විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර සමීකරණ පිළිබඳ ප්‍රශ්න 3ක්
1. සෙන්ටිමීටර 10 ක අරයක් සහිත සන්නායක බෝලයක විද්‍යුත් ආරෝපණය 500 μC වේ. A, B සහ C ලක්ෂ්‍ය බෝලයේ මධ්‍යයේ සිට පිළිවෙලින් සෙන්ටිමීටර 12, සෙන්ටිමීටර 10 සහ සෙන්ටිමීටර 8 ක දුරින් බෝලයේ මධ්‍යයට අනුකූලව පිහිටා ඇත. A, B සහ C ලක්ෂ්‍යවල විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය ගණනය කරන්න!
දන්නා:
සන්නායක බෝලයේ අරය (R) = 10 cm = 0.1 m
විද්‍යුත් ආරෝපණය (q) = 500 μC = 500 x 10 -6 C
ආර් A = 12 සෙ.මී. = 0,12 මීටර්
ආර් බී = 10 සෙ.මී. = 0,1 මීටර්
ආර් සී = 8 සෙ.මී. = 0,08 මීටර්
කූලෝම් නියතය (k) = 9 x 10 9
අවශ්‍ය වන්නේ: A (E A ) ලක්ෂ්‍යයේ දී, B (E B ) ලක්ෂ්‍යයේ දී සහ C (E C ) ලක්ෂ්‍යයේ දී විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තියයි.
විසඳුමක්:
a) A ලක්ෂ්‍යයේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය
ඊ ඒ = කිලෝග්‍රෑම් / ආර් ඒ 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 අ/සී
b) B ලක්ෂ්‍යයේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය
ඊ බී = කි.කි. / ආර් බී 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 අ/සී
c) C ලක්ෂ්‍යයේ දී විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය
බෝලය තුළ සිටීම සඳහා E C = 0.
2. 4 nC පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් යම් ලක්ෂ්‍යයක තැබුවහොත්, ආරෝපණය 5 × 10 – 4 N බලයක් අත්විඳියි. එම ලක්ෂ්‍යයේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයේ E හි විශාලත්වය කොපමණද?
දන්නා:
පරීක්ෂණ විද්‍යුත් ආරෝපණය (q) = 4 nC = 4 x 10 -9 කූලෝම්
විද්‍යුත් බලය (F) = 5 × 10 -4 N
අවශ්‍යයි: විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයේ විශාලත්වය (E)
විසඳුමක්:
E = F / q = (5 × 10 -4 ) / (4 x 10 -9 ) = 1,25 x 10 5 N/C
3. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි සෘජුකෝණාස්‍ර ත්‍රිකෝණයක සිරස් මත q B = 12 μC සහ q C = 9 μC ආරෝපණ දෙකක් තබා ඇත. A ලක්ෂ්‍යයේදී දැනෙන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය තීරණය කරන්න!
දන්නා:
B (qB) ලක්ෂ්‍යයේ ආරෝපණය = 12 μC = 12 x 10 -6 C
C (qC) ලක්ෂ්‍යයේදී ආරෝපණය = 9 μC = 9 x 10 -6 C
කූලෝම් නියතය (k) = 9 x 10 9
r AC = 4 සෙ.මී. = 0,04 මීටර්
ආර් AB = 3 සෙ.මී. = 0,03 මීටර්
SE busca: A ලක්ෂ්‍යයේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය
විසඳුමක්:
E AC = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,04) 2 = 81 x 10 3 / 0,0016 = 5,0 x 10 7 N/C
E AB = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,03) 2 = 81 x 10 3 / 0,0009 = 9,0 x 10 7 N/C
