ඉගෙන ගන්න විද්යුත් ක්ෂේත්ර ප්රශ්න පිළිබඳ සාකච්ඡාව දාන් විද්යුත් ක්ෂේත්ර උදාහරණ ප්රශ්න
දුරින් ක්රියා කළ හැකි විද්යුත් බලය පිළිබඳ අවබෝධය පහසු කිරීම සඳහා, ක්ෂේත්රයක් පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දෙන ලදී. විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් පිළිබඳ සංකල්පය බ්රිතාන්ය විද්යාඥ මයිකල් ෆැරඩේ (1791–1867) විසින් වර්ධනය කරන ලදී.
අවබෝධය
වීදුරු දණ්ඩක් මුලින් විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන යැයි සිතමු. රෙද්දකින් අතුල්ලමින් පසු, වීදුරු දණ්ඩ විද්යුත් වශයෙන් ආරෝපණය වේ. වීදුරු දණ්ඩට විදුලි ආරෝපණය, ඒ සමඟම වීදුරු දණ්ඩ වටා ක්ෂේත්රයක් දිස්වේ. වීදුරු දණ්ඩ උදාසීන වුවහොත්, ක්ෂේත්රය අවකාශයෙන් අතුරුදහන් වේ. එබැවින් ක්ෂේත්රයක පැවැත්ම විද්යුත් ආරෝපණයක් පැවතීමෙන් වෙන් කළ නොහැකි ය. විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යනු වාතය වැනි ද්රව්ය වර්ගයක් හෝ විද්යුත් චුම්භක තරංග වැනි තරංග වර්ගයක් නොවේ, නමුත් විද්යුත් ආරෝපණයක් මගින් ජනනය වන දෙයක් වන අතර විද්යුත් ආරෝපණය වටා ඇති අවකාශයට බලපාන අතර එහි බලපෑම අනෙකුත් විද්යුත් ආරෝපණ මගින් පමණක් දැනේ.
අවකාශයක ක්ෂේත්රයක් තිබේදැයි පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, එකක් ඇති බව උපකල්පනය කෙරේ පරීක්ෂණ භාරය එම අවකාශය තුළ. පරීක්ෂණ ආරෝපණය යනු ඉතා කුඩා ආරෝපණයක් (Q) වන අතර එය ඉතා කුඩා ක්ෂේත්රයක් නිපදවන අතර එබැවින් නොසලකා හැරිය හැක. කෙසේ වෙතත්, පරීක්ෂණ ආරෝපණයට අනෙකුත් විද්යුත් ආරෝපණ මගින් ජනනය වන ක්ෂේත්රයේ බලපෑම දැනිය හැකිය. පරීක්ෂණ ආරෝපණය පවතින්නේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් තිබේද යන්න විමර්ශනය කිරීම සඳහා පමණි. එකක් තිබේ නම්, පරීක්ෂණ ආරෝපණය නිසැකවම බලපෑමක් අත්විඳිනු ඇත. විද්යුත් බලය අනෙක් අතට, එය නොමැති නම් පරීක්ෂණ ගාස්තුව අත්විඳිය නොහැක. විද්යුත් බලය.
පැත්තේ තියෙන පින්තූරය බලන්න.
රූපය 1 හි, ආරෝපණය +q1 සහ +q අය කරන්න2 අවට අවකාශයේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් නිපදවයි. පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් +q තැබූ විටo අභ්යවකාශයේ ස්ථානයකදී, පරීක්ෂණ ආරෝපණය +qo විද්යුත් බලය අත්විඳීම. F1 ආරෝපණය +q මගින් ඇති කරන විද්යුත් බලය කුමක්ද?1 පරීක්ෂණ ගාස්තුව +q හිදීo සහ එෆ්2 ආරෝපණය +q මගින් ඇති කරන විද්යුත් බලය කුමක්ද?2 පරීක්ෂණ ගාස්තුව +q හිදීo. රූපය 2 හි, පරීක්ෂණ ආරෝපණය ඉවත් කළ විට, ක්ෂේත්රය පවතින අතර එම ලක්ෂ්යයෙන් අතුරුදහන් නොවේ. E1 විද්යුත් ආරෝපණයක් +q මගින් නිපදවන ක්ෂේත්රය යනු කුමක්ද?1 සහ ඊ2 විද්යුත් ආරෝපණයක් +q මගින් නිපදවන ක්ෂේත්රය යනු කුමක්ද?2.
ක්ෂේත්ර ශක්තිය
විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යනු විශාලත්වය සහ දිශාව යන දෙකම ඇති දෛශික ප්රමාණයකි. ලක්ෂ්යයක විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය අර්ථ දැක්වෙන්නේ එම ලක්ෂ්යයේ තැබූ ධනාත්මක පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් මත විද්යුත් ආරෝපණයක් මගින් ක්රියාත්මක කරන විද්යුත් බලය ලෙස වන අතර එය පරීක්ෂණ ආරෝපණයේ විශාලත්වයෙන් බෙදනු ලැබේ.
තොරතුරු :
E = ක්ෂේත්ර ශක්තිය
F = විද්යුත් බලය
q = පරීක්ෂණ ආරෝපණයේ විශාලත්වය
තොරතුරු :
Q = විද්යුත් ආරෝපණය
r = විද්යුත් ආරෝපණය සහ පරීක්ෂණ ආරෝපණය අතර දුර
(කියවන්න: එප්සිලන් ශුන්යය) = හිස් අවකාශයේ පාරමිතාව = 8,854 x 10-12 C2/එන්එම්2
k = කූලෝම් නියතය = 9 x 109 එම්2/C2
විද්යුත් බලයේ ඒකකය නිව්ටන් වන අතර විද්යුත් ආරෝපණයේ ඒකකය කූලෝම්බ් වන බැවින් ක්ෂේත්ර ඒකකය නිව්ටන්/කූලොම්බ් වන අතර එය කෙටියෙන් N/C වේ.
අධ්යක්ෂණය
පැත්තේ තියෙන පින්තූරය බලන්න.
පාද රූපය 1a, ධන විද්යුත් ආරෝපණයක් (+Q) ධන පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් (+q) මත විද්යුත් බලයක් යොදවයි, එහිදී විද්යුත් බලයේ (F) දිශාව +Q ආරෝපණයෙන් ඈත්ව පවතී.
පාද රූපය 1b, පරීක්ෂණ ආරෝපණය ඉවත් කළ විට, එම අවස්ථාවේදී විද්යුත් ආරෝපණ Q වෙතින් දිශාව ඈත් වූ ක්ෂේත්රයක් (E) පවතී.
පාද රූපය 2a, සෘණ විද්යුත් ආරෝපණයක් (-Q) ධන පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් (+q) මත විද්යුත් බලයක් යොදවයි, එහිදී විද්යුත් බලයේ (F) දිශාව -Q ආරෝපණයට ළඟා වේ.
පාද රූපය 2b, පරීක්ෂණ ආරෝපණය ඉවත් කළ විට, එම ස්ථානයේ දී විද්යුත් ආරෝපණයට ආසන්න දිශාවක් ඇති ක්ෂේත්රයක් (E) ඇත -Q.
ඉහත රූපය සහ පැහැදිලි කිරීම මත පදනම්ව, ක්ෂේත්රයේ දිශාව ධන විද්යුත් ආරෝපණයෙන් ඈත් වී සෘණ විද්යුත් ආරෝපණය දෙසට බව නිගමනය කළ හැක.
ගැටළු උදාහරණය
1. A ලක්ෂ්යය විද්යුත් ක්ෂේත්රයක පිහිටා ඇත. A ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය 0,4 N/C වේ. 0,2 C ආරෝපණයක් සහිත වස්තුවක් A ලක්ෂ්යයේ තැබුවහොත්, කූලෝම් බලයක්...
ඒ. 0,2 එන්
බී. 0,4 එන්
සී. 0,6 එන්
ඩී. 0,7 එන්
ඊ. 0,8 එන්
සාකච්ඡාව :
ඩිකෙටාහුයි :
ඊ = 0,4 උ/ස
q = 0,2 සී
ඇසුවා :
විද්යුත් බලය?
ජවාබ් :
එෆ් = q ඊ = (0,2 සී)(4 එන්/සී) = 0,8 එන්
නිවැරදි පිළිතුර E වේ.
2. ආරෝපිත ලක්ෂ්යයක් q ආරෝපණය (+) මගින් ජනනය කරන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ A ලක්ෂ්යයේ පිහිටා ඇති බැවින් ආරෝපණය q දෙසට දිශාවට 0,1 N බලයක් අත්විඳිය හැකිය. A ලක්ෂ්යයේ ක්ෂේත්ර ශක්තිය 0,02 N/C නම්, ආරෝපණයේ විශාලත්වය සහ වර්ගය q වේ...
A. 5,0 C, ධනාත්මක
ආ. 5,0 සී, සෘණ
සී. 4,0 සී, ධන
D. 2,5 C, සෘණ
E. 2,5 C, ධනාත්මක
සාකච්ඡාව :
ඩිකෙටාහුයි :
F = 0,1N
ඊ = 0,02 උ/ස
ඇසුවා :
q ආරෝපණයේ විශාලත්වය සහ දිශාව කුමක්ද?
ජවාබ් :
ආරෝපණ විශාලත්වය q:
එෆ් = q ඊ
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
ආරෝපණ වර්ගය q:
කූලෝම් බලයේ දිශාව q ආරෝපණය දෙසට වන බැවින් q ආරෝපණයට ධන අගයක් තිබිය යුතුය.
