Exemplu de potențial electric

5 exemple de întrebări despre potențialul electric

1. Determină potențial electric într-un punct la 1 cm de sarcina q = 5,0 μC. Constanta lui Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
Pembahasan
Se știe că:
Distanța față de sarcină (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Sarcină (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Coulomb
Întrebat: Potențial electric (V)
Jawab:

Potențial electric:

Potențialul electric este de 4,5 x ^10⁶ volți

2. Încărcarea Q₁ = 5,0 μC și sarcină Q₂ = 6,0 μC. Constanta lui Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Punctul A se află în mijlocul celor două muatanDeterminați potențialul electric în punctul A!
Pembahasan
Se știe că:
Încărcarea Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Distanța dintre punctul A și Q₁ = 10 cm = 0,1 m = 10^-1 m
Încărcarea Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Distanța dintre punctul A și Q₂ = 10 cm = 0,1 m = 10^-1 m
Constanta lui Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Întrebat: Potențialul electric în punctul A
Jawab:

Potențial electric 1:

Potențial electric 2:

Potențialul electric în punctul A:

V = V₂ - V₁
V = (54 – 45) x 10⁴
V = 9 x 10⁴
Potențialul electric în punctul A este 9 x 10⁴ Volt

3. Sarcina q₁ = 5,0 μC și sarcină q₂ = 6,0 μC. Constanta lui Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Determinați potențialul electric în punctul A!
Pembahasan
Se știe că:
Încărcarea Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Distanța dintre punctul A și Q₁ = 40 cm = 0,4 m = 4 x 10^-1 m
Încărcarea Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Distanța dintre punctul A și Q₂ = 50 cm = 0,5 m = 5 x 10^-1 m
Constanta lui Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Întrebat: Potențialul electric în punctul A
Jawab:

Potențial electric 1:

Potențial electric 2:

Potențialul electric în punctul A:

V = V₁ + V₂
V = (-11,25 + 10,8) x 10⁴
V = -0,45 x 10⁴
V = -4,5 x 10³
Potențialul electric în punctul A este -4,5 x 10³ Volt

4. Întrebări pentru examenul național de fizică pentru SMA/MA U-ZC-2013/2014 nr. 28
O sferă conductoare goală la interior este încărcată cu o sarcină electrică pozitivă de 500 µC, așa cum se arată în figura următoare:
Care dintre următoarele afirmații este corectă?
A. Potențialul electric în punctul P = de 2 ori potențialul electric în punctul R
B. Potențialul electric în punctul Q este același ca în punctul P.
C. Potențialul electric în punctul T = de 2 ori potențialul electric în punctul Q
D. Potențialul electric în punctul P este același ca în punctul T.
E. Potențialul electric în punctele P, Q și R este același.
Pembahasan
O sferă conductoare goală la interior, prin urmare nu există sarcină electrică în interiorul sferei. Conform aplicarea legii lui Gauss, dacă nu există sarcină electrică în sfera goală, atunci nu există câmp electric în sfera goală.

Câmpul electric este legat de diferența de potențial electric, care este exprimată prin ecuația V _ab = E d , unde V _ab = diferența de potențial dintre două puncte, E = câmpul electric și d = distanța dintre două puncte. E = 0, deci Vab = 0. Câmpul electric este zero, deci diferența de potențial este zero. O diferență de potențial zero înseamnă că nu există nicio diferență de potențial electric în interiorul sferei goale. Cu alte cuvinte, potențialul electric al tuturor punctelor din interiorul sferei goale este același. Mărimea potențialului electric din interiorul sferei goale este aceeași cu potențialul electric de pe suprafața sferei.

Cu cât mingea este mai departe de suprafața acesteia, cu atât potențialul electric în acel punct este mai mic. Aceasta se bazează pe ecuația diferenței de potențial electric V _ab = k Q / r , unde r = distanța de la centrul mingii până la punctul a cărui diferență de potențial este calculată . Pe baza acestei ecuații, distanța (r) este invers proporțională cu diferența de potențial (V _ab ), deci cu cât distanța unui punct de centrul mingii este mai mare, cu atât diferența de potențial electric dintre centrul mingii și acel punct este mai mică. Punctul R este mai aproape de centrul mingii, în timp ce punctul T este mai departe de centrul mingii, deci diferența de potențial dintre punctul R și centrul mingii este mai mare, în timp ce diferența de potențial dintre punctul T și centrul mingii este mai mică. Cu alte cuvinte, potențialul electric în punctul R este mai mare decât potențialul electric în punctul T.

Notă: Faceți diferența dintre potențialul electric și diferența de potențial electric . Potențialul electric nu poate fi calculat, în timp ce diferența de potențial electric poate fi calculată folosind formula V _ab = k Q / r . Dacă există un câmp electric într-un spațiu, atunci fiecare punct din spațiu are un potențial electric, în timp ce diferența de potențial electric se calculează prin compararea a două puncte diferite. Cu alte cuvinte, în același punct există un potențial electric, dar nu există nicio diferență de potențial electric în acel punct.

Răspunsurile corecte sunt B și E.

5. Întrebări pentru examenul național de fizică pentru SMA/MA U-ZC-2013/2014 nr. 28
O sferă conductoare goală la interior are o sarcină electrică de 4 µC și o rază de 10 cm, așa cum se arată în figură. Care afirmație despre potențialul electric (V) al sferei este corectă?
A.V_A > V_B
B. V._B > V_A
C. V_A = V_B
D.V._A <V_C
E.V._B <V_C
Pembahasan
Pe baza explicației de la întrebarea numărul 1, V_A = V_B, V_A > V_C și V._B > V_C.
Răspunsul corect este C.