3 vprašanja o enačbi potencialne razlike
1. Električni naboj se premika v homogenem električnem polju s silo 2√3 N na razdaljo 20 cm. Če je smer sile pod kotom 30o Glede na premik električnega naboja, kakšna je razlika v električni potencialni energiji v začetnem in končnem položaju električnega naboja.
znano:
Sila (F) = 2√3 N
Razdalja (s) = 20 cm = 0.2 m
Kot (θ) = 30o
Zaželeno: Električna potencialna razlika
rešitev:
Delo prenosa naboja +q iz točke a v točko b je enako razliki električnih potencialnih energij v točkah a in b.
ΔEP = ΔW
Če je smer sile F glede na smer prenosa naboja +q pod kotom θ, potem je delo prenosa naboja +q od a do b:
ΔW = F Δs cos θ = (2√3)(0,2)(cos 30) = (0,4√3)(0,5√3) = (0,2)(3) = 0,6 Joula
2. Če sta naboj in kapaciteta kondenzatorjev 5 µC oziroma 20 µF, določite potencialno razliko kondenzatorjev.
znano:
Električni naboj (q) = 5 µC = 5 x 10-6 C
Kapaciteta kondenzatorja (C) = 20 µF = 20 x 10-6 F
Zaželeno: Potencialna razlika kondenzatorja (V)
rešitev:
Formula za potencialno razliko kondenzatorja, kapaciteto in naboj kondenzatorja:
V = q / C = (5 x 10-6) / 20 x 10-6 = 5/20 = 0,25 volta
3. Dva točkovna naboja QA = -4 µC in QB = 8 µC sta oddaljena 16 cm. Določite električni potencial na polovici razdalje med obema nabojema.
znano:
Električni naboj 1 (QA) = 4 x 10-6 C
Električni naboj 2 (QB) = 8 x 10-6 C
Razdalja (r) = 8 cm = 0,08 m
Coulombova konstanta (k) = 9 × 109 Nm2/C2
Zaželeno: Električni potencial pri C (VC)
rešitev:
VA = k Q / r = (9 × 109)(4 x 10-6) / 0,08 = (36 × 103) / 0,08 = -450 voltov
VB = k Q / r = (9 × 109)(8 x 10-6) / 0,08 = (72 × 103) / 0,08 = 900 voltov
Električni potencial pri C (VC) = 900 – 450 = 450 voltov
