විද්‍යුත් ආරෝපණය සහ විද්‍යුත් බලය සඳහා සූත්‍රය

විද්‍යුත් ආරෝපණය සහ විද්‍යුත් බලය සඳහා උදාහරණ ප්‍රශ්න සහ සූත්‍ර

විදුලි ආරෝපණය

1. ස්කන්ධය m = 9√3 x 10 සහිත සමාන ආරෝපණ දෙකක්^-4 l = මීටර 1 ක දිගකින් යුත් කඹයක් භාවිතයෙන් kg එකම ස්ථානයක එල්ලා ඇත. ආරෝපණ දෙක a = මීටර 1 ක දුරකින් වෙන් කර ඇත්නම්, එක් එක් ආරෝපණයේ විශාලත්වය ....

A. ක්ෂුද්‍ර කූලෝම්බ 4ක්
B. ක්ෂුද්‍ර කූලෝම්බ 2ක්
සී. 1 ක්ෂුද්‍රකූලොම්බ්
ඩී. 0,5 ක්ෂුද්‍රකූලොම්බ්

සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
සමාන ආරෝපණ දෙකක් යනු සමාන ආරෝපණ දෙකක් වන අතර, එහිදී සමාන ආරෝපණ එකිනෙක විකර්ෂණය වේ.
කඹයේ දිග (l) = මීටර් 1
ආරෝපණ දෙක අතර දුර (r) = මීටර 1 යි
ආරෝපණ ස්කන්ධය (m) = 9√3 x 10^-4 kg
ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන ත්වරණය (g) = 10 m/s²
ගුරුත්වාකර්ෂණය (w) = mg = (9√3 x 10^-4 කි.ග්‍රෑ.)(මීටර් 10/තත්පර²) = 9√3 x 10^-3 නිව්ටන්
ඇසුවා : එක් එක් ආරෝපණයේ විශාලත්වය (q)
පිළිතුර :

ශීර්ෂ පාඨය:
F = 1 සහ 2 භාර අතර විකර්ෂක විද්‍යුත් බලය
w₁ = බෝලයේ ගුරුත්වාකර්ෂණය 1
w₂ = බෝලයේ ගුරුත්වාකර්ෂණය 2
T₁ = කඹ ආතති බලය 1
T_1x = x-අක්ෂය මත කඹය 1 හි ආතති බලයේ සංරචකය
T_1y = y-අක්ෂය මත කඹය 1 හි ආතති බලයේ සංරචකය
T₂ = කඹ ආතති බලය 2
T_2x = x-අක්ෂය මත කඹය 2 හි ආතති බලයේ සංරචකය
T_2y = y-අක්ෂය මත කඹය 2 හි ආතති බලයේ සංරචකය
l₁ = කඹයේ දිග 1
l_1x = x-අක්ෂයේ තන්තුවේ දිගෙහි සංරචකය
l_1y = y-අක්ෂයේ තන්තුවේ දිගෙහි සංරචකය

cos θ හි අගය ගණනය කරන්න:

කඹයේ ආතති බලය ගණනය කරන්න (T₁):

sin θ හි අගය ගණනය කරන්න:

x-අක්ෂය මත කඹයේ ආතති බලයේ සංරචකය ගණනය කරන්න (T_1x):

බෝල දෙක සමතුලිතව පවතින බැවින් T_1x = එෆ් = 9 x 10^-3 නිව්ටන්

කූලෝම්බ්ගේ නියම සූත්‍රය භාවිතයෙන් එක් එක් බෝලයේ ආරෝපණය ගණනය කරන්න:

එක් එක් ආරෝපණයේ විශාලත්වය 1 x 10 වේ.^-6 කූලෝම්බ් හෝ මයික්‍රෝකූලොම්බ් 1ක්.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

විද්‍යුත් ආරෝපිත වස්තුවක් සෑදීම

1. වස්තුවකට විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ලබා දෙන ක්‍රම දෙකක් නම්....
A. අතුල්ලමින් සහ විද්‍යුත් චුම්භකත්වය
B. ප්‍රේරණය සහ විද්‍යුත් චුම්භකත්වය
C. අතුල්ලමින් සහ ප්‍රේරණය
D. ප්‍රේරණය සහ චුම්භකකරණය
සාකච්ඡා
වස්තුවකට විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ලබා දෙන ක්‍රම දෙකක් වන්නේ අතුල්ලමින් සහ ප්‍රේරණයයි.
අතුල්ලමින් යනු වස්තුවකට ධන හෝ සෘණ විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ලබා දීම සඳහා තවත් වස්තුවක් සමඟ වස්තුව අතුල්ලමින් ක්‍රමයකි, උදාහරණයක් ලෙස ලොම් වලින් වීදුරු දණ්ඩක් අතුල්ලමින් හෝ වියළි කෙස් සහිත ප්ලාස්ටික් පනාවක් අතුල්ලමින්. ඝර්ෂණය අතරතුර, ඉලෙක්ට්‍රෝන එක් වස්තුවකින් තවත් වස්තුවකට ගමන් කරයි, එවිට එක් වස්තුවක ඉලෙක්ට්‍රෝන අතිරික්තයක් (ප්‍රෝටෝන නොමැති) ඇති අතර පසුව සෘණ ආරෝපණය වන අතර අනෙක් වස්තුවට ඉලෙක්ට්‍රෝන ඌනතාවයක් (ප්‍රෝටෝන නොමැති) ඇති අතර පසුව ධන ආරෝපණය වේ.
ප්‍රේරණය යනු ආරෝපිත වස්තුව උදාසීන ලෝහ බෝලයක් අසලට ගෙන ඒමෙන්, නමුත් එය ස්පර්ශ නොකර, ආරෝපිත වස්තුවක් සෑදීමේ ක්‍රමයකි. ආරෝපණය කළ යුතු වස්තුවට නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන තිබිය යුතුය, මන්ද මෙම නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන විද්‍යුත් ආරෝපිත වස්තුවකින් ප්‍රේරණය වූ විට චලනය විය හැකිය. ලෝහමය වස්තූන් සාමාන්‍යයෙන් නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ඇත. වීදුරු, ප්ලාස්ටික් හෝ දැව වැනි වස්තූන් ප්‍රේරණය මගින් විද්‍යුත් ආරෝපිත කළ නොහැක, මන්ද මෙම වස්තූන්ට නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන නොමැති බැවිනි.
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

විදුලි ආරෝපණ වර්ග

2. ආරෝපිත වස්තු හතරක් (P, Q, R සහ S) පහත පරිදි ක්‍රියා කරයි. P සහ Q එකිනෙක විකර්ෂණය කරයි, P සහ R එකිනෙක ආකර්ෂණය කරයි, R සහ S එකිනෙක විකර්ෂණය කරයි. පහත සඳහන් ප්‍රකාශවලින් නිවැරදි කුමක්ද?
A. P සෘණ ආරෝපණයක් නම්, S සෘණ ආරෝපණයක් වේ.
B. Q සෘණ ආරෝපණයක් නම්, S සෘණ ආරෝපණයක් වේ.
C. R සෘණ ආරෝපණයක් නම්, P සෘණ ආරෝපණයක් වේ.
D. S සෘණ ආරෝපණයක් නම්, P ධන ආරෝපණයක් වේ.
සාකච්ඡා
P සහ Q එකම ආරෝපණයක් ඇති බැවින් P සහ Q එකිනෙක විකර්ෂණය වේ.
P සහ R එකිනෙකා ආකර්ෂණය කරයි, එබැවින් P සහ R එකිනෙකට වෙනස් ආරෝපණ ඇත.
R සහ S එකිනෙකා විකර්ෂණය කරයි, එබැවින් R සහ S එකම ආරෝපණයක් ඇත.

ඉතින් P සහ Q ධන ආරෝපණයක් තිබේ නම් R සහ S සෘණ ආරෝපණය වේ හෝ P සහ Q සෘණ ආරෝපණයක් තිබේ නම් R සහ S ධන ආරෝපණය වේ.
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

3. රීජන්සි/නගර මට්ටමේ අංක 59 හි කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් සඳහා 2011 ජාතික විද්‍යා ඔලිම්පියාඩ් ප්‍රශ්න
... වස්තුවක් ධන ආරෝපිත යැයි කියනු ලැබේ නම්
A. වස්තුවට ප්‍රෝටෝන ලැබේ
B. වස්තුව ප්‍රෝටෝන නිකුත් කරයි
C. වස්තූන් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගනී
D. වස්තූන් ඉලෙක්ට්‍රෝන මුදාහරියි
සාකච්ඡා
ප්‍රෝටෝන ධන ආරෝපිත වන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන සෘණ ආරෝපිත වේ. ප්‍රෝටෝන පරමාණු මධ්‍යයේ පිහිටා ඇති අතර එමඟින් ඒවා එක් වස්තුවකින් තවත් වස්තුවකට ගමන් කිරීම වළක්වයි. අනෙක් අතට, ඉලෙක්ට්‍රෝන පරමාණු මතුපිට පිහිටා ඇති අතර එමඟින් එක් වස්තුවකින් තවත් වස්තුවකට ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසයි. වස්තූන් විද්‍යුත් වශයෙන් ආරෝපණය වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන මුදා හැරීමෙන් හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගැනීමෙනි. වස්තුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගන්නේ නම්, එයට අතිරික්ත ඉලෙක්ට්‍රෝන (ප්‍රෝටෝන නොමැතිකම) ඇති අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සෘණ ආරෝපණයක් ඇති වේ. වස්තුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන මුදා හරින්නේ නම්, එයට අතිරික්ත ඉලෙක්ට්‍රෝන (ප්‍රෝටෝන අතිරික්තයක්) ඇති අතර එමඟින් ධන ආරෝපණයක් ඇති වේ.
ඉහත ප්‍රශ්නය මත පදනම්ව, වස්තුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන මුදා හරින්නේ නම් එයට ධන ආරෝපණයක් ඇති බව කියනු ලැබේ.
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

විද්‍යුත් බලය

4. Q බැගින් වූ විද්‍යුත් ආරෝපණ දෙකක්₁ සහ Q₂ R දුරින් ඇති විට එහි විකර්ෂක බලය 100 N වේ. ආරෝපණ දෙක අතර දුර 1/3 R දක්වා අඩු කළහොත්, විද්‍යුත් ආරෝපණවල විකර්ෂක බලය ….
ඒ. 33,33 එන්
බී. 100 එන්
සී. 300 එන්
ඩී. 900 එන්
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්‍යුත් ආරෝපණය 1 = Q₁
විද්‍යුත් ආරෝපණය 2 = Q₂
ආරෝපණ දෙක අතර දුර = R
ආරෝපණ දෙක අතර විකර්ෂක බලය (F) = නිව්ටන් 100 කි.
විකර්ෂක බලය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ විද්‍යුත් ආරෝපණ දෙකම එකම වර්ගයේ බවයි, ධන හෝ සෘණ යන දෙකම.
අසන ලද්දේ: ආරෝපණ දෙක අතර දුර 1/3 R දක්වා අඩු කළහොත්, විද්‍යුත් ආරෝපණයේ විකර්ෂක බලය...
පිළිතුර :
කූලෝම්බ්ගේ නීති සූත්‍රය:
එෆ් = කේ Q₁ Q₂ / ආර්₂
R = 1 යැයි සිතමු, එවිට Q හි අගය₁.Q₂ ගණනය කළ හැක:

ආරෝපණ දෙක අතර දුර 1/3 R දක්වා අඩු කළහොත්, විද්‍යුත් ආරෝපණයේ (F) විකර්ෂක බලය වන්නේ:

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

5. ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₁ = +4e සහ ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණ Q₂ = -3e පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, එකිනෙකින් මීටර් 0,3 ක් දුරින් තබා ඇත. එවිට ආරෝපණය මත ක්‍රියා කරන විද්‍යුත් බලය Q₂ ශුන්‍ය වේ, ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₃ = +16e… තුළ තැබිය යුතුය.
A. Q හි වමට මීටර් 0,3 කි.₁
B. Q හි දකුණට මීටර් 0,6 කි.₁
C. Q හි දකුණට මීටර් 0,6 කි.₂
D. Q හි වමට මීටර් 0,9 කි.₂
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ඉලෙක්ට්‍රෝනයක (-e) හෝ ප්‍රෝටෝනයක (+e) ආරෝපණය = 1,60 x 10^-19 කූලෝම්බ්
ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₁ = +4ඊ
ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₂ = -3ඊ
ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₃ = +16ඊ
ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණ අතර දුර Q₁ සහ ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₂ = මීටර් 0,3
ප්‍රශ්නය: ආරෝපණය මත ක්‍රියා කරන විද්‍යුත් බලය Q₂ ශුන්‍ය වේ, ලක්ෂ්‍ය ආරෝපණය Q₃ = +16e… තුළ තැබිය යුතුය.
පිළිතුර :
ආරෝපණ Q අතර විද්‍යුත් බලය₁ සහ ආරෝපණය Q₂ :

ආරෝපණ Q₁ ධන සහ ආරෝපණ Q₂ ඍණ වන පරිදි විද්‍යුත් බලය F හි දිශාව₁₂ වමට (ආරෝපණ Q දෙසට)₁).

එවිට Q ආරෝපණය මත ක්‍රියා කරන ප්‍රතිඵල විද්‍යුත් බලය₂ ශුන්‍ය නම් ආරෝපණ Q අතර විද්‍යුත් බලයේ විශාලත්වය₂ සහ ආරෝපණය Q₃ (F₃₂) = ආරෝපණ අතර විද්‍යුත් බලයේ විශාලත්වය Q₁ සහ ආරෝපණය Q₂ (F₁₂) සහ දිශාව F₃₂ F දිශාවට ප්‍රතිවිරුද්ධ විය යුතුය.₁₂. දිශාව F₁₂ වමට, එබැවින් දිශාව F₃₂ දකුණට යා යුතුයි. Q මතක තබා ගන්න₃ ධන වන අතර Q₂ සෘණ ආරෝපණයක් වන බැවින්, F හි දිශාව₃₂ දකුණට පසුව ආරෝපණය Q₃ Q හි දකුණට තැබිය යුතුය.₂

ආරෝපණ අතර දුර Q₂ සහ ආරෝපණය Q₃ කූලෝම්බ්ගේ නීති සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ:

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

ප්‍රශ්න මූලාශ්‍රය:

කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් භෞතික විද්‍යාව OSN ප්‍රශ්න