വൈദ്യുത മണ്ഡല സമവാക്യങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള 3 ചോദ്യങ്ങൾ
1. 10 സെന്റീമീറ്റർ ആരമുള്ള ഒരു ചാലക പന്തിന് 500 μC വൈദ്യുത ചാർജ് ഉണ്ട്. A, B, C എന്നീ പോയിന്റുകൾ പന്തിന്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് യഥാക്രമം 12 സെന്റീമീറ്റർ, 10 സെന്റീമീറ്റർ, 8 സെന്റീമീറ്റർ അകലെ പന്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്തുമായി നേർരേഖയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. A, B, C എന്നീ പോയിന്റുകളിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി കണക്കാക്കുക!
അറിയാവുന്ന:
ചാലക ഗോളത്തിന്റെ ആരം (R) = 10 സെ.മീ = 0.1 മീ.
വൈദ്യുത ചാർജ് (q) = 500 μC = 500 x 10 -6 C
r A = 12 സെ.മീ = 0,12 മീ
r ബി = 10 സെ.മീ = 0,1 മീ
r സി = 8 സെ.മീ = 0,08 മീ
കൂലോംബ് സ്ഥിരാങ്കം (k) = 9 x 10 9
ആവശ്യമുള്ളത്: A (E A ) പോയിന്റിലും , B (E B ) പോയിന്റിലും , C (E C ) പോയിന്റിലുമുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി.
പരിഹാരം:
a) പോയിന്റ് A യിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി
E A = kq / r A 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 N/C
b) ബി പോയിന്റിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി
ഇ ബി = കെക്യു / ആർ ബി 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 N/C
c) പോയിന്റ് C യിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി
പന്തിൽ ആയിരിക്കുന്നതിന് E C = 0.
2. ഒരു ബിന്ദുവിൽ 4 nC യുടെ ഒരു ടെസ്റ്റ് ചാർജ് സ്ഥാപിച്ചാൽ, ചാർജിന് 5 × 10 – 4 N ബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു. ആ ബിന്ദുവിൽ E എന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി എത്രയാണ്?
അറിയപ്പെടുന്നത്:
ടെസ്റ്റ് ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് (q) = 4 nC = 4 x 10 -9 കൂലോംബ്
വൈദ്യുത ബലം (F) = 5 × 10 -4 N
ആവശ്യമുണ്ട്: വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി (E)
പരിഹാരം:
E = F / q = (5 × 10 -4 ) / (4 x 10 -9 ) = 1,25 x 10 5 N/C
3. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു വലത് ത്രികോണത്തിന്റെ ശീർഷകങ്ങളിൽ q B = 12 μC ഉം q C = 9 μC ഉം എന്ന രണ്ട് ചാർജുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. പോയിന്റ് A യിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുക!
അറിയപ്പെടുന്നത്:
ബി (qB) പോയിന്റിൽ ചാർജ് = 12 μC = 12 x 10 -6 C
പോയിന്റ് C (qC) = 9 μC = 9 x 10 -6 C- ൽ ചാർജ് ചെയ്യുക
കൂലോംബ് സ്ഥിരാങ്കം (k) = 9 x 10 9
r AC = 4 സെ.മീ = 0,04 മീ
r AB = 3 സെ.മീ = 0,03 മീ
ആവശ്യമുണ്ട്: പോയിന്റ് എയിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി
പരിഹാരം:
E AC = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,04) 2 = 81 x 10 3 / 0,0016 = 5,0 x 10 7 N/C
E AB = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,03) 2 = 81 x 10 3 / 0,0009 = 9,0 x 10 7 N/C
