ස්ථිතික විදුලි ප්රශ්න සඳහා උදාහරණ 20ක්
විදුලි බලය
1. A ලක්ෂ්යය පිහිටා ඇත්තේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයA ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය = 0,5 NC-1. 0,25 C විද්යුත් ආරෝපණයක් සහිත වස්තුවක් A ලක්ෂ්යයේ තැබුවහොත්, එම වස්තුව මත වැඩ සිදු කරනු ලැබේ. ශෛලිය කූලෝම්බ් තරම් විශාල…
ඒ. 0,125 එන්
බී. 0,25 එන්
සී. 0,35 එන්
ඩී. 0,40 එන්
ඊ. 0,70 එන්
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
A = 0,5 NC ලක්ෂ්යයේදී විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය-1
A ලක්ෂ්යයේදී විද්යුත් ආරෝපණය = 0,25 C
ඇසුවා: විද්යුත් ආරෝපිත වස්තූන් මත ක්රියා කරන කූලෝම් බලය
පිළිතුර :
විද්යුත් බලය (F), විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) සහ විද්යුත් ආරෝපණය (q) අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන සූත්රය වන්නේ:
එෆ් = q ඊ
එෆ් = (0,25 සී)(0,5 එන්සී-1)
F = 0,125N
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.
2. 5 C සහ 4 C ආරෝපණ දෙකක් 3 m දුරින් පිහිටා ඇත. k = 9 × 10 නම්9 Nm2 C-2 , එවිට ආරෝපණ දෙක මගින් අත්විඳින කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය...
අ. 2 × 109 N
ආ. 60 × 109 N
සී. 2 × 1010 N
ඩී. 6 × 1010 N
ඊ. 20 × 1010 N
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ගාස්තුව 1 (q1) = 5 සී
ගාස්තුව 2 (q2) = 4 සී
බර 1 සහ 2 (r) අතර දුර = මීටර් 3.
කූලෝම් නියතය (k) = 9 × 109 Nm2 C-2
ඇසුවා: කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය (F)
පිළිතුර :
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
3. විදුලි ආරෝපණය +q1 = 10 μC; +q2 = 20 μC; සහ q3 පහත රූපයේ පරිදි වෙන් කර ඇත. එවිට q ආරෝපණය මත ක්රියා කරන කූලෝම් බලය2 = ශුන්යය; එවිට ආරෝපණය q3 යනු…
ඒ. +2,5 μC
ආ. –2,5 μC
සී. +25 μC
ඩී. –25 μC
ඊ. +4 μC
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ගාස්තුව 1 (q1) = 10 μC = 10 x 10-6 C
ගාස්තුව 2 (q2) = 20 μC = 20 x 10-6 C
ඇසුවා: ගාස්තුව q යනු කුමක්ද?3 එවිට q ආරෝපණය මත ක්රියා කරන කූලෝම් බලය2 බිංදුවට සමානයි (F2 = 0).
පිළිතුර :
+q මත ක්රියා කරන බල දෙකක් ඇත.2.
පළමු බලය යනු ආරෝපණ +q අතර විකර්ෂක බලයයි.1 සහ +q අය කරන්න2 එනම් එෆ්12 දකුණට ඇති.
එවිට q මත ක්රියා කරන ප්රතිඵල විද්යුත් බලය2 එවිට ශුන්යයට සමාන වේ q3 සෘණ ආරෝපණය කළ යුතුයඑබැවින් දෙවන බලය යනු +q ආරෝපණ අතර ආකර්ෂණයයි.2 සහ -q3 එනම් එෆ්23 වමට ඇති. මෙම බල දෙක q මත ක්රියා කරයි.2, විශාලත්වය සමාන නමුත් ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට ඇත.
+q මත ප්රතිඵල බලය2 බිංදුවට සමානයි.
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.
4. A සහ B ලක්ෂ්යවල විද්යුත් ආරෝපණය පිළිවෙලින් −10 μC සහ +40 μC වේ. මුලදී ආරෝපණ දෙක මීටර් 0,5 ක් දුරින් තබා ඇති අතර එමඟින් කූලෝම් F නිව්ටන් බලයක් ඇති වේ. A සහ B අතර දුර මීටර් 1,5 දක්වා වෙනස් කළහොත්, පැන නගින කූලෝම් බලය...
A. 1/9 F
B. 1/3 F
C. 3/2 F
ඩී. 3 එෆ්
ඊ. 9 එෆ්
සාකච්ඡා
ප්රශ්න අංක 9 සාකච්ඡාව සසඳා බලන්න.
A සහ B අතර දුර මීටර් 1,5 ක් හෝ මුල් දුර මෙන් 3 ගුණයක් දක්වා වෙනස් වේ.
බලය දුරෙහි වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ:
පැන නගින කූලෝම් බලය 1/9 F වේ.
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.
5. පින්තූරයේ දැක්වෙන පරිදි සමතුලිත වන පරිදි සමාන ප්රමාණයේ නොමිලේ ආරෝපණ 3ක් සහිත පද්ධතියක් තබා ඇත. Q නම්3 Q ට 1/3 x ක් ආසන්නයට මාරු කරන ලදී.2, එවිට කූලෝම් බලයේ විශාලත්වයේ අනුපාතය F2 : එෆ්1 බවට පත්….
ඒ. 1:3
ආ. 2 : 3
සී. 3 : 4
භී. 9 : 1
ඊ. 9 : 4
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
q අතර දුර1 සහ q2 =x
q අතර දුර2 සහ q3 = 2/3 x
ඇසුවා : එෆ්2 : එෆ්1 = …. ?
ජවාබ් :
කූලෝම්බ්ගේ නීති සූත්රය:
විස්තරය: k = නියතය, q1 = ආරෝපණය 1, q2 = ආරෝපණය 2, r = ආරෝපණ 1 සහ ආරෝපණ 2 අතර දුර
කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය සංසන්දනය කිරීම
q1, q2 සහ q3 ප්රමාණයෙන් සමාන වන බැවින් ඒවා සමීකරණයෙන් ඉවත් වේ. k සහ x2 ඒවා ද එකම ප්රමාණයෙන් යුක්ත වන අතර වම් සහ දකුණු පැතිවල පිහිටා ඇති බැවින් ඒවා සමීකරණයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ.
නිවැරදි පිළිතුර E වේ.
6. පහත පින්තූරය බලන්න. විද්යුත් ආරෝපණ තුන q1, q, සහ q2 සරල රේඛාවක පිහිටා ඇත. q = 5,0 μC සහ d = 30 cm නම්, q ආරෝපණය මත ක්රියා කරන විද්යුත් බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව වන්නේ… (k = 9 x 109 එම්2 C-2)
A. q දෙසට 7,5 N1
B. q දෙසට 7,5 N2
C. q දෙසට 15 N1
D. q දෙසට 22,5 N1
q දෙසට E. 22,5 N2
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ගාස්තුව 1 (q1) = 30 μC = 30 x 10-6 C
ගාස්තුව 2 (q2) = 60 μC = 60 x 10-6 C
ආරෝපණය 3 (q) = 5 μC = 5 x 10-6 C
q අතර දුර1 සහ q = d
q අතර දුර2 සහ q = 2d
d = 30 සෙ.මී. = මීටර් 0,3
d2 = (0,3)2 = 0,09
කූලෝම් නියතය (k) = 9 x 109 එම්2 C-2
ඇසුවා: විද්යුත් ආරෝපණයක් මත ක්රියා කරන විද්යුත් බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව
පිළිතුර :
q මත ක්රියා කරන බල දෙකක් ඇත, එනම් F1 දිශාව දකුණට (q සහ q1 ධන ආරෝපිත වන බැවින් F1 q සහ q වලින් ඈත් වෙලා ඉන්න.1) සහ F2 දිශාව වමට (q සහ q2 ධන ආරෝපිත වන බැවින් F2 q සහ q වලින් ඈත් වෙලා ඉන්න.2). පළමුව F ගණනය කරන්න.1 සහ එෆ්2.
ප්රතිඵල බලය:
Σඑෆ් = 15 – 7,5 = 7,5
ප්රතිඵල බලය නිව්ටන් 7,5 කි. එහි දිශාව F ට සමාන වේ.1 එනම් දකුණට q දෙසට2.
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය
7. ආරෝපණයක් (+) මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රයක P ලක්ෂ්යයේ ආරෝපණ q සහිත ලක්ෂ්යයක් ඇති බැවින් එය ආරෝපණය දෙසට දිශාවට 0,05 N බලයක් අත්විඳියි. P ලක්ෂ්යයේ ක්ෂේත්ර ශක්තිය 2 x 10 නම් -2 NC -1, එවිට ක්ෂේත්රයට හේතු වන ආරෝපණ ප්රමාණය සහ වර්ගය වන්නේ...
A. 5,0 C, ධනාත්මක
ආ. 5,0 සී, සෘණ
සී. 3,0 සී, ධන
D. 2,5 C, සෘණ
E. 2,5 C, ධනාත්මක
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්යුත් බලය (F) = 0,05 N
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය (E) = 2 x 10 -2 NC -1 = 0,02 එන්.සී. -1
ඇසුවා: ක්ෂේත්රය නිර්මාණය කරන ආරෝපණ ප්රමාණය සහ වර්ගය
පිළිතුර :
විද්යුත් ආරෝපණය ගණනය කරනු ලබන්නේ විද්යුත් බලය (F), විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) සහ විද්යුත් ආරෝපණය (q) අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන සූත්රයක් භාවිතා කරමිනි:
එෆ් = q ඊ
q = එෆ් / ඊ = 0,05 එන් / 0,02 එන්.සී. -1 = 2,5 කූලෝම්බ්
ආරෝපණ q (+) ආරෝපණය දෙසට දිශාවට විද්යුත් බලයක් අත්විඳින අතර එමඟින් විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් නිර්මාණය වේ, එබැවින් ආරෝපණ q ඍණ ලකුණක් ඇත.
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.
8. A සහ B ආරෝපණ දෙකක් අතර දුර මීටර් 4 කි. C ලක්ෂ්යය ආරෝපණ දෙක අතර වන අතර එය A සිට මීටර 1 කි. Q නම්A = –300 μC, QB = 600 μC. 1/4 π ε0 = 9 × 109 එම්2 C-2 , එවිට ආරෝපණ දෙකෙහි බලපෑම හේතුවෙන් C ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය...
අ. 9 × 105 එන්සී -1
ආ. 18 × 105 එන්සී -1
සී. 33 × 105 එන්සී -1
ඩී. 45 × 105 එන්සී -1
ඊ. 54 × 105 එන්සී -1
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ආරෝපණ A සහ B අතර දුර (rAB) = මීටර් 4
C ලක්ෂ්යය සහ A ආරෝපණය අතර දුර (rAC) = මීටර් 1
C ලක්ෂ්යය සහ ආරෝපණය B අතර දුර (rBC) = මීටර් 3
ආරෝපණය A (qA) = –300 μC = -300 x 10-6 සී = -3 x 10-4 කූලෝම්බ්
ආරෝපණය B (qB) = 600 μC = 600 x 10-6 සී = 6 x 10-4 කූලෝම්බ්
නියතය (k) = 9 × 109 එම්2 C-2
ඇසුවා: C ලක්ෂ්යයේ දී විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
පිළිතුර :
C ලක්ෂ්යයේදී A ආරෝපණය මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය:
ආරෝපණය A සෘණ බැවින් විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව ආරෝපණ A දෙසට වන අතර ආරෝපණයෙන් B ට ඈත්ව (වමට) වේ.
C ලක්ෂ්යයේදී B ආරෝපණය මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය:
B ආරෝපණය ධන බැවින් විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව B ආරෝපණයෙන් ඈත් වී A ආරෝපණය දෙසට (වමට) වේ.
A ලක්ෂ්යයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්රය:
EA සහ ඊB ඒවා එකට එකතු වන පරිදි එකම දිශාවකට.
ඊ = ඊA + ඊB
ඊ = (27 x 105) + (6 x 105)
ඊ = 33 x 105 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව A ආරෝපණය දෙසට වන අතර B ආරෝපණයෙන් ඈත්ව (වමට) වේ.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
9. මිලිග්රෑම් 1 ක දූවිලි අංශුවක් වාතයේ පාවී යා හැක්කේ එය රඳවා තබා ගන්නා විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් නිසාය. අංශුවේ ආරෝපණය 0,5 μC නම් සහ පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය 10 m/s නම්2 , දූවිලි රඳවා තබා ගත හැකි විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තියේ විශාලත්වය තීරණය කරන්න.
අ. 5 අ/ඇ
ආ. 10 අ/ඇ
සී. 20 අ/සී
ඩී. 25 අ/ඇ
ඊ. 40 අ/සී
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
දූවිලි ස්කන්ධය (m) = 1 මිලිග්රෑම් = 1 x 10-6 kg
දූවිලි ආරෝපණය (q) = 0,5 μC = 0,5 x 10-6 C
ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන ත්වරණය (g) = 10 m/s2
ඇසුවා: දූවිලි රඳවා තබා ගන්නා ශක්තිමත් විද්යුත් ක්ෂේත්රයක්
පිළිතුර :
බර සූත්රය:
w = mg
විස්තරය: w = දූවිලි වල බර, m = දූවිලි ස්කන්ධය, g = ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන ත්වරණය
දූවිලි මත ක්රියා කරන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය හෝ දූවිලි වල බර ගණනය කරනු ලබන්නේ බර සූත්රය භාවිතා කරමිනි:
w = mg = (1 x 10-6 කි.ග්රෑ.)(මීටර් 10/තත්පර2) = 10 x 10-6 කි.ග්රෑ.මී./තත්පරය2 = 10x10-6 නිව්ටන්
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්ති සූත්රය:
E = F/q
විස්තරය: E = විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය, F = විද්යුත් බලය, q = විද්යුත් ආරෝපණය
දූවිලි වාතයේ පාවෙන බැවින්, දූවිලි මත ක්රියා කරන ප්රතිඵල බලය ශුන්ය විය යුතුය. දූවිලි වල ගුරුත්වාකර්ෂණය පහළට යොමු කර ඇති බැවින්, විද්යුත් බලය ඉහළට යොමු කළ යුතු අතර, දූවිලි වල ගුරුත්වාකර්ෂණයේ විශාලත්වය විද්යුත් බලයේ විශාලත්වයට සමාන විය යුතුය, එවිට දූවිලි මත ප්රතිඵල බලය ශුන්ය වේ. මේ අනුව, විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්ති සූත්රයේ F බර සූත්රයේ w මගින් ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකිය.
E = F/q = w/q
ඊ = (10 x 10-6 එන්) / (0,5 x 10-6 C)
ඊ = 10 එන් / 0,5 සී
ඊ = 20 උ/ස
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
10. q බැගින් ආරෝපණ දෙකක්1 = 32 μC සහ q2 = -214 μC ඉහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි එකිනෙකින් x දුරකින් වෙන් කර ඇත. q සිට 10 cm වන p ලක්ෂ්යයේදී නම්2 ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ශුන්ය වේ. එබැවින් x හි විශාලත්වය ....
අ. 20 සෙ.මී.
ආ. 30 සෙ.මී.
ඇ. 40 සෙ.මී.
ඩී. 50 සෙ.මී.
ඊ. 60 සෙ.මී.
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ආරෝපණය 1 (ප්ර.1) = 32 μC
ආරෝපණය 2 (ප්ර.2) = -214 μC
q සිට p ලක්ෂ්යයට ඇති දුර1 = x + 10 සෙ.මී.
q සිට p ලක්ෂ්යයට ඇති දුර2 = 10 සෙ.මී.
ඇසුවා: x
පිළිතුර :
E1 ආරෝපණය Q මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය යනු කුමක්ද?1විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව Q සිට ඈතින් පවතී.1 මොකද Q1 ධන ආරෝපිත. E2 ආරෝපණය Q මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය යනු කුමක්ද?2විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව Q දෙසට වේ.2 මොකද Q2 සෘණ ආරෝපිත.
Q සිට 10 cm ක් දුරින් පිහිටි p ලක්ෂ්යයේදී2, ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ශුන්ය වේ.
ABC සූත්රය භාවිතා කරන්න:
11. ආරෝපණයක් (+) මගින් නිර්මාණය කරන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්රයක P ලක්ෂ්යයේ ආරෝපණ q සහිත ලක්ෂ්යයක් ඇති බැවින්, එය 0,05 N බලයක් අත්විඳියි. ආරෝපණයේ විශාලත්වය +5 × l0 නම්-6 කූලෝම්බ්, එවිට P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ විශාලත්වය…
අ. 2,5 × 103 NC-1
ආ. 3.0 × 103 NC-1
සී. 4,5 × l03 NC-1
ඩී. 8,0 × 103 NC-1
ඊ 104 NC-1
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්යුත් බලය (F) = 0,05 නිව්ටන්
විද්යුත් ආරෝපණය (Q) = +5 × l0-6 කූලෝම් = 0,000005
ඇසුවා: P ලක්ෂ්යයේ දී විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ විශාලත්වය
පිළිතුර :
විද්යුත් ක්ෂේත්රය, විද්යුත් බලය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන සූත්රය:
ඊ = එෆ් / ප්ර
E = 0,05 නිව්ටන් / 0,000005 කූලෝම්
E = 5 නිව්ටන් / 0,0005 කූලෝම්
E = 10.000 නිව්ටන්/කූලොම්
ඊ = 104 එන් / සී
ඊ = 104 NC-1
නිවැරදි පිළිතුර E වේ.
12. පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි ආරෝපණ තුනක් සකසා ඇත. B ආරෝපණය මගින් අත්විඳින කූලෝම් බලය .... (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
අ. 09 x 101 ආරෝපණය N සිට C දක්වා
ආ. 09 x 101 A ආරෝපණය කිරීමට N
සී. 18 x 101 ආරෝපණය N සිට C දක්වා
ඩී. 18 x 101 A ආරෝපණය කිරීමට N
ඊ. 36 x 101 ආරෝපණය N සිට C දක්වා
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
qA = 10 µC = 10 x 10-6 සී = 10-5 කූලෝම්බ්
qB = 10 µC = 10 x 10-6 = 10-5 කූලෝම්බ්
qC = 20 µC = 20 x 10-6 = 2x10-5 කූලෝම්බ්
rAB = මීටර් 0,1 = 10-1 මීටර
rBC = මීටර් 0,1 = 10-1 මීටර
කේ = 9 x 109 Nm2C-2
ඇසුවා : B චෝදනාව මගින් අත්විඳින ලද කූලෝම් බලය
ජවාබ් :
B ආරෝපණය මත ක්රියා කරන කූලෝම් බල හෝ විද්යුත් බල දෙකක් ඇත, එනම් A සහ B ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය (F)AB) මෙන්ම B සහ C ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය (F)BC). B ආරෝපණයෙන් අත්විඳින කූලෝම් බලය F හි ප්රතිඵලයකි.AB සහ එෆ්BC.
A සහ B ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය:
A ආරෝපණයට ධන ලකුණක් ඇති අතර B ආරෝපණයට ධන ලකුණක් ඇති බැවින් FAB C ආරෝපණය දෙසට.
B සහ C ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය:
B ආරෝපණය ධන වන අතර C ආරෝපණය ධන වන බැවින් FBC A ආරෝපණය දෙසට.
B භාරකරු විසින් අත්විඳින ලද කූලෝම් බලය:
FB = එෆ්BC - එෆ්AB = 180 – 90 = 90 එන්
ආරෝපණය B (F) මගින් අත්විඳින කූලෝම් බලයේ විශාලත්වයB) යනු නිව්ටන් 90 කි. F හි දිශාවB F දිශාවට සමානයිBC එනම් A චෝදනාව දෙසට.
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.
13. B ආරෝපණයේදී කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව... (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
අ. කි. 2,5 ප්ර2 r-2 වම් පැත්තට
ආ. 2,5 k Q2 r-2 දකුණට
සී. 2 කි Q2 r-2 වම් පැත්තට
ඉ. 2 k Q2 r-2 දකුණට
ඉ. 1 කි ප්ර2 r-2 වම් පැත්තට
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණය A (qA) = +Q
ආරෝපණය B (qB) = -2කි.
ආරෝපණය C (qC) = -කි
ආරෝපණ A සහ B අතර දුර (rAB) = ආර්
ආරෝපණ B සහ C අතර දුර (rBC) = 2ආර්
කේ = 9 x 109 Nm2C-2
ඇසුවා : B ආරෝපණයේදී කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව
ජවාබ් :
ආරෝපණ A සහ ආරෝපණ B අතර කූලෝම් බලය:
A ආරෝපණය ධන වන අතර B ආරෝපණය ඍණ වන බැවින් දිශාව F වේ.AB ආරෝපණය A දෙසට
ආරෝපණ B සහ ආරෝපණ C අතර කූලෝම් බලය:
B ආරෝපණය සෘණ වන අතර C ආරෝපණය සෘණ වන බැවින් F හි දිශාවBC ආරෝපණය A දෙසට
B ආරෝපණය මත ක්රියා කරන ප්රතිඵල බලය:
එෆ් = එෆ්AB + එෆ්BC = 2 කි Q2/r2 + 0,5 කි Q2/r2 = 2,5 කි Q2/r2 = 2,5 කි Q2 r-2
කූලෝම් බලයේ දිශාව A ආරෝපණය දෙසට හෝ වමට වේ.
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය
14. පහත ලක්ෂ්ය ආරෝපණ දෙකක පින්තූරය දෙස බලන්න! P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ශුන්යයට සමාන වන පරිදි P ලක්ෂ්යය පිහිටා ඇත්තේ කොහේද? (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
A. Q හි හරි මැද1 සහ Q2
B. Q හි දකුණට 6 සෙ.මී.2
C. Q හි වමට 6 සෙ.මී.1
D. Q හි දකුණට 2 සෙ.මී.2
E. Q හි වමට 2 සෙ.මී.1
සාකච්ඡා
P ලක්ෂ්යයේ දී විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ගණනය කිරීම සඳහා, P. Q ලක්ෂ්යයේ දී ධනාත්මක පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් ඇති බව උපකල්පනය කරන්න.1 ධන සහ Q2 සෘණ, එබැවින් P ලක්ෂ්යය Q ට දකුණට විය යුතුය.2 හෝ Q හි වමට1. P ලක්ෂ්යය Q හි වම් පසින් නම්1; Q ලක්ෂ්යයේදී ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය1 P ලක්ෂ්යයේදී දිශාව වමට (Q සිට ඉවතට) වේ.1) සහ විද්යුත් ක්ෂේත්රය ජනනය කරන ලද Q2 P ලක්ෂ්යයේදී දිශාව දකුණට (Q දෙසට) වේ.1). විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව ප්රතිවිරුද්ධ බැවින්, දෙක එකිනෙක අවලංගු වන බැවින් P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ශුන්ය වේ.
ඩිකෙටාහුයි :
Q1 = +9 μC = +9 x 10-6 C
Q2 = -4 μC = -4 x 10-6 C
කේ = 9 x 109 Nm2C-2
ආරෝපණ 1 සහ ආරෝපණ 2 අතර දුර = 3 සෙ.මී.
Q අතර දුර1 සහ ලක්ෂ්යය P (r1P) = a
Q අතර දුර2 සහ ලක්ෂ්යය P (r2P) = 3 + අ
ඇසුවා : P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය ශුන්යයට සමාන වන පරිදි P ලක්ෂ්යය පිහිටා ඇත්තේ කොහේද?
ජවාබ් :
P ලක්ෂ්යය Q හි වම් පසින් ඇත.1.
Q මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය1 P ලක්ෂ්යයේදී :
ධනාත්මක පරීක්ෂණ ආරෝපණය සහ Q1 විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව වමට වන පරිදි ධනාත්මක වේ.
Q මගින් ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්රය2 P ලක්ෂ්යයේදී :
ධනාත්මක පරීක්ෂණ ආරෝපණය සහ Q2 විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව දකුණට වන පරිදි සෘණ වේ.
A ලක්ෂ්යයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්රය :
E1 සහ ඊ2 ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට.
E1 - ඊ2 = 0
E1 = ඊ2
a හි අගය තීරණය කිරීමට ABC සූත්රය භාවිතා කරන්න.
a = -1,25, b = -13,5, c = -20,25
ඒක ඍණාත්මක වෙන්න බෑ.
Q අතර දුර2 සහ ලක්ෂ්යය P (r2P) = 3 + a = 3 – 1,8 = 1,2 සෙ.මී.
P ලක්ෂ්යය Q සිට දකුණට 1,2 cm දුරින් පිහිටා ඇත.2.
15. පහත පින්තූරය බලන්න! ආරෝපණය q3 q සිට 5 සෙ.මී. දුරින් තබා ඇත.2, එවිට ආරෝපණ q හි විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය3 යනු... (1 µC = 10-6 C)
අ. 4,6 x 107 එන්සී-1
ආ. 3,6 x 107 එන්සී-1
සී. 1,6 x 107 එන්සී-1
ඩී. 1,4 x 107 එන්සී-1
ඊ. 1,3 x 107 එන්සී-1
සාකච්ඡා
ආරෝපණය q3 q සිට 5 සෙ.මී. දුරින් තබා ඇත.2, එනම් q හි වමට නොවේ2 නමුත් දකුණු පැත්තේ q2වම් පැත්තේ නම් q2 එවිට ලැබෙන විද්යුත් ක්ෂේත්රය ශුන්ය වේ. මෙයට හේතුව ආරෝපණ අතර දුර q වේ.3 ආරෝපණය q සමඟ1 සහ q2 5 cm වන අතර ආරෝපණයේ විශාලත්වය q වේ.1 ආරෝපණය q ට සමාන වේ2.
මොකද ආරෝපණය q3 ධනාත්මක නම් දිශාව විද්යුත් ක්ෂේත්රය q ආරෝපණයේදී3 සෘණ ආරෝපණය q දෙසට2 (E2) සහ ධන ආරෝපණයෙන් q ඈත්ව1 (E1). ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන විද්යුත් ක්ෂේත්රය E හි විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තීන්ගේ එකතුව වේ.1 සහ ඊ2.
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණය q1 = 5 µC = 5 x 10-6 කූලෝම්බ්
ආරෝපණය q2 = 5 µC = -5 x 10-6 කූලෝම්බ්
ආරෝපණ අතර දුර q1 සහ ආරෝපණය q3 (r1) = 15 සෙ.මී. = 0,15 මීටර් = 15 x 10-2 මීටර
ආරෝපණ අතර දුර q2 සහ ආරෝපණය q3 (r2) = 5 සෙ.මී. = 0,05 මීටර් = 5 x 10-2 මීටර
කේ = 9 x 109 එම්2 C-2
ඇසුවා : විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය q ආරෝපණයේදී3
ජවාබ් :
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය 1
E1 = කිලෝකියූ1 / ආර්12
E1 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (15 x 10-2)2
E1 = (45 x 103) / (225 x 10-4)
E1 = 0,2x107 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය 2
E2 = කිලෝකියූ2 / ආර්22
E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (5 x 10-2)2
E2 = (45 x 103) / (25 x 10-4)
E2 = 1,8x107 එන් / සී
ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
q ආරෝපණයේදී ප්රතිඵල විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය3 යනු:
ඊ = ඊ2 - ඊ1 = (1,8 x 107)– (0,2 x 107) = 1,6 x 107 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව වමට හෝ E දිශාවට වේ.2.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
16. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි විද්යුත් ආරෝපණ දෙකක් වෙන් කර ඇත. P ලක්ෂ්යයේ ක්ෂේත්ර ශක්තිය… (k = 9 x 109 එම්2 C-2)
අ. 9,0 x 109 එන්සී-1
ආ. 4,5 x 109 එන්සී-1
සී. 3,6 x 109 එන්සී-1
ඩී. 5,4 x 109 එන්සී-1
ඊ. 4,5 x 109 එන්සී-1
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණය qA = +2,5 සී
ආරෝපණය qB = -2 සී
ආරෝපණ අතර දුර qA සහ ලක්ෂ්යය P (rA) = මීටර් 5
ආරෝපණ අතර දුර qB සහ ලක්ෂ්යය P (rB) = මීටර් 2
කේ = 9 x 109 එම්2 C-2
ඇසුවා : P ලක්ෂ්යයේ දී විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
ජවාබ් :
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය A
EA = කිලෝකියූA / ආර්A2
EA = (9 x 109)(2,5) / (5)2
EA = (22,5 x 109) / 25
EA = 0,9x109 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය B
EB = කිලෝකියූB / ආර්B2
EB = (9 x 109)(2) / (2)2
EB = (18 x 109) / 4
EB = 4,5x109 එන් / සී
ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
P ලක්ෂ්යයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය:
ඊ = ඊB - ඊA = (4,5 – 0,9) x 109 = 3,6x109 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව වමට හෝ E දිශාවට වේ.B.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
17. විද්යුත් ආරෝපණ දෙකකට Q ආරෝපණයක් ඇත.1 = -40 µC සහ Q2 = +5 µC රූපයේ දැක්වෙන ස්ථානයේ පිහිටා ඇත (k = 9 x 109 එම්2.C-2 සහ 1 µC = 10-6 C), P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය…
අ. 2,25 x 106 එන්සී-1
ආ. 2,45 x 106 එන්සී-1
සී. 5,25 x 106 එන්සී-1
ඩී. 6,75 x 106 එන්සී-1
ඊ. 9,00 x 106 එන්සී-1
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණය q1 = -40 µC = -40 x 10-6 C
ආරෝපණය q2 = +5 µC = +5 x 10-6 C
ආරෝපණ අතර දුර q1 සහ ලක්ෂ්යය P (r1) = 40 සෙ.මී. = 0,4 මීටර් = 4 x 10-1 m
ආරෝපණ අතර දුර q2 සහ ලක්ෂ්යය P (r2) = 10 සෙ.මී. = 0,1 = 1 x 10-1 m
කේ = 9 x 109 එම්2 C-2
ඇසුවා : P ලක්ෂ්යයේ දී විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
ජවාබ් :
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය 1
E1 = කිලෝකියූ1 / ආර්12
E1 = (9 x 109)(40 x 10-6) / (4 x 10-1)2
E1 = (360 x 103) / (16 x 10-2)
E1 = 22,5x105 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය 2
E2 = කිලෝකියූ2 / ආර්22
E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (1 x 10-1)2
E2 = (45 x 103) / 1 x 10-2
E2 = 45x105 එන් / සී
ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය
P ලක්ෂ්යයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය:
ඊ = ඊ2 - ඊ1 = (45 – 22,5) x 105 = 22,5x105 එන් / සී
ඊ = 2,25 x 106 එන් / සී
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ දිශාව දකුණට හෝ E දිශාවට වේ.2.
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.
18. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි විද්යුත් ආරෝපණ දෙකක් වෙන වෙනම තබා ඇත. A හි ආරෝපණය 8 µC වන අතර ආරෝපණ දෙකෙහිම ක්රියා කරන ආකර්ශනීය බලය 45 N වේ. A ආරෝපණය දකුණට 1 cm කින් මාරු කළ විට සහ k = 9.109 Nm2.C-2, එවිට ආරෝපණ දෙක මත ක්රියා කරන ආකර්ශනීය බලය ...
ඒ. 45 එන්
බී. 60 එන්
සී. 80 එන්
ඩී. 90 එන්
ඊ. 120 එන්
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
A (q) හි විද්යුත් ආරෝපණයA) = 8 µC = 8 x 10-6 කූලෝම්බ්
ආරෝපණ දෙක අතර විද්යුත් බලය (F) = 45 නිව්ටන්
ආරෝපණ දෙක අතර දුර (rAB) = 4 සෙ.මී. = 0,04 මීටර් = 4 x 10-2 මීටර
නියත (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
ඇසුවා : විද්යුත් බලය ආරෝපණය A දකුණට 1 cm හෝ 0,01 m කින් මාරු කළහොත් ආරෝපණ දෙක අතර
ජවාබ් :
පළමුව B හි විද්යුත් ආරෝපණය ගණනය කරන්න, ඉන්පසු A හි විද්යුත් ආරෝපණය දකුණට සෙන්ටිමීටර 1 කින් මාරු කළහොත් විද්යුත් ආරෝපණ දෙක අතර විද්යුත් බලය ගණනය කරන්න.
B හි විද්යුත් ආරෝපණය :
කූලෝම්බ්ගේ නීති සූත්රය :
එෆ් = කේ (qA)(ක්B) / ආර්2
පෙර2 = k (q)A)(ක්B)
qB = එෆ් ආර්2 / k (qA)
B හි විද්යුත් ආරෝපණය :
qB = (45)(4 x 10)-2)2 / (9 x 10)9)(8 x 10-6)
qB = (45)(16 x 10)-4) / 72 x 103
qB = (720 x 10-4) / (72 x 103)
qB = 10x10-7 කූලෝම්බ්
A සහ B විද්යුත් ආරෝපණ අතර විද්යුත් බලය :
A හි ආරෝපණය දකුණට 1 cm කින් මාරු කළහොත්, ආරෝපණ දෙක අතර දුර 3 cm = 0,03 මීටර් = 3 x 10 වේ.-2 මීටර
එෆ් = කේ (qA)(ක්B) / ආර්2
F = (9 x 109)(8 x 10-6)(10 x 10-7) / (3 x 10-2)2
F = (9 x 109)(80 x 10-13) / (9 x 10-4)
F = (1 x 109)(80 x 10-13) / (1 x 10-4)
F = (80 x 10-4) / (1 x 10-4)
F = 80 නිව්ටන්
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
19. 10 cm දුරින් ඇති P සහ Q විද්යුත් ආරෝපණ දෙකක් 8 N ක ආකර්ශනීය බලයක් අත්විඳියි. ආරෝපණය Q ආරෝපණය P ආරෝපණය දෙසට 5 cm කින් මාරු කළහොත් (1 µC = 10-6 C සහ k = 9 x 109 Nm2.C-2), එවිට ඇතිවන විද්යුත් බලය වන්නේ...
ඒ. 8 එන්
බී. 16 එන්
සී. 32 එන්
ඩී. 40 එන්
ඊ. 56 එන්
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණ P සහ Q අතර දුර (rPQ) = 10 සෙ.මී. = 0,1 මීටර් = 1 x 10-1 m
P සහ Q (F) ආරෝපණ අතර විද්යුත් බලය = 8 N
විද්යුත් ආරෝපණය Q (qQ) = 40 µC = 40 x 10-6 C
නියත (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
ඇසුවා : ආරෝපණය Q ආරෝපණය P ආරෝපණය දෙසට 5 cm කින් මාරු කළ විට ආරෝපණ P සහ Q අතර විද්යුත් බලය
ජවාබ් :
පළමුව විද්යුත් ආරෝපණය P ගණනය කරන්න, ඉන්පසු විද්යුත් ආරෝපණය Q ආරෝපණය P ආරෝපණය දෙසට 5 cm කින් මාරු කළහොත් විද්යුත් ආරෝපණ දෙක අතර විද්යුත් බලය ගණනය කරන්න.
විදුලි ආරෝපණය P :
qP = එෆ් ආර්2 / k (qQ)
qP = (8)(1 x 10)-1)2 / (9 x 10)9)(40 x 10-6)
qP = (8)(1 x 10)-2) / 360 x 103
qP = (8 x 10-2) / (36 x 104)
qP = (1 x 10-2) / (4,5 x 104)
qP = (1/4,5) x 10-6 කූලෝම්බ්
විද්යුත් ආරෝපණ P සහ Q අතර විද්යුත් බලය :
Q හි ආරෝපණය වමට සෙන්ටිමීටර 5 කින් මාරු කළහොත්, ආරෝපණ දෙක අතර දුර 5 cm = 0,05 මීටර් = 5 x 10 වේ.-2 මීටර
එෆ් = කේ (qP)(ක්Q) / ආර්2
F = (9 x 109)( (1/4,5) x 10-6)(40 x 10-6) / (5 x 10-2)2
F = (2 x 103)(40 x 10-6) / (25 x 10-4)
F = (80 x 10-3) / (25 x 10-4)
එෆ් = 3,2 x 101
F = 32 නිව්ටන්
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.
20. විද්යුත් ආරෝපණයේ පහත රූපය දෙස බලන්න. q ආරෝපණය මගින් අත්විඳින විද්යුත් බලය වන්නේ,B 8 N (1 µC = 10) වේ.-6 C) සහ (k = 9.109 එම්2.C-2). ආරෝපණය q නම්B A සිට 4 cm දක්වා මාරු කළ විට, අත්විඳින විද්යුත් බලය q වේ.B දැන්…
ඒ. 2 එන්
බී. 4 එන්
සී. 6 එන්
ඩී. 8 එන්
ඊ. 10 එන්
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ආරෝපණ A සහ B අතර දුර (rAB) = 2 සෙ.මී. = 0,02 මීටර් = 2 x 10-2 m
A සහ B ආරෝපණ අතර විද්යුත් බලය (F) = 8 N
විද්යුත් ආරෝපණය A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 C
නියත (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
ඇසුවා : ආරෝපණ දෙක අතර දුර 4 cm නම්, A සහ B ආරෝපණ අතර විද්යුත් බලය
ජවාබ් :
පළමුව විද්යුත් ආරෝපණය B ගණනය කරන්න, ඉන්පසු විද්යුත් ආරෝපණ දෙක අතර දුර 4 cm = 0,04 මීටර් = 4 x 10 නම් විද්යුත් ආරෝපණ දෙක අතර විද්යුත් බලය ගණනය කරන්න.-2 මීටරය.
විදුලි ආරෝපණය B :
qB = එෆ් ආර්2 / k (qA)
qB = (8)(2 x 10)-2)2 / (9 x 10)9)(2 x 10-6)
qB = (8)(4 x 10)-4)/ (18 x 10)3)
qB = (32 x 10-4) / (18 x 103)
qB = (32/18) x 10-7
qB = (16/9) x 10-7 කූලෝම්බ්
A සහ B ආරෝපණ අතර විද්යුත් බලය :
එෆ් = කේ (qA)(ක්B) / ආර්2
F = (9 x 109)(2 x 10-6)( (16/9) x 10-7) / (4 x 10-2)2
F = (18 x 103)( (16/9) x 10-7) / (16 x 10-4)
F = (2 x 103)(16 x 10-7) / (16 x 10-4)
F = (2 x 103)(1 x 10-7) / (1 x 10-4)
F = (2 x 10-4) / (1 x 10-4)
F = 2 නිව්ටන්
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.
ප්රශ්න මූලාශ්රය:
ජ්යෙෂ්ඨ උසස් පාසල/වෘත්තීය උසස් පාසල සඳහා ජාතික විභාග භෞතික විද්යා ප්රශ්න
