برقي ځواک - ستونزې او حل لارې
۱. درې چارجونه لکه څنګه چې په لاندې شکل کې ښودل شوي دي . د چارج B لخوا تجربه شوی بریښنایی ځواک څومره دی. k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 ، 1 μC = 10 −6 C.
پیژندل شوی:
qA = ۵ µC = ۵ x ۱۰-6 سي = 10-5 کولمب
q ب = ۱۰ µC = ۱۰ x ۱۰ -۶ = ۱۰ -۵ کولمبونه
q سانتي ګراد = ۲۰ µ سانتي ګراد = ۲۰ x ۱۰ -۶ = ۲ x ۱۰ -۵ کولمبونه
r AB = 0.1 m = 10 -1 m
r BC = 0.1 متر = 10 -1 متر
k = ۹ x ۱۰ ۹ نمر ۲ C −۲
غوښتل شوی: د چارج B لخوا تجربه شوی بریښنایی ځواک
حل:
په چارج B باندې دوه برقي قوې عمل کوي، دا د چارج A او چارج B (F AB ) ترمنځ برقي قوه ده او همدارنګه د چارج B او C (F BC ) ترمنځ برقي قوه ده . هغه برقي قوه چې د چارج B لخوا تجربه کیږي د F AB او ځواک F BC پایله ده.
د A او B چارجونو ترمنځ برقي قوه:
چارج A مثبت دی او چارج B مثبت دی نو د F AB لوري د چارج C ته اشاره کوي.
د B او C چارجونو ترمنځ برقي قوه:
چارج B مثبت دی او چارج C مثبت دی نو F BC چارج A ته اشاره کوي.
هغه برقي قوه چې د چارج B لخوا تجربه کیږي:
F B = F BC – F AB = 180 – 90 = 90 N.
د چارج B (F B ) لخوا تجربه شوي بریښنایی ځواک شدت 90 نیوټن دی . د F B لوري د F BC لوري سره ورته ده ، چې چارج A ته اشاره کوي.
۲. د چارج B په حالت کې د برقي قوې شدت او لوري څومره ده؟ ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C)
پیژندل شوی:
چارج A (q A ) = +Q
چارج B (q B ) = -2Q
چارج C (q C ) = -Q
د A او B چارجونو ترمنځ واټن (r AB ) = r
د چارجونو B او C (r BC ) ترمنځ واټن = 2r
k = ۹ x ۱۰ ۹ نمر ۲ C −۲
غوښتل شوی: په چارج B کې د برقي قوې شدت او لوري.
حل:
د A او B چارجونو ترمنځ برقي قوه:
چارج A مثبت دی او چارج B مثبت دی نو د F AB لوري د چارج A ته اشاره کوي.
د چارج B او چارج C ترمنځ برقي قوه:
چارج B منفي دی او چارج C منفي دی نو د F BC لوري د چارج A ته اشاره کوي.
خالص ځواک په چارج B باندې عمل کوي:
F = F AB + F BC = 2 k Q 2 /r 2 + 0.5 k Q 2 /r 2 = 2.5 k Q 2 /r 2 = 2.5 k Q 2 r -2
د برقي قوې لوري چارج A ته اشاره کوي (کیڼ اړخ ته).
۳. دوه برقي چارجونه، چې په لاندې شکل کې ښودل شوي دي. په A نقطه کې چارج ۸ µC دی او په دواړو چارجونو باندې د برېښنا قوه عمل کوي ۴۵ N ده. که چیرې چارج A ښي خوا ته ۱ سانتي متره حرکت وکړي، نو د دواړو چارجونو باندې د جاذبې قوې عمل څومره دی؟ k = ۹.۱۰ ۹ Nm ۲ .C -۲.
پیژندل شوی:
په A نقطه کې بریښنایی چارج (q)A) = ۸ µC = ۸ x ۱۰-6 کولمب
برقي قوه په دواړو چارجونو عمل کوي (F) = 45 نیوټن
د دواړو چارجونو ترمنځ واټن (r AB ) = 4 سانتي متره = 0.04 متره = 4 x 10 -2 متره
ثابت (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
مطلوب: که چیرې چارج A ښي خوا ته ۱ سانتي متره حرکت وکړي، د دواړو چارجونو ترمنځ بریښنایی ځواک.
حل:
په B نقطه کې برقي چارج :
د برقي قوې معادله:
F = k (q A ) (q B ) / r 2
F r 2 = k (q A ) (q B )
q B = F r 2 / k (q A )
په B نقطه کې برقي چارج :
q ب = (۸)(۲ x ۱۰ -۲ ) ۲ / (۹ x ۱۰ ۹ )(۲ x ۱۰ -۶ )
q ب = (۴۵)(۱۶ x ۱۰ -۴ ) / ۷۲ x ۱۰ ۳
q ب = (۳۲ x ۱۰ -۴ ) / (۱۸ x ۱۰ ۳ )
q B = ۱۰ x ۱۰ -۷ کولمبونه
د A او B برقي چارجونو ترمنځ برقي قوه:
که چیرې په A کې چارج 1 سانتي متره ښي خوا ته حرکت وکړي نو د دواړو چارجونو ترمنځ فاصله 3 سانتي متره = 0.03 متره = 3 x 10 -2 متره ده.
F = k (q A ) (q B ) / r 2
F = (۹ x ۱۰ ۹ ) (۸ x ۱۰ -۶ ) (۱۰ x ۱۰ -۷ ) / (۳ x ۱۰ -۲ ) ۲
F = (9 x 10 9 ) (80 x 10 -13 ) / (9 x 10 -4 )
F = (1 x 10 9 ) (80 x 10 -13 ) / (1 x 10 -4 )
F = (80 x 10 -4 ) / (1 x 10 -4 )
F = 80 نیوټن
۴. دوه برقي چارجونه چې په P او Q نقطو کې دي د ۱۰ سانتي مترو په واټن سره جلا شوي دي، د ۸ نیوټن د کشش قوه تجربه کړئ. که چیرې چارج Q د P چارج کولو لپاره ۵ سانتي متره حرکت وکړي، نو برقي قوه څومره ده؟ (۱ µC = ۱۰ -۶ C او k = ۹ x ۱۰ ۹ Nm ۲ .C -۲ ).
پیژندل شوی:
د چارجونو P او Q (r) ترمنځ واټنPQ) = ۱۵ سانتي متره = ۰.۱۵ متر = ۱۵ x ۱۰-1 m 
د P او Q چارجونو ترمنځ برقي قوه (F) = 8 N
برقي چارج Q (q Q ) = 40 µC = 40 x 10 -6 C
ثابت (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
مطلوب: که چیرې چارج Q د P چارج ته 5 سانتي متره حرکت وکړي، د P او Q چارجونو ترمنځ بریښنایی ځواک.
حل:
لومړی، د بریښنایی چارج P محاسبه کړئ، او بیا د دواړو چارجونو ترمنځ بریښنایی ځواک محاسبه کړئ، که چیرې بریښنایی چارج Q د P چارج ته 5 سانتي متره حرکت وکړي.
د برېښنا چارج P :
q P = F r 2 / k (q Q )
q P = (8)(1 x 10 -1 ) 2 / (9 x 10 9 )(40 x 10 -6 )
q P = (8)(1 x 10 -2 ) / 360 x 10 3
q P = (8 x 10 -2 ) / (36 x 10 4 )
q P = (1 x 10 -2 ) / (4.5 x 10 4 )
q P = (1 / 4.5) x 10 -6 کولمبونه
د برقي چارجونو P او Q ترمنځ برقي قوه:
که چیرې په Q نقطه کې چارج 5 سانتي متره کیڼ لور ته واړول شي نو د دواړو چارجونو ترمنځ فاصله 5 سانتي متره = 0.05 متره = 5 x 10 -2 متره ده.
F = k (q P ) (q Q ) / r 2
F = (۹ x ۱۰ ۹ )( (۱ / ۴.۵) x ۱۰ -۶ )(۴۰ x ۱۰ -۶ ) / (۵ x ۱۰ -۲ ) ۲
F = (2 x 10 3 ) (40 x 10 -6 ) / (25 x 10 -4 )
F = (80 x 10 -3 ) / (25 x 10 -4 )
F = 3.2 x 10 1
F = 32 نیوټن
۵. هغه برقي قوه چې د چارج q B لخوا تجربه کیږي ۸ N ده (۱ µC = ۱۰ -۶ C او k = ۹.۱۰ ۹ Nm ۲ .C -۲ ). که چیرې چارج q B د A څخه ۴ سانتي متره لرې حرکت وکړي، نو د q B لخوا تجربه شوی برقي قوه څومره ده ؟
پیژندل شوی:
د A او B چارجونو ترمنځ واټن (rAB) = ۱۵ سانتي متره = ۰.۱۵ متر = ۱۵ x ۱۰-2 m 
د A او B چارجونو ترمنځ برقي قوه (F) = 8 N
د بریښنا چارج A (q A ) = 2 µC = 2 x 10 -6 C
ثابت (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
مطلوب: د A او B چارجونو ترمنځ بریښنایی ځواک که چیرې د دواړو چارجونو ترمنځ فاصله 4 سانتي متره وي.
حل:
لومړی، د بریښنایی چارج B محاسبه کړئ، او بیا د دواړو چارجونو ترمنځ بریښنایی ځواک محاسبه کړئ، که چیرې د دواړو چارجونو فاصله 4 سانتي متره = 0.04 متره = 4 x 10 -2 متره وي.
په B کې برقي چارج :
q B = F r 2 / k (q A )
q ب = (۸)(۲ x ۱۰ -۲ ) ۲ / (۹ x ۱۰ ۹ )(۲ x ۱۰ -۶ )
q ب = (۸)(۴ x ۱۰ -۴ ) / (۱۸ x ۱۰ ۳ )
q ب = (۳۲ x ۱۰ -۴ ) / (۱۸ x ۱۰ ۳ )
q ب = (۳۲/۱۸) x ۱۰ -۷
qB = (16/9) x 10 -7 کولمبونه
د A او B چارجونو ترمنځ برقي قوه:
F = k (q A ) (q B ) / r 2
F = (۹ x ۱۰ ۹ )(۲ x ۱۰ -۶ )((۱۶/۹) x ۱۰ -۷ ) / (۴ x ۱۰ -۲ ) ۲
F = (۱۸ x ۱۰ ۳ )( (۱۶/۹) x ۱۰ -۷ ) / (۱۶ x ۱۰ -۴ )
F = (2 x 10 3 ) (16 x 10 -7 ) / (16 x 10 -4 )
F = (2 x 10 3 ) (1 x 10 -7 ) / (1 x 10 -4 )
F = (2 x 10 -4 ) / (1 x 10 -4 )
F = 2 نیوټن
۶. درې چارجونه A، B او C لکه څنګه چې په لاندې شکل کې ښودل شوي دي. AB = BC = 20 سانتي متره او چارجونه یو شان دي (q = 2µC). k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ، 1 µ = 10 -6 . د B نقطې باندې د عمل کولو برقي قوې شدت څومره دی؟
پیژندل شوی:
په A نقطه کې چارج (q)A) = ۸ µC = ۸ x ۱۰-6 کولمب 
په نقطه B (q B ) کې چارج = 2 µC = 2 x 10 -6 کولمب
په نقطه C (q C ) کې چارج = 2 µC = 2 x 10 -6 کولمب
د B څخه تر C (r BC ) پورې واټن = 20 سانتي متره = 0.2 متره = 2 x 10 -1 متره
د B څخه تر A پورې واټن (r BA ) = 20 سانتي متره = 0.2 متره = 2 x 10 -1 متره
k = 9.10 9 Nm 2 .C -2
مطلوب: د بریښنایی قوې شدت په B نقطه کې عمل کوي
حل:
په B او C نقطو کې د چارجونو ترمنځ برقي قوه:
F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2
F BC = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2
F BC = (9 x 10 9 ) (4 x 10 -12 ) / (4 x 10 -2 )
F BC = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )
د BC = 9 x 10 -1
F BC = 0.9 نیوټن
په B او C نقطو کې برقي چارجونه مثبت دي نو د برقي قوې لوري F BC د C نقطې څخه کیڼ لوري ته لرې کیږي.
په B او A نقطو کې د چارجونو ترمنځ برقي قوه:
F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2
F BA = (9 x 10 9 )(2 x 10 -6 )(2 x 10 -6 ) / (2 x 10 -1 ) 2
F BA = (9 x 10 9 ) (4 x 10 -12 ) / (4 x 10 -2 )
F BA = (36 x 10 -3 ) / (4 x 10 -2 )
F BA = 9 x 10 -1
F BA = 0.9 نیوټن
په B او A نقطو کې برقي چارجونه مثبت دي نو د F BA برقي قوې لوري ښکته خوا ته ده، د A نقطې څخه لرې.
د برقي قوو پایله:
۷. درې چارجونه Q ۱ ، Q ۲ ، او Q ۳ لکه څنګه چې په لاندې انځور کې ښودل شوي دي. د AB اوږدوالی = د BC اوږدوالی = ۳۰ سانتي متره. پیژندل شوی: k = ۹.۱۰ ۹ Nm ۲.C -۲ او ۱ µ = ۱۰ -۶ بیا د Q ۱ چارج کې د بریښنایی ځواک پایله.
پیژندل شوی:
په A نقطه کې چارج (q)A) = ۸ µC = ۸ x ۱۰-6 کولمب 
په نقطه B (q B ) کې چارج = -10 µC = -10 x 10 -6 کولمبونه
په نقطه C (q C ) کې چارج = 4 µC = 4 x 10 -6 کولمب
د B څخه تر C (r BC ) پورې واټن = 30 سانتي متره = 0.3 متره = 3 x 10 -1 متره
د B څخه تر C (r BA ) پورې واټن = 30 سانتي متره = 0.3 متره = 3 x 10 -1 متره ثانیې
k = 9.10 9 Nm 2 .C -2
مطلوب: په B نقطه کې د برقي قوې پایله
حل:
په B او C نقطو کې د چارجونو ترمنځ برقي قوه:
F BC = k (q B )(q C ) / r BC 2
F BC = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(4 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2
F BC = (9 x 10 9 ) (40 x 10 -12 ) / (9 x 10 -2 )
F BC = (360 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )
د BC = 40 x 10 -1
F BC = 4 نیوټن
په نقطه B کې برقي چارج منفي دی او په نقطه C کې برقي چارج مثبت دی، نو د برقي قوې F BC لوري ته ښي خوا ته، نقطه C ته.
په B او A نقطو کې د چارجونو ترمنځ برقي قوه:
F BA = k (q B )(q A ) / r BA 2
F BA = (9 x 10 9 )(10 x 10 -6 )(3 x 10 -6 ) / (3 x 10 -1 ) 2
F BA = (9 x 10 9 ) (30 x 10 -12 ) / (9 x 10 -2 )
F BA = (270 x 10 -3 ) / (9 x 10 -2 )
F BA = 30 x 10 -1
F BA = 3 نیوټن
په B نقطه کې برقي چارج منفي دی او په A نقطه کې برقي چارج مثبت دی، نو د F BA برقي قوې لوري د A نقطې ته پورته ده.
د برقي قوې پایله:
- برقي ځواک څه شی دی؟ ځواب: برقي قوه هغه بنسټيزه قوه ده چې د شيانو ترمنځ د هغوی د برقي چارجونو له امله رامنځته کېږي. دا کيدای شي جذاب وي (د مخالف چارجونو ترمنځ) يا تکراروونکی وي (د ورته چارجونو ترمنځ).
- د دوو نقطو چارجونو ترمنځ د برقي قوې شدت څنګه ټاکل کیږي؟ ځواب: د دوو نقطو چارجونو ترمنځ د بریښنایی قوې شدت د کولمب قانون لخوا ورکول کیږي. دا د چارجونو د شدت د محصول سره مستقیم متناسب دی او د دوی ترمنځ د واټن مربع سره معکوس متناسب دی. ، چې د د کولمب ثابت دی.
- که چیرې د دوو چارجونو ترمنځ واټن دوه چنده شي، نو د بریښنا قوې سره څه پیښیږي؟ ځواب: که چیرې د دوو چارجونو ترمنځ فاصله دوه چنده شي، نو بریښنایی قوه د خپل اصلي ارزښت څلورمه برخه کیږي، ځکه چې قوه د واټن د مربع سره معکوس توپیر لري.
- برقي قوه د جاذبې قوې سره څنګه پرتله کېږي؟ ځواب: برقي قوې دواړه جاذبې او دفع کوونکې کېدای شي، پداسې حال کې چې د جاذبې قوې یوازې جاذبې دي. برسیره پردې، د عامو شیانو او واټنونو لپاره، برقي قوې معمولا د جاذبې قوې په پرتله ډیرې قوي وي، په دې شرط چې د جاذبې قوې د برقي قوې په پرتله د اندازې په ډیری ترتیبونو کې کمزورې وي.
- د برقي قوو په تړاو د سوپرپوزیشن اصل څه دی؟ ځواب: د سوپرپوزیشن اصل وايي چې د نورو چارجونو د راټولولو له امله په چارج باندې خالص بریښنایی ځواک د هر چارج لخوا په جلا توګه اخیستل شوي د ځواکونو ویکتور مجموعه ده.
- ولې موږ په ورځنيو شیانو کې برقي قوې نه احساسوو، سره له دې چې هغه د چارج شویو ذراتو څخه جوړ شوي دي؟ ځواب: ورځني شیان معمولا په بریښنایی توګه بې طرفه وي، پدې معنی چې دوی د مثبت او منفي چارجونو مساوي شمیر لري. د دې چارجونو ترمنځ ځواکونه متوازن کیږي، نو خالص بریښنایی ځواک صفر دی.
- د ځمکې لاندې کول په چارج شوي شي باندې د بریښنایی ځواک څنګه اغیزه کوي؟ ځواب: د چارج شوي شی ځمکې ته اچول د شی او ځمکې ترمنځ چارج ته اجازه ورکوي تر هغه چې شی بې طرفه شي، په مؤثره توګه د هغې د لومړني چارج له امله په شی باندې خالص بریښنایی ځواک له منځه یوسي.
- آیا برقي قوه په خلا کې عمل کولی شي؟ ځواب: هو، برقي قوه په خلا کې عمل کولی شي. د خپریدو لپاره یې منځنی ته اړتیا نشته. دا د هغه لارې څخه څرګندیږي چې بریښنایی ساحې شتون لري او په فضا کې چارج شوي ذرات اغیزمن کوي.
- د برقي قوې د قوت په ټاکلو کې برقي ثابت (یا د خالي ځای اجازه) څه رول لوبوي؟ ځواب: برقي ثابت، چې د خالي فضا د جواز په نوم هم پیژندل کیږي، د چارجونو ترمنځ د برقي ځواک په ځواک اغیزه کوي. لوړ جواز به د کمزوري برقي ځواکونو معنی ولري، او برعکس. د کولمب ثابت، ، د دې ارزښت سره تړاو لري لکه څنګه چې .
-
که دوه چارجونه یو بل ته په نسبي ډول حرکت کوي، ایا د دوی ترمنځ قوه بدلیږي؟ ځواب : که دوه چارجونه یو بل ته په نسبي ډول حرکت کوي، نو دوی کولی شي د بریښنایی ساحو سربیره مقناطیسي ساحې تولید کړي. دا پدې مانا ده چې د حرکت کونکو چارجونو ترمنځ تعامل به نه یوازې د بریښنایی ځواکونو له امله وي بلکه د مقناطیسي ځواکونو له امله هم وي. ګډ تعامل د الکترومقناطیسي ځواک لخوا تشریح شوی. نو، پداسې حال کې چې د چارجونو له امله بریښنایی ځواک یوازې د دې لپاره نه بدلیږي چې دوی حرکت کوي، ټول ځواک ممکن د مقناطیسي اغیزو له امله بدل شي.
