విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఉదాహరణ

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ప్రశ్నలకు 5 ఉదాహరణలు

1. నిర్ణయించండి విద్యుత్ పొటెన్షియల్ q = 5,0 μC ఆవేశం నుండి 1 cm దూరంలో ఉన్న బిందువు వద్ద. కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
ఆవేశం నుండి దూరం (r) = 1 సెం.మీ = 1/100 మీ = 0,01 మీ = 10^-2 m
ఆవేశం (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 కూలంబ్
అడిగారు: విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V)
సమాధానం :

విద్యుత్ పొటెన్షియల్:

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 4,5 x ^10⁶ వోల్టులు

2. ఛార్జ్ Q₁ = 5,0 μC మరియు ఆవేశం Q₂ = 6,0 μC. కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. A బిందువు రెండింటి మధ్యలో ఉంది సరుకుA బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌ను కనుగొనండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
ఛార్జ్ క్యూ₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Q నుండి A బిందువు యొక్క దూరం₁ = 10 సెం.మీ = 0,1 మీ = 10^-1 m
ఛార్జ్ క్యూ₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Q నుండి A బిందువు యొక్క దూరం₂ = 10 సెం.మీ = 0,1 మీ = 10^-1 m
కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
అడిగారు: A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్
సమాధానం :

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 1:

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 2:

A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్:

V = V₂ - వి₁
V = (54 – 45) x 10⁴
V = 9 x 10⁴
A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 9 x 10⁴ వోల్ట్

3. ఛార్జ్ q₁ = 5,0 μC మరియు ఆవేశం q₂ = 6,0 μC. కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌ను కనుగొనండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
ఛార్జ్ క్యూ₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Q నుండి A బిందువు యొక్క దూరం₁ = 40 సెం.మీ = 0,4 మీ = 4 x 10^-1 m
ఛార్జ్ క్యూ₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Q నుండి A బిందువు యొక్క దూరం₂ = 50 సెం.మీ = 0,5 మీ = 5 x 10^-1 m
కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
అడిగారు: A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్
సమాధానం :

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 1:

విద్యుత్ పొటెన్షియల్ 2:

A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్:

V = V₁ + వి₂
V = (-11,25 + 10,8) x 10⁴
V = -0,45 x 10⁴
V = -4,5 x 10³
A బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ -4,5 x 10³ వోల్ట్

4. SMA/MA ఫిజిక్స్ U-ZC-2013/2014 నెం. 28 కొరకు జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు
కింది పటంలో చూపిన విధంగా ఒక బోలు వాహక గోళం 500 µC ధనావేశంతో ఆవేశితం చేయబడింది:
కింది వాక్యాలలో ఏది సరైనది?
A. P బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్, R బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌కు 2 రెట్లు ఉంటుంది.
బి. Q బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్, P బిందువు వద్ద ఉన్న పొటెన్షియల్‌కు సమానంగా ఉంటుంది.
C. T బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్, Q బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌కు 2 రెట్లు ఉంటుంది.
D. P బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ T బిందువు వద్ద ఉన్నదానికి సమానం.
E. P, Q మరియు R బిందువుల వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది.
చర్చ
బోలుగా ఉండే వాహక గోళం లోపల విద్యుత్ ఆవేశం ఉండదు. దీని ప్రకారం గాస్ నియమం యొక్క అనువర్తనంబోలు గోళంలో విద్యుత్ ఆవేశం లేకపోతే, ఆ బోలు గోళంలో విద్యుత్ క్షేత్రం ఉండదు.

విద్యుత్ క్షేత్రం, _{విద్యుత్} పొటెన్షియల్ భేదానికి సంబంధించింది, దీనిని Vab = Ed అనే సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తపరుస్తారు , ఇక్కడ Vab ₌ రెండు బిందువుల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం, E = విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు d = రెండు బిందువుల మధ్య దూరం. E = 0 కాబట్టి Vab = 0. విద్యుత్ క్షేత్రం శూన్యం కాబట్టి పొటెన్షియల్ భేదం కూడా శూన్యం. శూన్య పొటెన్షియల్ భేదం అంటే బోలు గోళం లోపల విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం ఏమీ లేదని అర్థం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బోలు గోళం లోపల ఉన్న అన్ని బిందువుల విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది. బోలు గోళం లోపల ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్ పరిమాణం, గోళం ఉపరితలంపై ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌కు సమానంగా ఉంటుంది.

బంతి ఉపరితలం నుండి దూరం పెరిగే కొద్దీ, ఆ బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ తగ్గుతుంది. ఇది విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం Vab = kQ / r సమీకరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది , ఇక్కడ r = బంతి కేంద్రం నుండి పొటెన్షియల్ భేదం లెక్కించబడే బిందువుకు గల దూరం . ఈ సమీకరణం ప్రకారం, దూరం (r) పొటెన్షియల్ భేదానికి _{( Vab} ) విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది , కాబట్టి బంతి కేంద్రం నుండి ఒక బిందువు యొక్క దూరం పెరిగే కొద్దీ, బంతి కేంద్రానికి మరియు ఆ బిందువుకు మధ్య విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం తగ్గుతుంది. బిందువు R బంతి కేంద్రానికి దగ్గరగా ఉండగా, బిందువు T బంతి కేంద్రానికి దూరంగా ఉంది, కాబట్టి బిందువు R మరియు బంతి కేంద్రం మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే బిందువు T మరియు బంతి కేంద్రం మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం తక్కువగా ఉంటుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బిందువు T వద్ద ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్ కంటే బిందువు R వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

గమనిక: విద్యుత్ పొటెన్షియల్ మరియు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం మధ్య తేడాను తెలుసుకోండి . విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌ను లెక్కించలేము, అయితే విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదాన్ని V _ab = k Q / r అనే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు . ఒక ప్రదేశంలో విద్యుత్ క్షేత్రం ఉంటే, ఆ ప్రదేశంలోని ప్రతి బిందువుకు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఉంటుంది, అయితే రెండు వేర్వేరు బిందువులను పోల్చడం ద్వారా విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదాన్ని లెక్కిస్తారు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒకే బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ ఉంటుంది కానీ ఆ బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం ఉండదు.

సరైన సమాధానాలు బి మరియు ఇ.

5. SMA/MA ఫిజిక్స్ U-ZC-2013/2014 నెం. 28 కొరకు జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు
పటంలో చూపిన విధంగా, ఒక బోలు వాహక గోళం 4 µC ఆవేశాన్ని మరియు 10 cm వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంది. గోళంపై విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V) గురించి కింది వాటిలో ఏది సరైనది?
ఎ. వి_A వి_B
బి. వి_B వి_A
సి. వి_A = వి_B
డి.వి_A <వి_C
ఈ.వి._B <వి_C
చర్చ
ప్రశ్న సంఖ్య 1లోని వివరణ ఆధారంగా, V_A = వి_B, వి_A వి_C మరియు V_B వి_C.
సరైన సమాధానం C.