බෝලයේ සන්නායකයේ විද්යුත් විභවය - ගැටළු සහ විසඳුම්
1. 4-μC කුහර බෝල සන්නායකයක අරය 8-cm වේ. බෝලයේ මතුපිට විද්යුත් විභවය තීරණය කරන්න. (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
දන්නා:
එම විදුලි ආරෝපණය (ප්රශ්නය) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
බෝලයේ අරය (r) = 8 cm = 8 x 10 -2 m
කූලෝම් නියතය (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
අවශ්යයි: බෝලයේ මතුපිට ඇති විද්යුත් විභවය (V)
විසඳුම:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(4 x 10 -6 ) / (8 x 10 -2 )
V = (36 x 10 3 ) / (8 x 10 -2 )
වී = (36/8) x 10 3 x 10 2
V = 4.5 x 10 5 වෝල්ට්
2. ගෝලාකාර සන්නායකයක අරය 3-cm (1 μC = 10 -6 C සහ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ) වේ. සන්නායකය ධන ආරෝපිත +1 μC නම් A ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් විභවය ...
විසඳුම:
ගෝලාකාර සන්නායකය තුළ ඇති විද්යුත් විභවය = ගෝලාකාර සන්නායකයේ මතුපිට ඇති විද්යුත් විභවය.
දන්නා:
විද්යුත් ආරෝපණය (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
ගෝලාකාර සන්නායකයේ අරය (r) = 3 cm = 3 x 10 -2 m
කූලෝම් නියතය (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
අවශ්යයි: A (V) ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් විභවය
විසඳුම:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(1 x 10 -6 ) / (3 x 10 -2 )
V = (9 x 10 3 ) / (3 x 10 -2 )
වී = (9/3) x 10 3 x 10 2
V = 3 x 10 5 වෝල්ට්
3. 9-cm අරය සහිත කුහර ලෝහ බෝලයකට පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි 6.4 x 10 -9 කූලෝම් විද්යුත් ආරෝපණයක් ඇත. O ලක්ෂ්යය සහ P ලක්ෂ්යය අතර දුර = 4 cm; P ලක්ෂ්යය සහ Q ලක්ෂ්යය අතර දුර = 5 cm; Q ලක්ෂ්යය සහ R ලක්ෂ්යය අතර දුර = 18 cm සහ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 . P ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් විභවය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්
ගෝලාකාර සන්නායකය තුළ ඇති විද්යුත් විභවය = ගෝලාකාර සන්නායකයේ මතුපිට ඇති විද්යුත් විභවය.
දන්නා:
විද්යුත් ආරෝපණය (Q) = 6.4 x 10-9 C
ගෝලාකාර සන්නායකයේ අරය (r) = OP + PQ = 4 cm + 5 cm = 9 cm = 9 x 10 -2 m
කූලෝම් නියතය (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
අවශ්යයි : P (V) ලක්ෂ්යයේ විද්යුත් විභවය
විසඳුම:
V = k Q / r
V = (9 x 10 9 )(6,4 x 10 -9 ) / (9 x 10 -2 )
වී = 10 9 (6,4 x 10 -9 ) / 10 -2
වී = 6.4 / 10 -2
වී = 6.4 x 10 2
වී = 6.4 x 100
V = 640 වෝල්ට්
1. ප්රශ්නය: විද්යුත් විභවය යනු කුමක්ද?
පිළිතුර: විද්යුත් විභවය යනු අභ්යවකාශයේ නිශ්චිත ස්ථානයක ඒකක ආරෝපණයකට විද්යුත් විභව ශක්තියයි.
2. ප්රශ්නය: සන්නායක බෝලයක මතුපිට ඇති විද්යුත් විභවය තීරණය කරන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: සන්නායක බෝලයක මතුපිට ඇති විද්යුත් විභවය ඒකාකාර වන අතර එය V = kQ/R සූත්රය මගින් ලබා දී ඇත, මෙහි Q යනු බෝලයේ ආරෝපණය වන අතර R යනු එහි අරය වේ.
3. ප්රශ්නය: ආරෝපිත සන්නායක බෝලයක මතුපිට සෑම තැනකම විද්යුත් විභවය නියත වන්නේ ඇයි?
පිළිතුර: විද්යුත් ස්ථිතික සමතුලිතතාවයේ සන්නායකවලට මතුපිටට ලම්බකව විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ඇත. එබැවින්, මතුපිට ආරෝපණයක් චලනය කිරීමේදී කිසිදු කාර්යයක් සිදු නොකෙරේ, එමඟින් විභවය නියතව තබා ගනී.
4. ප්රශ්නය: සන්නායක බෝලයක් තුළ විභවය වෙනස් වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: ඒකාකාරව ආරෝපිත සන්නායක බෝලයක් තුළ, විද්යුත් විභවය වෙනස් වේ, නමුත් කුහර සන්නායක බෝලයක් සම්බන්ධයෙන්, විභවය ඇතුළත නියතව පවතින අතර එහි මතුපිට විභවයට සමාන වේ.
5. ප්රශ්නය: නියත ආරෝපණයක් ලබා දී ඇති විට, සන්නායක බෝලයේ ප්රමාණය එහි මතුපිට විභවයට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: විශාල බෝලයක් (විශාල R) V = kQ/R සූත්රය මත පදනම්ව, දී ඇති ආරෝපණ Q සඳහා කුඩා මතුපිට විභවයක් ඇත.
6. ප්රශ්නය: විද්යුත් විභවය විද්යුත් ක්ෂේත්රයට සම්බන්ධ වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: විද්යුත් විභවය සහ විද්යුත් ක්ෂේත්රය E = -dV/dr සමීකරණය මගින් සම්බන්ධ වේ, මෙහි dV යනු විභවයේ වෙනස වන අතර dr යනු පිහිටීමේ වෙනසයි.
7. ප්රශ්නය: විද්යුත් ස්ථිතික සමතුලිතතාවයේ සන්නායක බෝලයක් තුළ විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් තිබිය නොහැක්කේ ඇයි?
පිළිතුර: සන්නායකයක ඉලෙක්ට්රෝන ඕනෑම බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් අවලංගු කරන තෙක් චලනය වේ. සමතුලිතතාවයට ළඟා වූ පසු, සන්නායකය තුළ ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රය ශුන්ය වේ.
8. ප්රශ්නය: සන්නායක බෝලයක ආරෝපණ ප්රමාණය දෙගුණ කළහොත් එහි විද්යුත් විභවයට කුමක් සිදුවේද?
පිළිතුර: V = kQ/R සම්බන්ධතාවය ලබා දී ඇති විට, Q ආරෝපණය දෙගුණ කිරීමෙන් V විද්යුත් විභවය දෙගුණ වේ.
9. ප්රශ්නය: විද්යුත් විභවය සඳහා සූත්රයේ 'k' යන පදයේ වැදගත්කම කුමක්ද?
පිළිතුර: 'k' යනු කූලෝම්බ් නියතය වන අතර එය රික්තයේදී ආසන්න වශයෙන් 8.99 x 10⁹ N.m²/C² වේ.
10. ප්රශ්නය: විද්යුත් විභව ශක්තිය විද්යුත් විභව ශක්තියෙන් වෙනස් වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: විද්යුත් විභව ශක්තිය යනු විද්යුත් ක්ෂේත්රයක පිහිටීම නිසා ආරෝපණයක් සතුව ඇති ශක්තිය වන අතර විද්යුත් විභවය යනු ඒකක ආරෝපණයකට විද්යුත් විභව ශක්තියයි.
11. ප්රශ්නය: ආරෝපිත සන්නායක බෝලයක් අසල ඇති වස්තූන්ගේ විද්යුත් විභවයට බලපාන්නේද?
පිළිතුර: ඔව්, ඕනෑම ආරෝපිත වස්තුවක් එහි වටපිටාවේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් නිර්මාණය කරයි, එය අසල ඇති වස්තූන්ගේ විද්යුත් විභවයට බලපායි.
12. ප්රශ්නය: ආරෝපිත සන්නායක බෝලයක් අසල ලක්ෂ්යයක විද්යුත් විභවය ගණනය කරන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: එය ගණනය කරනු ලබන්නේ V = kQ/r සූත්රය භාවිතා කරමිනි, මෙහි r යනු බෝලයේ මැද සිට ලක්ෂ්යය දක්වා ඇති දුරයි.
13. ප්රශ්නය: ආරෝපණය වූ සහ ආරෝපණය නොවූ සමාන සන්නායක බෝල දෙකක් ස්පර්ශයට ගෙනැවිත් වෙන් කළහොත්, එක් එක් විභවයට කුමක් සිදුවේද?
පිළිතුර: ආරෝපණය බෝල දෙක අතර සමානව බෙදා හරිනු ඇති අතර, ඒවායේ විභවයන් සමාන වේ.
14. ප්රශ්නය: සන්නායක බෝලයක විභවයට බලපෑම් කිරීමේදී භූගත කිරීමේ ක්රියාවලියේ කාර්යභාරය කුමක්ද?
පිළිතුර: සන්නායකයක් භූගත කිරීමෙන් එහි විභවය ශුන්ය වන තෙක් පෘථිවිය සමඟ ආරෝපණ හුවමාරු කර ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
15. ප්රශ්නය: භූගත සන්නායක බෝලයක් තුළ විද්යුත් විභවය ශුන්ය වන්නේ ඇයි?
පිළිතුර: භූගත කළ විට, සන්නායකයක් එය තුළ ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රය ශුන්ය වන තෙක් පෘථිවිය සමඟ ආරෝපණ හුවමාරු කර ගන්නා අතර එමඟින් විභවය ශුන්ය වේ.
16. ප්රශ්නය: සන්නායකයක හැඩය එහි මතුපිට විභවයට බලපාන්නේද?
පිළිතුර: දී ඇති ආරෝපණයක් සඳහා, ව්යාප්තිය හැඩය අනුව වෙනස් විය හැකි නමුත්, විද්යුත් ස්ථිතික සමතුලිතතාවයේ දී, ඕනෑම සන්නායකයක මතුපිට පුරා විභවය නියතව පවතී.
17. ප්රශ්නය: ගෝලාකාර නොවන සන්නායකයක ආරෝපණ ව්යාප්තිය වෙනස් වන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: ගෝලාකාර නොවන සන්නායකයක, විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා සාන්ද්රණය හේතුවෙන් තියුණු ලක්ෂ්යවල හෝ දාරවල ආරෝපණය වැඩිපුර රැස් වීමට නැඹුරු වේ.
18. ප්රශ්නය: කුරුල්ලන්ට විදුලි සැර වැදීමකින් තොරව අධි වෝල්ටීයතා විදුලි රැහැන් මත වාඩි විය හැක්කේ ඇයි?
පිළිතුර: කුරුල්ලන්ට විදුලි සැර වැදෙන්නේ ඔවුන් පරිපථයක් සම්පූර්ණ නොකරන නිසා නොවේ. ඔවුන් එක් වයරයක් පමණක් ස්පර්ශ කරන බැවින් ඔවුන්ගේ ශරීරය පුරා විද්යුත් විභවය නියත වන බැවින් විභව වෙනසක් නොමැත.
19. ප්රශ්නය: ආරෝපිත සන්නායක බෝලයක් අසල පාර විද්යුත් ද්රව්යයක් තිබීම එහි විද්යුත් විභවයට බලපාන්නේ කෙසේද?
පිළිතුර: පාර විද්යුත් ද්රව්යයක් සන්නායකය අසල ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රයට බලපාන අතර එමඟින් විභවයට බලපෑම් කළ හැකිය. සාමාන්යයෙන්, පාර විද්යුත් ද්රව්ය ඵලදායී විද්යුත් ක්ෂේත්රය අඩු කරයි.
20. ප්රශ්නය: ආරෝපිත සන්නායක බෝලයකින් අනන්තයක් දුරින් පිහිටි ලක්ෂ්යයක විද්යුත් විභවය කුමක්ද?
පිළිතුර: ආරෝපිත ප්රභවයෙන් අනන්තයක් ඈතට ගමන් කරන විට විද්යුත් විභවය ශුන්යයට ළඟා වේ.
විද්යුත් විභවයේ සියුම්කම්, විශේෂයෙන් බෝල වැනි සන්නායක සමඟ අවබෝධ කර ගැනීම, විද්යුත් ස්ථිතික විද්යාවේ සහ සැබෑ ලෝකයේ යෙදීම්වල බොහෝ සංසිද්ධි පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දෙයි.
