ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਬਲ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ
1. ਜੇਕਰ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ 144 N ਹੈ, ਤਾਂ ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਕਿੰਨੀ ਹੈ ... (1 μC = 10 -6 C ਅਤੇ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਬਿਜਲੀ ਬਲ (F 12 ) = 144 N
ਚਾਰਜ 1 (q 1 ) = 10 μC = 10 x 10 -6 C
ਚਾਰਜ 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
ਸਥਿਰ (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = ਕੁਲੌਂਬ, N = ਨਿਊਟਨ, m = ਮੀਟਰ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ (r)
ਹੱਲ:
ਕੁਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ :
F = ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ, k = ਕੁਲੌਂਬ ਦਾ ਸਥਿਰਾਂਕ, q = ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ, r = ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ
ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ (r) = 5 x 10 -2 ਮੀਟਰ = 5 x 10 -2 x 10 2 ਸੈਮੀ = 5 ਸੈਮੀ।
2. ਦੋ ਚਾਰਜ r ਦੀ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ । ਜੇਕਰ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ 3.6 N ਹੈ, ਤਾਂ ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਕਿੰਨੀ ਹੈ (1 μC = 10 -6 C ਅਤੇ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਬਿਜਲੀ ਬਲ (F 12 ) = 3.6 N
ਚਾਰਜ 1 (q 1 ) = 9 μC = 9 x 10 -6 C
ਚਾਰਜ 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
ਕੁਲੌਂਬ ਦਾ ਸਥਿਰਾਂਕ (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = ਕੁਲੌਂਬ, N = ਨਿਊਟਨ, m = ਮੀਟਰ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ (r)
ਹੱਲ:
ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ (r) = 0.3 ਮੀਟਰ = 0.3 x 100 ਸੈ.ਮੀ. = 30 ਸੈ.ਮੀ.
3. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਤਿੰਨ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ। ਬਿੰਦੂ A (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μ = 10 -6 ) 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਕਿੰਨੀ ਹੈ?
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਚਾਰਜ A (qA) = -2 μC = -2 x 10-6 C
ਚਾਰਜ B (q B ) = 8 μC = 8 x 10 -6 C
ਚਾਰਜ C (q C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 -6 C
ਕੁਲੌਂਬ ਦਾ ਸਥਿਰਾਂਕ (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
ਚਾਰਜ A ਅਤੇ B (r AB ) ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ = 4 cm = 4 x 10 -2 ਮੀਟਰ
ਚਾਰਜ A ਅਤੇ C (r AC ) ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ = 3 cm = 3 x 10 -2 ਮੀਟਰ
C = ਕੁਲੌਂਬ, N = ਨਿਊਟਨ, m = ਮੀਟਰ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਬਿੰਦੂ A 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ
ਹੱਲ:
ਕੁਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:
F = ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ , k = ਕੁਲੌਂਬ ਦਾ ਸਥਿਰਾਂਕ , q = ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ , r = ਦੋਵਾਂ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ
ਬਿੰਦੂ A 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਬਲ:
4. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਤਿੰਨ-ਪੁਆਇੰਟ ਚਾਰਜ। ਚਾਰਜ B ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੁਲੌਂਬ ਫੋਰਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਕੀ ਹੈ (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μC = 10 -6 C )।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
q A = 10 µC = 10 x 10 -6 C = 10 -5 ਕੂਲੌਂਬ
q B = 10 µC = 10 x 10 -6 = 10 -5 ਕੂਲੌਂਬ
q C = 20 µC = 20 x 10 -6 = 2 x 10 -5 ਕੂਲੌਂਬ
r AB = 0.1 ਮੀਟਰ = 10 -1 ਮੀਟਰ
r BC = 0.1 ਮੀਟਰ = 10 -1 ਮੀਟਰ
k = 9 x 10 9 Nm 2 C -2
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਚਾਰਜ ਬੀ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁਲੌਂਬ ਫੋਰਸ
ਹੱਲ:
ਚਾਰਜ B ਉੱਤੇ ਦੋ ਕੁਲੰਬ ਬਲ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਚਾਰਜ A ਅਤੇ B (F AB ) ਵਿਚਕਾਰ ਕੁਲੰਬ ਬਲ ਅਤੇ ਚਾਰਜ B ਅਤੇ C (F BC ) ਵਿਚਕਾਰ ਕੁਲੰਬ ਬਲ । ਚਾਰਜ B ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁਲੰਬ ਬਲ F AB ਅਤੇ F BC ਦਾ ਸ਼ੁੱਧ ਬਲ ਹੈ ।
ਚਾਰਜ A ਅਤੇ B ਵਿਚਕਾਰ ਕੂਲੰਬ ਬਲ:
ਚਾਰਜ A ਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਦਸਤਖਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ ਅਤੇ ਚਾਰਜ B ਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਦਸਤਖਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ F AB ਚਾਰਜ C ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰੇ।
ਚਾਰਜ B ਅਤੇ C ਵਿਚਕਾਰ ਕੂਲੰਬ ਬਲ:
ਚਾਰਜ B ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਅਤੇ ਚਾਰਜ C ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ F BC ਚਾਰਜ A ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰੇ।
ਚਾਰਜ B ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁਲੌਂਬ ਬਲ:
F B = F BC – F AB = 180 – 90 = 90 N
ਚਾਰਜ B (F B ) ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੁਲੰਬ ਬਲ 90 ਨਿਊਟਨ ਹੈ। F B ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਚਾਰਜ A ਵੱਲ ਜਾਣ ਵਾਲੇ F BC ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ।
5. ਚਾਰਜ B ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C) ਉੱਤੇ ਕੁਲੌਂਬ ਬਲ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਚਾਰਜ A (q A ) = +Q
ਚਾਰਜ B (q B ) = -2Q
ਚਾਰਜ C (q C ) = -Q
ਚਾਰਜ A ਅਤੇ B (r AB ) ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ = r
ਚਾਰਜ B ਅਤੇ C (r BC ) ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ = 2r
k = 9 x 10 9 Nm 2 C -2
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਚਾਰਜ B 'ਤੇ ਕੁਲੌਂਬ ਫੋਰਸ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ
ਹੱਲ:
ਚਾਰਜ A ਅਤੇ B ਵਿਚਕਾਰ ਕੂਲੰਬ ਬਲ:
ਚਾਰਜ A ਪਾਜ਼ੇਟਿਵ ਹੈ ਅਤੇ ਚਾਰਜ B ਨੈਗੇਟਿਵ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ F AB ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਚਾਰਜ A ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰੇ।
ਚਾਰਜ B ਅਤੇ ਚਾਰਜ C ਵਿਚਕਾਰ ਕੂਲੰਬ ਬਲ:
ਚਾਰਜ B ਨੈਗੇਟਿਵ ਹੈ ਅਤੇ ਚਾਰਜ C ਨੈਗੇਟਿਵ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ F BC ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਚਾਰਜ A ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰੇ।
ਚਾਰਜ B 'ਤੇ ਕੁੱਲ ਬਲ ਕਿਰਿਆ:
ਐਫ = ਐਫAB + FBC = 2 ਕਿਲੋਵਾਟ Q2/r2 + 0.5 ਕਿਲੋਵਾਟ ਕਿਊ2/r2 = 2.5 ਕਿਲੋਵਾਟ Q2/r2 = 2.5 ਕਿਲੋਵਾਟ Q2 r-2
ਚਾਰਜ A ਵੱਲ ਜਾਂ ਖੱਬੇ ਪਾਸੇ ਬਲ ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ।
