Пример електричног потенцијала

5 примера питања о електричном потенцијалу

1. Одредити електрични потенцијал у тачки удаљеној 1 цм од наелектрисања q = 5,0 μC. Кулонова константа (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}, 1 μC = 10^{-КСНУМКС} C.
Пембахасан
Познато је да:
Удаљеност од наелектрисања (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Наелектрисање (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Цоуломб
Питао/ла: Електрични потенцијал (V)
Јаваб :

Електрични потенцијал:

Електрични потенцијал је 4,5 x 10⁶ волт

2. Напуните Q₁ = 5,0 μC и наелектрисање Q₂ = 6,0 μC. Кулонова константа (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}, 1 μC = 10^{-КСНУМКС} C. Тачка А је у средини између две муатанОдреди електрични потенцијал у тачки А!
Пембахасан
Познато је да:
Наплата Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Удаљеност тачке А од тачке Q₁ = 10 цм = 0,1 м = 10^-1 m
Наплата Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Удаљеност тачке А од тачке Q₂ = 10 цм = 0,1 м = 10^-1 m
Кулонова константа (к) = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}
Питао/ла: Електрични потенцијал у тачки А
Јаваб :

Електрични потенцијал 1:

Електрични потенцијал 2:

Електрични потенцијал у тачки А:

В = В₂ - В₁
V = (54 – 45) x 10⁴
V = 9 x 10⁴
Електрични потенцијал у тачки А је 9 x 10⁴ волт

3. Напуните q₁ = 5,0 μC и наелектрисање q₂ = 6,0 μC. Кулонова константа (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}, 1 μC = 10^{-КСНУМКС} C. Одредити електрични потенцијал у тачки А!
Пембахасан
Познато је да:
Наплата Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Удаљеност тачке А од тачке Q₁ = 40 цм = 0,4 м = 4 x 10^-1 m
Наплата Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Удаљеност тачке А од тачке Q₂ = 50 цм = 0,5 м = 5 x 10^-1 m
Кулонова константа (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}
Питао/ла: Електрични потенцијал у тачки А
Јаваб :

Електрични потенцијал 1:

Електрични потенцијал 2:

Електрични потенцијал у тачки А:

В = В₁ + В₂
V = (-11,25 + 10,8) x 10⁴
V = -0,45 x 10⁴
V = -4,5 x 10³
Електрични потенцијал у тачки А је -4,5 x 10³ волт

4. Питања за национални испит за SMA/MA физику U-ZC-2013/2014 бр. 28
Шупља проводљива сфера је наелектрисана позитивним електричним наелектрисањем од 500 µC као што је приказано на следећој слици:
Која од следећих изјава је тачна?
А. Електрични потенцијал у тачки P = 2 пута већи од електричног потенцијала у тачки R
Б. Електрични потенцијал у тачки Q је исти као и у тачки P.
C. Електрични потенцијал у тачки T = 2 пута већи од електричног потенцијала у тачки Q
D. Електрични потенцијал у тачки P је исти као и у тачки T.
E. Електрични потенцијал у тачкама P, Q и R је исти.
Пембахасан
Шупља проводљива сфера, стога нема електричног набоја унутар сфере. Према примена Гаусовог закона, ако нема електричног набоја у шупљој сфери, онда нема електричног поља у шупљој сфери.

Електрично поље има везу са разликом у електричном потенцијалу која је изражена једначином V_ab = E d, где је V_ab = разлика потенцијала између две тачке, E = електрично поље и d = растојање између две тачке. E = 0, па је Vab = 0. Електрично поље је нула, па је и разлика потенцијала једнака нули. Нулта разлика потенцијала значи да нема разлике у електричном потенцијалу унутар шупље сфере. Другим речима, електрични потенцијал у свим тачкама унутар шупље сфере је исти. Величина електричног потенцијала унутар шупље сфере је иста као и електрични потенцијал на површини сфере.

Што је даље од површине сфере, то је електрични потенцијал у тој тачки мањи. Ово се заснива на једначини за разлику електричног потенцијала. V_ab = k Q/r, Где r = растојање од центра лопте до тачке где се израчунава потенцијална разликаНа основу ове једначине, растојање (r) је обрнуто пропорционално потенцијалној разлици (V_ab), тако да што је већа удаљеност тачке од центра лопте, то је мања разлика електричног потенцијала између центра лопте и те тачке. Тачка R је ближа центру лопте, док је тачка T даље од центра лопте, па је разлика потенцијала између тачке R и центра лопте већа, док је разлика потенцијала између тачке T и центра лопте мања. Другим речима, електрични потенцијал у тачки R је већи од електричног потенцијала у тачки T.

Напомена: Разликовати између електрични потенцијал со разлика електричног потенцијала. Електрични потенцијал не може се израчунати у вредности, док се разлика електричног потенцијала може израчунати у вредности помоћу формуле V_ab = k Q/rАко у простору постоји електрично поље, онда свака тачка у простору има електрични потенцијал, док се разлика електричног потенцијала израчунава поређењем две различите тачке. Другим речима, у истој тачки постоји електрични потенцијал, али у тој тачки нема разлике електричног потенцијала.

Тачни одговори су Б и Е.

5. Питања за национални испит за SMA/MA физику U-ZC-2013/2014 бр. 28
Шупља проводљива сфера има наелектрисање од 4 µC и полупречник од 10 cm као што је приказано на слици. Која је изјава о електричном потенцијалу (V) на сфери тачна?
А. В._A > В._B
Б. В._B > В._A
Ц. В_A = В_B
Д.В._A <В_C
Е.В._B <В_C
Пембахасан
На основу објашњења у питању број 1, В_A = В_B, В_A > В._C и В_B > В._C.
Тачан одговор је Ц.