ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಬಲ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಬಲ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

1. ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲವು 144 N ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಎಷ್ಟು ... (1 μC = 10 ^-6 C ಮತ್ತು k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 )

ತಿಳಿದಿದೆ:

ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ (F ₁₂ ) = 144 N

ಚಾರ್ಜ್ 1 (q ₁ ) = 10 μC = 10 x 10 ^-6 ಸಿ

ಚಾರ್ಜ್ 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 ಸಿ

ಸ್ಥಿರ (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

C = ಕೂಲಂಬ್, N = ನ್ಯೂಟನ್, m = ಮೀಟರ್

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಎರಡೂ ಶುಲ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (r)

ಪರಿಹಾರ:

ಕೂಲಂಬ್ ನಿಯಮದ ಸಮೀಕರಣ :

F = ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ, k = ಕೂಲಂಬ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, q = ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್, r = ಎರಡೂ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ

ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (r) = 5 x 10 ^-2 ಮೀಟರ್‌ಗಳು = 5 x 10 ^-2 x 10 ² ಸೆಂ.ಮೀ = 5 ಸೆಂ.ಮೀ.

2. ಎರಡು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳನ್ನು r ಅಂತರದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ . ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲವು 3.6 N ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಎಷ್ಟು (1 μC = 10 ^-6 C ಮತ್ತು k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 )

ತಿಳಿದಿದೆ:

ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ (F ₁₂ ) = 3.6 N

ಚಾರ್ಜ್ 1 (q ₁ ) = 9 μC = 9 x 10 ^-6 ಸಿ

ಚಾರ್ಜ್ 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 ಸಿ

ಕೂಲಂಬ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

C = ಕೂಲಂಬ್, N = ನ್ಯೂಟನ್, m = ಮೀಟರ್

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಎರಡೂ ಶುಲ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (r)

ಪರಿಹಾರ:

ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (r) = 0.3 ಮೀ = 0.3 x 100 ಸೆಂ.ಮೀ = 30 ಸೆಂ.ಮೀ.

3. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೂರು ಬಿಂದು ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳು. A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಎಷ್ಟು (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶುಲ್ಕ ಎ (ಕ್ಯೂ_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ (q _ಬಿ ) = 8 μC = 8 x 10 ^-6 ಸಿ

ಚಾರ್ಜ್ ಸಿ (q _ಸಿ ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 ^-6 ಸಿ

ಕೂಲಂಬ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

A ಮತ್ತು B (r _AB ) ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ = 4 cm = 4 x 10 ^-2 m

A ಮತ್ತು C (r _AC ) ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ = 3 ಸೆಂ.ಮೀ = 3 x 10 ^-2 ಮೀ

C = ಕೂಲಂಬ್, N = ನ್ಯೂಟನ್, m = ಮೀಟರ್

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ

ಪರಿಹಾರ:

ಕೂಲಂಬ್ ನಿಯಮದ ಸಮೀಕರಣ:

F = ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ , k = ಕೂಲಂಬ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ , q = ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ , r = ಎರಡೂ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ

A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ:

4. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೂರು-ಬಿಂದು ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳು. ಚಾರ್ಜ್ B ಅನುಭವಿಸಿದ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಎಷ್ಟು (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μC = 10 ^-6 C ).

ತಿಳಿದಿದೆ:

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 ಕೂಲಂಬ್‌ಗಳು

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 ಕೂಲಂಬ್‌ಗಳು

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 ಕೂಲಂಬ್‌ಗಳು

r _AB = 0.1 ಮೀಟರ್ = 10 ^-1 ಮೀ

r _BC = 0.1 ಮೀಟರ್ = 10 ^-1 ಮೀ

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² ಸಿ ⁻²

ಬೇಕಾಗಿದ್ದಾರೆ: ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ ಅನುಭವಿಸಿದ ಕೂಲಂಬ್ ಫೋರ್ಸ್

ಪರಿಹಾರ:

ಚಾರ್ಜ್ B ಮೇಲೆ ಎರಡು ಕೂಲಂಬ್ ಬಲಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಚಾರ್ಜ್ A ಮತ್ತು B (F _{AB ) ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ B ಮತ್ತು C (F BC )} ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ . ಚಾರ್ಜ್ B ನಿಂದ ಅನುಭವಿಸುವ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲವು F _AB ಮತ್ತು F _BC ಯ ನಿವ್ವಳ ಬಲವಾಗಿದೆ.

A ಮತ್ತು B ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ:

A ಚಾರ್ಜ್ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಹಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು B ಚಾರ್ಜ್ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಹಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದ F _AB ಚಾರ್ಜ್ C ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

B ಮತ್ತು C ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ:

_{F BC} ಬಿಂದುಗಳು A ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವಂತೆ B ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮತ್ತು C ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಹಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ ಅನುಭವಿಸಿದ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ:

ಎಫ್ _ಬಿ = ಎಫ್ _ಬಿಸಿ – ಎಫ್ _ಎಬಿ = 180 – 90 = 90 ಎನ್

ಚಾರ್ಜ್ B (F _{B ) ಅನುಭವಿಸುವ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲವು 90 ನ್ಯೂಟನ್‌ಗಳು. F B} ಯ ದಿಕ್ಕು A ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು F _{BC ಬಿಂದುಗಳ} ದಿಕ್ಕಿನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.

5. ಚಾರ್ಜ್ B ( k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C) ನಲ್ಲಿ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ .

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಚಾರ್ಜ್ A (q _A ) = +Q

ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ (q _ಬಿ ) = -2Q

ಚಾರ್ಜ್ ಸಿ (ಕ್ಯೂ _ಸಿ ) = -ಕ್ಯೂ

A ಮತ್ತು B ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (r _AB ) = r

ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳು B ಮತ್ತು C (r _BC ) ನಡುವಿನ ಅಂತರ = 2r

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² ಸಿ ⁻²

ಬೇಕಾಗಿದ್ದಾರೆ: ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ ನಲ್ಲಿರುವ ಕೂಲಂಬ್ ಪಡೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ನಿರ್ದೇಶನ.

ಪರಿಹಾರ:

A ಮತ್ತು B ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ:

A ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದು B ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ F _{AB ಯ ದಿಕ್ಕು} A ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಸಿ ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ಬಲ:

ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ B ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ C ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ F _{BC ಯ ದಿಕ್ಕು} ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ A ಗೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಾರ್ಜ್ ಬಿ ಮೇಲಿನ ನಿವ್ವಳ ಬಲ ಕಾಯ್ದೆ:

ಎಫ್ = ಎಫ್_AB + ಎಫ್_BC = 2 ಕೆ ಪ್ರಶ್ನೆ²/r² + 0.5 ಕೆ ಪ್ರಶ್ನೆ²/r² = 2.5 ಕೆ ಪ್ರಶ್ನೆ²/r² = 2.5 ಕೆ ಪ್ರಶ್ನೆ² r^-2

A ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಎಡಕ್ಕೆ ಬಲಬಿಂದುಗಳ ದಿಕ್ಕು.