විද්යුත් ස්ථිතික බලය - ගැටළු සහ විසඳුම්
1. ස්ථිතික විද්යුත් බලය 144 N නම්, ආරෝපණ දෙක අතර දුර කොපමණද ... (1 μC = 10 -6 C සහ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
දන්නා:
විද්යුත් බලය (F 12 ) = 144 N
ආරෝපණය 1 (q 1 ) = 10 μC = 10 x 10 -6 C
ආරෝපණය 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
නියත (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = කූලෝම්, N = නිව්ටන්, m = මීටරය
අවශ්යයි: ආරෝපණ දෙකම අතර දුර (r)
විසඳුම:
කූලෝම්බ් නියමයේ සමීකරණය :
F = ස්ථිතික විද්යුත් බලය, k = කූලෝම්බ් නියතය, q = විද්යුත් ආරෝපණය, r = ආරෝපණ දෙක අතර දුර
ආරෝපණ දෙක අතර දුර (r) = 5 x 10 -2 මීටර් = 5 x 10 -2 x 10 2 cm = 5 cm.
2. ආරෝපණ දෙකක් r දුරින් වෙන් කර ඇත . ස්ථිතික විද්යුත් බලය 3.6 N නම්, ආරෝපණ දෙක අතර දුර කුමක්ද (1 μC = 10 -6 C සහ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
දන්නා:
විද්යුත් බලය (F 12 ) = 3.6 N
ආරෝපණය 1 (q 1 ) = 9 μC = 9 x 10 -6 C
ආරෝපණය 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
කූලෝම් නියතය (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = කූලෝම්, N = නිව්ටන්, m = මීටරය
අවශ්යයි: ආරෝපණ දෙකම අතර දුර (r)
විසඳුම:
ආරෝපණ දෙක අතර දුර (r) = 0.3 m = 0.3 x 100 cm = 30 cm.
3. පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි ලක්ෂ්ය තුනක ආරෝපණ. A ලක්ෂ්යයේ දී ස්ථිතික විද්යුත් බලයේ විශාලත්වය කොපමණද (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μ = 10 -6 )
දන්නා:
භාර අ (qA) = -2 μC = -2 x 10-6 C
ආරෝපණය B (q B ) = 8 μC = 8 x 10 -6 C
ආරෝපණය C (q C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 -6 C
කූලෝම් නියතය (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
ආරෝපණ A සහ B අතර දුර (r AB ) = 4 cm = 4 x 10 -2 m
ආරෝපණ A සහ C අතර දුර (r AC ) = 3 cm = 3 x 10 -2 m
C = කූලෝම්, N = නිව්ටන්, m = මීටරය
අවශ්යයි: A ලක්ෂ්යයේ ස්ථිතික විද්යුත් බලය
විසඳුම:
කූලෝම්බ් නියමයේ සමීකරණය:
F = ස්ථිතික විද්යුත් බලය , k = කූලෝම් නියතය , q = විද්යුත් ආරෝපණය , r = ආරෝපණ දෙක අතර දුර
A ලක්ෂ්යයේ ස්ථිතික විද්යුත් බලය:
4. පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි ලක්ෂ්ය තුනක ආරෝපණ. ආරෝපණය B මගින් අත්විඳින කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය කොපමණද (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μC = 10 -6 C ).
දන්නා:
q A = 10 µC = 10 x 10 -6 C = 10 -5 කූලෝම්බ
q B = 10 µC = 10 x 10 -6 = 10 -5 කූලෝම්බ්
q C = 20 µC = 20 x 10 -6 = 2 x 10 -5 කූලෝම්බ්
r AB = මීටර් 0.1 = මීටර් 10 -1
ආර් ක්රි.පූ = 0.1 මීටර් = 10 -1 මීටර්
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
අවශ්යයි: B භාරකරු විසින් අත්විඳින ලද කූලෝම් බලකාය
විසඳුම:
B ආරෝපණය මත කූලෝම් බල දෙකක් ක්රියා කරයි, A සහ B ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය (F AB ) සහ B සහ C ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය (F BC ). B ආරෝපණයෙන් අත්විඳින කූලෝම් බලය F AB සහ F BC හි ශුද්ධ බලය වේ.
A සහ B ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය:
A ආරෝපණය ධන ලෙසත් B ආරෝපණය ධන ලෙසත් සලකුණු කර ඇති බැවින් F AB ආරෝපණය C වෙත යොමු වේ.
B සහ C ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය:
B ආරෝපණය ධන ලෙසත් C ආරෝපණය ධන ලෙසත් අත්සන් කර ඇති බැවින් F BC ලක්ෂ්යය A ආරෝපණය වෙත යොමු වේ.
B චෝදනාව මගින් අත්විඳින ලද කූලෝම් බලය:
එෆ් බී = එෆ් බීසී – එෆ් ඒබී = 180 – 90 = 90 එන්
ආරෝපණය B (F B ) මගින් අත්විඳින කූලෝම් බලය නිව්ටන් 90 කි. F B හි දිශාව A ආරෝපණය කිරීමට F BC ලක්ෂ්යවල දිශාවට සමාන වේ.
5. ආරෝපණ B මත කූලෝම් බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව තීරණය කරන්න ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C).
දන්නා:
ආරෝපණය A (q A ) = +Q
ආරෝපණය B (q B ) = -2Q
ආරෝපණය C (q C ) = -Q
ආරෝපණ A සහ B අතර දුර (r AB ) = r
ආරෝපණ B සහ C අතර දුර (r BC ) = 2r
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
අවශ්යයි: B ආරෝපණය කරන කූලෝම් බලකායේ විශාලත්වය සහ දිශාව
විසඳුම:
A සහ B ආරෝපණ අතර කූලෝම් බලය:
A ආරෝපණය ධන වන අතර B ආරෝපණය ඍණ වන බැවින් F AB හි දිශාව A ආරෝපණය වෙත යොමු වේ.
ආරෝපණ B සහ ආරෝපණ C අතර කූලෝම් බලය:
B ආරෝපණය සෘණ වන අතර C ආරෝපණය සෘණ වන බැවින් F BC හි දිශාව A ආරෝපණය වෙත යොමු වේ.
ආරෝපණය මත ශුද්ධ බල ක්රියාව B :
එෆ් = එෆ්AB + එෆ්BC = 2 කි Q2/r2 + 0.5 කි Q2/r2 = 2.5 කි Q2/r2 = 2.5 කි Q2 r-2
A ආරෝපණයට හෝ වමට බල ලක්ෂ්යවල දිශාව.
