុងលំហអាកាស បន្ទុកសាកល្បង +q_o កំពុងជួបប្រទះនឹងកម្លាំងអគ្គិសនី។ F₁ គឺជាកម្លាំងអគ្គិសនីដែលបញ្ចេញដោយបន្ទុក + q₁ នៅពេលសាកសាកល្បង +q_o និង F₂ គឺជាកម្លាំងអគ្គិសនីដែលបញ្ចេញដោយបន្ទុក + q₂ នៅពេលសាកសាកល្បង +q_oនៅក្នុងរូបភាពទី 2 នៅពេលដែលបន្ទុកសាកល្បងត្រូវបានដកចេញ វាលនៅតែមាន ហើយមិនបាត់ពីចំណុចនោះទេ។₁ គឺជាវាលដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គិសនី + q₁ និង អ៊ី₂ គឺជាវាលដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គិសនី + q₂.

កម្លាំងវាល

ដែនអគ្គិសនី គឺជាបរិមាណវ៉ិចទ័រ ដែលមានទាំងទំហំ និងទិសដៅ។ កម្លាំងដែនអគ្គិសនីនៅចំណុចមួយ ត្រូវបានកំណត់ថាជាកម្លាំងអគ្គិសនី ដែលបញ្ចេញដោយបន្ទុកអគ្គិសនី លើបន្ទុកតេស្តវិជ្ជមាន ដែលដាក់នៅចំណុចនោះ ចែកនឹងទំហំនៃបន្ទុកតេស្ត។
ព័ត៌មាន៖
E = កម្លាំងវាល
F = កម្លាំងអគ្គិសនី
q = ទំហំនៃបន្ទុកសាកល្បង
ព័ត៌មាន៖
Q = បន្ទុកអគ្គិសនី
r = ចម្ងាយរវាងបន្ទុកអគ្គិសនី និងបន្ទុកសាកល្បង
(អានថា epsilon សូន្យ) = permittivity នៃលំហទទេ = 8,854 x 10^-12 C²/ ន²
k = ថេរ Coulomb = 9 x 10⁹ Nm²/C²

ឯកតានៃកម្លាំងអគ្គិសនីគឺញូតុន និងឯកតានៃបន្ទុកអគ្គិសនីគឺ Coulomb ដូច្នេះឯកតានៃដែនម៉ាញ៉េទិចគឺ Newton/Coulomb ដែលសរសេរជាអក្សរកាត់ថា N/C។

អារ៉ា

 
សូមមើលរូបភាពនៅចំហៀង
ផាដា រូបភាពទី 1aបន្ទុកអគ្គិសនីវិជ្ជមាន (+Q) បញ្ចេញកម្លាំងអគ្គិសនីលើបន្ទុកសាកល្បងវិជ្ជមាន (+q) ដែលទិសដៅនៃកម្លាំងអគ្គិសនី (F) ស្ថិតនៅឆ្ងាយពីបន្ទុក +Q។
ផាដា រូបភាពទី 1bនៅពេលដែលបន្ទុកសាកល្បងត្រូវបានដកចេញ នៅចំណុចនោះមានដែនម៉ាញេទិក (E) ដែលមានទិសដៅឆ្ងាយពីបន្ទុកអគ្គិសនី Q។
ផាដា រូបភាពទី 2aបន្ទុកអគ្គិសនីអវិជ្ជមាន (-Q) បញ្ចេញកម្លាំងអគ្គិសនីលើបន្ទុកតេស្តវិជ្ជមាន (+q) ដែលទិសដៅនៃកម្លាំងអគ្គិសនី (F) ខិតជិតបន្ទុក -Q។
ផាដា រូបភាពទី 2bនៅពេលដែលបន្ទុកសាកល្បងត្រូវបានដកចេញ នៅចំណុចនោះមានវាលមួយ (E) ដែលមានទិសដៅជិតនឹងបន្ទុកអគ្គិសនី -Q។
ដោយផ្អែកលើរូបភាព និងការពន្យល់ខាងលើ អាចសន្និដ្ឋានបានថា ទិសដៅនៃដែនម៉ាញេទិកគឺឆ្ងាយពីបន្ទុកអគ្គិសនីវិជ្ជមាន និងឆ្ពោះទៅរកបន្ទុកអគ្គិសនីអវិជ្ជមាន។

ឧទាហរណ៍បញ្ហា

១. ចំណុច A ស្ថិតនៅក្នុងដែនអគ្គិសនី។ កម្លាំងដែនអគ្គិសនីនៅចំណុច A គឺ 0,4 N/C។ ប្រសិនបើវត្ថុដែលមានបន្ទុក 0,2 C ត្រូវបានដាក់នៅចំណុច A កម្លាំង Coulomb នៃ...
A. ២០ ន
ខ ៣០ ន
គ ៦០ ន
ឃ ១៥ អិន
ខាងកើត ៣០ ខាងជើង
ការពិភាក្សា៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
អ៊ី = ២០ អិន/ស៊ី
q = 0,2 អង្សាសេ
បានសួរ :
កម្លាំងអគ្គិសនី?
ចាវ៉ាប :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ អ៊ី។

2. ចំណុច​ដែល​មាន​ការ​សាក​ថ្ម q ស្ថិតនៅចំណុច A ក្នុងដែនអគ្គិសនីដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុក (+) ដូច្នេះវាជួបប្រទះកម្លាំង 0,1 N ក្នុងទិសដៅឆ្ពោះទៅរកបន្ទុក q។ ប្រសិនបើកម្លាំងដែននៅចំណុច A គឺ 0,02 N/C នោះទំហំ និងប្រភេទនៃបន្ទុក q គឺ...
ក. ៥.០ អង្សាសេ, វិជ្ជមាន
ខ. ៥.០ អង្សាសេ, អវិជ្ជមាន
គ. ៤.០ គ, វិជ្ជមាន
ឃ. ២.៥អង្សាសេ, អវិជ្ជមាន
អ៊ី. ២.៥ អង្សាសេ, វិជ្ជមាន
ការពិភាក្សា៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
F = 0,1N
អ៊ី = ២០ អិន/ស៊ី
បានសួរ :
តើទំហំ និងទិសដៅនៃបន្ទុក q ជាអ្វី?
ចាវ៉ាប :
ទំហំនៃបន្ទុក q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
ប្រភេទនៃការសាក q:
ទិសដៅនៃកម្លាំង Coulomb គឺឆ្ពោះទៅរកបន្ទុក q ដូច្នេះបន្ទុក q ត្រូវតែមានតម្លៃវិជ្ជមាន។