3 klausimai apie potencialų skirtumo lygtį
1. Elektros krūvis judinamas homogeniniame elektriniame lauke, kurio jėga yra 2√3 N, 20 cm atstumu. Jei jėgos kryptis yra 30 ° kampu elektros krūvio poslinkio atžvilgiu, koks yra elektros potencialo energijos skirtumas pradinėje ir galutinėje elektros krūvio padėtyse?
Žinomas:
Jėga (F) = 2√3 N
Atstumas (s) = 20 cm = 0.2 m
Kampas (θ) = 30 °
Ieškoma: Elektrinio potencialo skirtumas
Sprendimas:
Krūvio +q perkėlimo iš taško a į tašką b darbas yra lygus elektrinio potencialo energijos skirtumui taškuose a ir b.
ΔEP = ΔW
Jei jėgos F kryptis krūvio perdavimo +q krypties atžvilgiu yra kampu θ, tai krūvio perdavimo +q darbas iš a į b yra:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 ) (0,2) (cos 30) = (0,4 √ 3 ) (0,5 √ 3 ) = (0,2) (3) = 0,6 džaulio
2. Jei žinoma, kad kondensatorių krūvis ir talpa yra atitinkamai 5 µC ir 20 µF, nustatykite kondensatorių potencialų skirtumą.
Žinomas:
Elektros krūvis (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Kondensatoriaus talpa (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Ieškoma: kondensatoriaus potencialų skirtumas (V)
Sprendimas:
Kondensatoriaus potencialų skirtumo, talpos ir krūvio formulė:
V = q / C = (5 x 10⁻⁶ ) / 20 x 10⁻⁶ = 5/20 = 0,25 volto
3. Du taškiniai krūviai QA = -4 µC ir QB = 8 µC yra 16 cm atstumu vienas nuo kito. Nustatykite elektrinį potencialą pusiaukelėje tarp dviejų krūvių.
Žinomas:
Elektros krūvis 1 (QA ) = 4 x 10⁻⁶ C
Elektros krūvis 2 (QB ) = 8 x 10⁻⁶ C
Atstumas (r) = 8 cm = 0,08 m
Kulono konstanta (k) = 9 × 10⁻⁶ Nm² / C²
Ieškoma: elektrinio potencialo ties C (V C )
Sprendimas:
V A = k Q / r = (9 × 10⁻⁶ ) (4 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (36 × 10⁻³ ) / 0,08 = -450 voltų
V B = k Q / r = (9 × 10⁻⁶ ) (8 × 10⁻⁶ ) / 0,08 = (72 × 10⁻³ ) / 0,08 = 900 voltų
Elektrinis potencialas ties C (V C ) = 900 – 450 = 450 voltų
