విద్యుత్ క్షేత్ర సమీకరణాల గురించి 3 ప్రశ్నలు
1. 10 సెం.మీ వ్యాసార్థం గల ఒక వాహక గోళం 500 μC విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంది. A, B, మరియు C బిందువులు గోళం యొక్క కేంద్రం నుండి వరుసగా 12 సెం.మీ, 10 సెం.మీ మరియు 8 సెం.మీ దూరంలో గోళం యొక్క కేంద్రంతో ఒకే సరళరేఖపై ఉన్నాయి. A, B, మరియు C బిందువుల వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలాన్ని లెక్కించండి!
తెలిసిన:
వాహక గోళం యొక్క వ్యాసార్థం (R) = 10 సెం.మీ = 0.1 మీ
విద్యుత్ ఆవేశం (q) = 500 μC = 500 x 10 -6 C
r A = 12 సెం.మీ = 0,12 మీ
r B = 10 సెం.మీ = 0,1 మీ
r C = 8 సెం.మీ = 0,08 మీ
కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10 9
కావలసినవి: A బిందువు వద్ద (E A ), B బిందువు వద్ద (E B ) మరియు C బిందువు వద్ద (E C ) విద్యుత్ క్షేత్ర బలం
పరిష్కారం:
a) A బిందువు వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలం
E A = kq / r A 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 N/C
బి) బిందువు B వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలం
E B = kq / r B 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 N/C
c) C బిందువు వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలం
బంతిలో ఉండటానికి E C = 0.
2. ఒక బిందువు వద్ద 4 nC పరీక్షా ఆవేశాన్ని ఉంచినప్పుడు, ఆ ఆవేశం 5 × 10 – 4 N బలాన్ని అనుభవిస్తుంది. ఆ బిందువు వద్ద విద్యుత్ క్షేత్రం E యొక్క పరిమాణం ఎంత?
తెలిసిన:
పరీక్షా విద్యుత్ ఆవేశం (q) = 4 nC = 4 x 10 -9 కూలంబ్
విద్యుత్ బలం (F) = 5 × 10 -4 N
కావలసినది: విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పరిమాణం (E)
పరిష్కారం:
E = F / q = (5 × 10 -4 ) / (4 x 10 -9 ) = 1,25 x 10 5 N/C
3. పటంలో చూపిన విధంగా ఒక లంబకోణ త్రిభుజం యొక్క శీర్షాల వద్ద q B = 12 μC మరియు q C = 9 μC అనే రెండు ఆవేశాలు ఉంచబడ్డాయి. A బిందువు వద్ద అనుభవించే విద్యుత్ క్షేత్ర బలాన్ని కనుగొనండి!
తెలిసిన:
బిందువు B వద్ద ఆవేశం (qB) = 12 μC = 12 x 10 -6 C
C బిందువు వద్ద ఆవేశం (qC) = 9 μC = 9 x 10 -6 C
కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 x 10 9
r AC = 4 సెం.మీ = 0,04 మీ
r AB = 3 సెం.మీ = 0,03 మీ
కావలసినది: A బిందువు వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలం
పరిష్కారం:
E AC = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,04) 2 = 81 x 10 3 / 0,0016 = 5,0 x 10 7 N/C
E AB = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,03) 2 = 81 x 10 3 / 0,0009 = 9,0 x 10 7 N/C
