పొటెన్షియల్ వ్యత్యాస సమీకరణం

పొటెన్షియల్ వ్యత్యాస సమీకరణం గురించి 3 ప్రశ్నలు

1. ఒక విద్యుత్ ఆవేశాన్ని 2√3 N బలంతో ఒక సజాతీయ విద్యుత్ క్షేత్రంలో 20 cm దూరం కదిలించారు. బలం యొక్క దిశ 30° కోణంలో ఉంటే^o విద్యుత్ ఆవేశం యొక్క స్థానభ్రంశానికి అనుగుణంగా, విద్యుత్ ఆవేశం యొక్క ప్రారంభ మరియు తుది స్థానాల వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తిలో తేడా ఎంత?

తెలిసిన:

బలం (F) = 2√3 N

దూరం (సె) = 20 సెం.మీ = 0.2 మీ

కోణం (θ) = 30^o

కావలసినది: విద్యుత్ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం

పరిష్కారం:

a నుండి b కి +q ఆవేశాన్ని బదిలీ చేయడానికి చేసే పని, a మరియు b బిందువుల వద్ద ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్ శక్తి వ్యత్యాసానికి సమానం.

ΔEP = ΔW

ఆవేశ బదిలీ +q దిశకు సంబంధించి బలం F యొక్క దిశ θ కోణంలో ఉంటే, అప్పుడు a నుండి b కి ఆవేశ బదిలీ +q యొక్క పని:

ΔW = F Δs cos θ = (2√3)(0,2)(cos 30) = (0,4√3)(0,5√3) = (0,2)(3) = 0,6 జౌల్స్

2. కెపాసిటర్ల చార్జ్ మరియు కెపాసిటీ వరుసగా 5 µC మరియు 20 µF అని తెలిస్తే, కెపాసిటర్ల పొటెన్షియల్ భేదాన్ని కనుగొనండి.

తెలిసిన:

విద్యుత్ ఆవేశం (q) = 5 µC = 5 x 10^-6 C

కెపాసిటర్ సామర్థ్యం (C) = 20 µF = 20 x 10^-6 F

కావలసినది: కెపాసిటర్ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం (V)

పరిష్కారం:

కెపాసిటర్ పొటెన్షియల్ భేదం, కెపాసిటర్ సామర్థ్యం మరియు ఛార్జ్ కోసం సూత్రం:

V = q / C = (5 x 10^-6) / 20 x 10^-6 = 5/20 = 0,25 వోల్టులు

3. QA = -4 µC మరియు QB = 8 µC అనే రెండు బిందు ఆవేశాలు 16 సెం.మీ. దూరంలో ఉన్నాయి. ఆ రెండు ఆవేశాల మధ్య బిందువు వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌ను కనుగొనండి.

తెలిసిన:

విద్యుత్ ఛార్జ్ 1 (Q_A) = 4 x 10^-6 C

విద్యుత్ ఛార్జ్ 2 (Q_B) = 8 x 10^-6 C

దూరం (r) = 8 సెం.మీ = 0,08 మీ

కూలంబ్ స్థిరాంకం (k) = 9 × 10⁹ Nm²/C²

కావలసినది: C వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V_C)

పరిష్కారం:

V_A = k Q / r = (9 × 10⁹)(4 x 10^-6) / 0,08 = (36 × 10³) / 0,08 = -450 వోల్టులు

V_B = k Q / r = (9 × 10⁹)(8 x 10^-6) / 0,08 = (72 × 10³) / 0,08 = 900 వోల్టులు

C వద్ద విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V_C) = 900 – 450 = 450 వోల్టు