Il-potenzjal elettriku fil-konduttur tal-ballun – problemi u soluzzjonijiet
1. Konduttur ta' ballun vojt ta' 4 μC għandu raġġ ta' 8 ċm. Iddetermina l- potenzjal elettriku fil-wiċċ tal-ballun. (k = 9.10 9 Nm² ·C - 2 )
Magħruf:
il ċarġ elettriku (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
Ir-raġġ tal-ballun (r) = 8 ċm = 8 x 10 -2 m
Il-kostanti ta' Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Meħtieġ: Il-potenzjal elettriku fil-wiċċ tal-ballun (V)
Soluzzjoni:
V = kQ / r
V = (9 x 10⁶ ) (4 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = (36 x 10³ ) / (3 x 10-2 )
V = (36/8) x 10³ x 10²
V = 4.5 x 105 Volt
2. Konduttur sferiku għandu raġġ ta' 3 ċm (1 μC = 10⁻⁶ C u k = 9.10⁶ Nm².C⁻² ) . Jekk il-konduttur ikun iċċarġjat b'mod pożittiv +1 μC allura l-potenzjal elettriku fil-punt A huwa …
Soluzzjoni:
Il-potenzjal elettriku ġewwa l-konduttur sferiku = Il-potenzjal elettriku fil-wiċċ tal-konduttur sferiku.
Magħruf:
Iċ-ċarġ elettriku (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Ir-raġġ tal -konduttur sferiku (r) = 3 ċm = 3 x 10 -2 m
Il-kostanti ta' Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Meħtieġ: Il-potenzjal elettriku fil-punt A (V)
Soluzzjoni:
V = kQ / r
V = (9 x 10⁶ ) (1 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = (9 x 10³ ) / (3 x 10-2 )
V = (9/3) x 10³ x 10²
V = 3 x 105 Volt
3. Ballun tal-metall vojt b'raġġ ta' 9 ċm għandu ċarġ elettriku ta' 6.4 x 10⁻⁹ Coulomb , kif muri fil-figura hawn taħt. Id-distanza bejn il-punt O u l-punt P = 4 ċm; Id - distanza bejn il-punt P u l-punt Q = 5 ċm; Id-distanza bejn il-punt Q u l-punt R = 18 ċm u k = 9.10⁹ Nm².C⁻² . Iddetermina l-potenzjal elettriku fil-punt P.
Soluzzjoni
Il-potenzjal elettriku ġewwa l-konduttur sferiku = Il-potenzjal elettriku fil-wiċċ tal-konduttur sferiku.
Magħruf:
Iċ-ċarġ elettriku (Q) = 6.4 x 10-9 C
Ir-raġġ tal-konduttur sferiku (r) = OP + PQ = 4 ċm + 5 ċm = 9 ċm = 9 x 10 -2 m
Il-kostanti ta' Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Meħtieġ: Il-potenzjal elettriku fil-punt P (V)
Soluzzjoni:
V = kQ / r
V = (9 x 10⁶ ) (6,4 x 10⁻⁶ ) / (9 x 10⁻² )
V = 109 ( 6,4 x 10-9 ) / 10-2
V = 6.4 / 10 -2
V = 6.4 x 10²
V = 6.4 x 100
V = 640 Volt
1. Mistoqsija: X'inhu l-potenzjal elettriku?
Tweġiba: Il-potenzjal elettriku huwa l-enerġija potenzjali elettrika għal kull unità ta' ċarġ f'punt speċifiku fl-ispazju.
2. Mistoqsija: Kif jiġi determinat il-potenzjal elettriku fuq il-wiċċ ta' ballun konduttiv?
Tweġiba: Il-potenzjal elettriku fuq il-wiċċ ta' ballun konduttiv huwa uniformi u jingħata mill-formula V = kQ/R, fejn Q hija ċ-ċarġ fuq il-ballun u R huwa r-raġġ tiegħu.
3. Mistoqsija: Għaliex il-potenzjal elettriku huwa kostanti kullimkien fuq il-wiċċ ta' ballun konduttiv iċċarġjat?
Tweġiba: Il-kondutturi f'ekwilibriju elettrostatiku għandhom kamp elettriku li huwa perpendikolari mal-wiċċ. Għalhekk, ma jsir l-ebda xogħol biex jiċċaqlaq ċarġ fuq il-wiċċ, u b'hekk il-potenzjal jinżamm kostanti.
4. Mistoqsija: Kif ivarja l-potenzjal ġewwa ballun konduttiv?
Tweġiba: Ġewwa ballun konduttiv iċċarġjat b'mod uniformi, il-potenzjal elettriku jvarja, iżda fil-każ ta' ballun konduttiv vojt, il-potenzjal jibqa' kostanti ġewwa u huwa ugwali għall-potenzjal fuq il-wiċċ tiegħu.
5. Mistoqsija: Kif jaffettwa d-daqs tal-ballun konduttiv il-potenzjal tal-wiċċ tiegħu, meta jingħata ċarġ kostanti?
Tweġiba: Ballun akbar (R akbar) ikollu potenzjal tal-wiċċ iżgħar għal ċarġ Q partikolari, ibbażat fuq il-formula V = kQ/R.
6. Mistoqsija: Kif huwa relatat il-potenzjal elettriku mal-kamp elettriku?
Tweġiba: Il-potenzjal elettriku u l-kamp elettriku huma relatati bl-ekwazzjoni E = -dV/dr, fejn dV hija l-bidla fil-potenzjal u dr hija l-bidla fil-pożizzjoni.
7. Mistoqsija: Għaliex ma jistax ikollna kamp elettriku ġewwa ballun konduttiv f'ekwilibriju elettrostatiku?
Tweġiba: L-elettroni f'konduttur jiċċaqalqu sakemm jikkanċellaw kwalunkwe kamp elettriku estern. Ladarba jintlaħaq l-ekwilibriju, il-kamp elettriku ġewwa l-konduttur isir żero.
8. Mistoqsija: X'jiġri mill-potenzjal elettriku ta' ballun konduttiv jekk l-ammont ta' ċarġ fuqu jiġi rduppjat?
Tweġiba: L-irduppjar taċ-ċarġ Q jirdoppja l-potenzjal elettriku V, minħabba r-relazzjoni V = kQ/R.
9. Mistoqsija: X'inhi s-sinifikat tat-terminu 'k' fil-formula għall-potenzjal elettriku?
Tweġiba: 'k' hija l-kostanti ta' Coulomb, li hija bejn wieħed u ieħor 8.99 x 10⁹ N.m²/C² fil-vakwu.
10. Mistoqsija: Kif inhi differenti l-enerġija potenzjali elettrika mill-potenzjal elettriku?
Tweġiba: L-enerġija potenzjali elettrika hija l-enerġija li għandha ċarġ minħabba l-pożizzjoni tagħha f'kamp elettriku, filwaqt li l-potenzjal elettriku huwa l-enerġija potenzjali elettrika għal kull unità ta' ċarġ.
11. Mistoqsija: Ballun konduttiv iċċarġjat jinfluwenza l-potenzjal elettriku ta' oġġetti fil-qrib?
Tweġiba: Iva, kwalunkwe oġġett iċċarġjat joħloq kamp elettriku fl-inħawi tiegħu, li jaffettwa l-potenzjal elettriku tal-oġġetti fil-qrib.
12. Mistoqsija: Kif jiġi kkalkulat il-potenzjal elettriku f'punt ħdejn ballun konduttiv iċċarġjat?
Tweġiba: Jiġi kkalkulat bl-użu tal-formula V = kQ/r, fejn r hija d-distanza miċ-ċentru tal-ballun sal-punt.
13. Mistoqsija: Jekk żewġ blalen konduttivi identiċi, wieħed iċċarġjat u ieħor mhux iċċarġjat, jinġiebu f'kuntatt u mbagħad jiġu separati, x'jiġri mill-potenzjal ta' kull wieħed?
Tweġiba: Iċ-ċarġ se jitqassam b'mod ugwali bejn iż-żewġ blalen, u b'hekk il-potenzjali tagħhom ikunu identiċi.
14. Mistoqsija: X'inhu r-rwol tal-proċess ta' grounding fl-effett tal-potenzjal ta' ballun konduttiv?
Tweġiba: It-tqegħid ta' konduttur fl-art jippermettilu jiskambja ċarġ mad-Dinja sakemm il-potenzjal tiegħu jsir żero.
15. Mistoqsija: Għaliex il-potenzjal elettriku huwa żero ġewwa ballun konduttiv imqabbad mal-art?
Tweġiba: Meta jkun imqabbad mal-ert, konduttur jiskambja ċ-ċarġijiet mad-Dinja sakemm il-kamp elettriku ġewwa fih jiġi annullat, u b'hekk il-potenzjal isir żero.
16. Mistoqsija: Il-forma ta' konduttur taffettwa l-potenzjal tal-wiċċ tiegħu?
Tweġiba: Għal ċarġ partikolari, id-distribuzzjoni tista' tvarja skont il-forma, iżda f'ekwilibriju elettrostatiku, il-potenzjal jibqa' kostanti fuq il-wiċċ ta' kwalunkwe konduttur.
17. Mistoqsija: Kif tvarja d-distribuzzjoni tal-ċarġ fuq konduttur mhux sferiku?
Tweġiba: Fuq konduttur mhux sferiku, iċ-ċarġ għandu t-tendenza li jakkumula aktar f'punti jew truf li jaqtgħu minħabba l-konċentrazzjoni tal-linji tal-kamp elettriku.
18. Mistoqsija: Għaliex l-għasafar jistgħu joqogħdu fuq linji tal-elettriku ta’ vultaġġ għoli mingħajr ma jiġu elettrokutati?
Tweġiba: L-għasafar ma jiġux elettrokutati għax ma jkunux qed jikkompletaw ċirkwit. Il-potenzjal elettriku huwa kostanti madwar ġisimhom kollu peress li jmissu wajer wieħed biss, għalhekk m'hemm l-ebda differenza potenzjali.
19. Mistoqsija: Kif taffettwa l-potenzjal elettriku tiegħu l-preżenza ta' materjal dielettriku ħdejn ballun konduttiv iċċarġjat?
Tweġiba: Materjal dielettriku jaffettwa l-kamp elettriku ħdejn il-konduttur, li jista' jinfluwenza l-potenzjal. Tipikament, id-dielettriċi jnaqqsu l-kamp elettriku effettiv.
20. Mistoqsija: X'inhu l-potenzjal elettriku f'punt infinitament 'il bogħod minn ballun konduttiv iċċarġjat?
Tweġiba: Il-potenzjal elettriku joqrob lejn żero hekk kif wieħed jiċċaqlaq infinitament 'il bogħod mis-sors iċċarġjat.
Il-fehim tan-nuanzi tal-potenzjal elettriku, speċjalment b'kondutturi bħal blalen, jipprovdi għarfien dwar ħafna fenomeni fl-elettrostatika u applikazzjonijiet fid-dinja reali.
