विद्युत क्षेत्र समीकरणहरूको बारेमा ३ प्रश्नहरू
१. १० सेमीको त्रिज्या भएको एउटा प्रवाहकीय बलमा ५०० μC को विद्युतीय चार्ज हुन्छ। बिन्दु A, B, र C बलको केन्द्रबाट क्रमशः १२ सेमी, १० सेमी र ८ सेमीको दूरीमा बलको केन्द्रसँग मिल्दोजुल्दो हुन्छन्। बिन्दु A, B, र C मा विद्युतीय क्षेत्रको बल गणना गर्नुहोस्!
ज्ञात:
चालक बल (R) को त्रिज्या = १० सेमी = ०.१ मिटर
विद्युतीय चार्ज (q) = ५०० μC = ५०० x १० -६ C
r A = १२ सेमी = ०.१२ मिटर
r B = १० सेमी = ०.१ मिटर
r C = ८ सेमी = ०.०८ मिटर
कुलम्ब स्थिरांक (k) = ९ x १० ९
चाहिएको: बिन्दु A (E A ), बिन्दु B (E B ) र बिन्दु C (E C ) मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
समाधान:
a) बिन्दु A मा विद्युतीय क्षेत्र बल
E A = kq / r A २ = (९ x १० ९ )(५०० x १० -६ ) / (०.१२) २ = (४५०० x १० ३ ) / ०.०१४४ = ३१२५०० x १० ३ = ३.१२५ x १० ८ उष्णकटिबंधीय तापक्रम
b) बिन्दु B मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
E B = kq / r B २ = (९ x १० ९ )(५०० x १० -६ ) / (०.१) २ = (४५०० x १० ३ ) / ०.०१ = ४५०,००० x १० ३ = ४.५ x १० ८ उष्णकटिबंधीय तापक्रम
c) बिन्दु C मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
बलमा भएकोमा E C = ०।
२. यदि कुनै बिन्दुमा ४ nC को परीक्षण चार्ज राखियो भने, चार्जले ५ × १० – ४ N को बल अनुभव गर्छ। त्यस बिन्दुमा विद्युत क्षेत्र E को परिमाण कति हुन्छ?
ज्ञात:
परीक्षण विद्युतीय चार्ज (q) = ४ nC = ४ x १० -९ कुलम्ब
विद्युत बल (F) = ५ × १० -४ N
चाहिएको: विद्युत क्षेत्रको परिमाण (E)
समाधान:
E = F / q = (५ × १० -४ ) / (४ x १० -९ ) = १.२५ x १० ५ उष्णकटिबंधीय तापक्रम
३. चित्रमा देखाइए जस्तै समकोण त्रिकोणको शिरोबिन्दूमा दुई चार्जहरू q B = १२ μC र q C = ९ μC राखिएका छन्। बिन्दु A मा महसुस गरिएको विद्युतीय क्षेत्र बल निर्धारण गर्नुहोस्!
ज्ञात:
बिन्दु B (qB) मा चार्ज = १२ μC = १२ x १० -६ C
बिन्दु C (qC) मा चार्ज = 9 μC = 9 x 10 -6 C
कुलम्ब स्थिरांक (k) = ९ x १० ९
r AC = ४ सेमी = ०.०४ मिटर
r AB = ३ सेमी = ०.०३ मिटर
चाहिएको: बिन्दु A मा विद्युत क्षेत्र बल
समाधान:
E AC = kq / r २ = (९ x १० ९ )(९ x १० -६ ) / (०.०४) २ = ८१ x १० ३ / ०.००१६ = ५.० x १० ७ उष्णकटिबंधीय तापक्रम
E AB = kq / r २ = (९ x १० ९ )(९ x १० -६ ) / (०.०३) २ = ८१ x १० ३ / ०.०००९ = ९.० x १० ७ उष्णकटिबंधीय तापमान