전기 위치 에너지 – 문제점과 해결책

1. 전자가 정지 상태에서 12V의 전위차를 통해 가속됩니다. 전자의 전기 위치 에너지 변화량은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

전자(e)의 전하량 = -1.60 x ^10⁻¹⁹ 쿨롬

전위차 = 전압 (V) = 12볼트

구하는 값: 전자의 전기 위치 에너지 변화량(ΔPE)

솔루션 :

ΔPE = q V = (-1.60 x ^10⁻¹⁹ C)(12 V) = -19.2 x ^10⁻¹⁹ 줄

마이너스 부호는 위치 에너지가 감소함을 나타냅니다.

[아이알피]

2. 두 개의 평행한 판이 대전되어 있습니다. 판 사이의 거리는 2cm이고, 판 사이의 전기장 의 크기는 500V/m입니다. 양전하를 띤 판에서 음전하를 띤 판으로 가속될 때 양성자의 위치 에너지 변화량은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

두 판 사이의 전기장 크기(E) = 500 볼트/미터

판 사이 의 거리 ( s) = 2cm = 0,02m

양성자의 전하량 = +1.60 x ^10⁻¹⁹ 쿨롬

구하는 값: 전기 위치 에너지 변화량(ΔPE)

솔루션 :

전위:

V = E s

V = (500 볼트/m)(0.02 m)

V = 10볼트

전기 위치 에너지의 변화량:

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10⁻¹⁹ ^C )(10 V)

ΔPE = 16 x ^10⁻¹⁹ 줄

ΔPE = 1.6 x ^{10⁻¹⁸ 줄}

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3. 두 점전하가 10cm 떨어져 있습니다. 점 A의 전하는 +9μC 이고, 점 B의 전하는 -4μC입니다. 운동 상수 k = 9 x 10⁹ ^Nm²C⁻² , 1μC = ^{10⁻⁶C 입니다} . 점 B에 있는 전하 ^가 점 A로 가속될 때, 점 B에 있는 전하의 위치 에너지 변화량은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

전하 A(q1 ₎ = +9 μC = +9 x 10⁻⁶ ^C

전하 B (q1 ₎ = -4 μC = -4 x 10⁻⁶ ^C

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

전하 A와 B 사이의 거리(r)는 10cm = 0.1m = 10⁻¹m ^입니다.

구하는 값: 전기 위치 에너지 변화량(ΔEP)

솔루션 :