Потенсиали электрикӣ дар ноқили тӯб - мушкилот ва роҳҳои ҳал
1. Ноқили кураи холӣ бо ҳарораташ 4 мкС радиуси 8 см дорад. Потенсиали электрикиро дар сатҳи кура муайян кунед. (k = 9.10 9 Нм2.C -2 )
Маълум:
Дар заряди барқ (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
Радиуси тӯб (r) = 8 см = 8 x 10 -2 м
Доимии Кулон (k) = 9.10 9 Нм2 .C -2
Дархост: Потенсиали электрикӣ дар сатҳи тӯб (V)
Ҳал:
V = k Q / r
V = (9 x 109 ) (4 x 10 -9 ) / (6 x 10 -2 )
V = (36 x 103 ) / (3 x 10 -2 )
V = (36/8) x 10 3 x 10 2
V = 4.5 x 10 5 Вольт
2. Ноқили курашакл радиуси 3 см дорад (1 μC = 10 -6 C ва k = 9.10 9 Nm2.C -2 ) . Агар ноқил заряди мусбат +1 μC дошта бошад, пас потенсиали электрикӣ дар нуқтаи A ... аст.
Ҳал:
Потенсиали электрикӣ дар дохили ноқили курашакл = Потенсиали электрикӣ дар сатҳи ноқили курашакл.
Маълум:
Заряди барқӣ (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Радиуси ноқили курашакл (r) = 3 см = 3 x 10 -2 м
Доимии Кулон (k) = 9.10 9 Нм2 .C -2
Маълумот: Потенсиали электрикӣ дар нуқтаи A (V)
Ҳал:
V = k Q / r
V = (9 x 109 ) (1 x 10 -9 ) / (6 x 10 -2 )
V = (9 x 103 ) / (3 x 10 -2 )
V = (9/3) x 10 3 x 10 2
V = 3 x 10 5 Вольт
3. Як тӯби металлии холӣ бо радиуси 9 см заряди электрикии 6.4 x 10 -9 Кулон дорад, ки дар расми зер нишон дода шудааст. Масофа байни нуқтаи O ва нуқтаи P = 4 см; Масофа байни нуқтаи P ва нуқтаи Q = 5 см; Масофа байни нуқтаи Q ва нуқтаи R = 18 см ва k = 9.10 9 Нм2.C -2 . Потенсиали электрикиро дар нуқтаи P муайян кунед.
ҳал
Потенсиали электрикӣ дар дохили ноқили курашакл = Потенсиали электрикӣ дар сатҳи ноқили курашакл.
Маълум:
Заряди барқӣ (Q) = 6.4 x 10-9 C
Радиуси ноқили курашакл (r) = OP + PQ = 4 см + 5 см = 9 см = 9 x 10 -2 м
Доимии Кулон (k) = 9.10 9 Нм2 .C -2
Маълумот: Потенсиали электрикӣ дар нуқтаи P (V)
Ҳал:
V = k Q / r
V = (9 x 109 ) (6,4 x 10 -9 ) / (9 x 10 -2 )
V = 109 (6,4 x 10 -9 ) / 10 -2
V = 6.4 / 10 -2
V = 6.4 x 10 2
V = 6.4 x 100
V = 640 Вольт
1. Савол: Потенсиали электрикӣ чист?
Ҷавоб: Потенсиали электрикӣ энергияи потенсиали электрикӣ барои як заряди воҳидӣ дар нуқтаи мушаххаси фазо аст.
2. Савол: Потенсиали электрикӣ дар сатҳи тӯби гузаронанда чӣ гуна муайян карда мешавад?
Ҷавоб: Потенсиали электрикӣ дар сатҳи тӯби гузаронанда яксон аст ва бо формулаи V = kQ/R дода мешавад, ки дар он Q заряди тӯб ва R радиуси он аст.
3. Савол: Чаро потенсиали электрикӣ дар ҳама ҷо дар сатҳи тӯби гузаронандаи заряднок доимӣ аст?
Ҷавоб: Ноқилҳо дар мувозинати электростатикӣ майдони электрикӣ доранд, ки ба сатҳ амудӣ аст. Аз ин рӯ, ҳангоми ҳаракат додани заряд дар сатҳ бо нигоҳ доштани доимии потенсиал ягон кор анҷом дода намешавад.
4. Савол: Потенсиал дар дохили тӯби гузаронанда чӣ гуна тағйир меёбад?
Ҷавоб: Дар дохили як тӯби ноқилкунандаи яксон заряднок потенсиали электрикӣ тағйир меёбад, аммо дар ҳолати тӯби ноқилкунандаи холӣ, потенсиал дар дохил доимӣ мемонад ва ба потенсиали сатҳи он баробар аст.
5. Савол: Чӣ тавр андозаи тӯби гузаронанда ба потенсиали сатҳии он таъсир мерасонад, агар заряди доимӣ бошад?
Ҷавоб: Бар асоси формулаи V = kQ/R, тӯби калонтар (R калонтар) барои заряди додашуда Q потенсиали сатҳӣ хурдтар хоҳад дошт.
6. Савол: Потенсиали электрикӣ бо майдони электрикӣ чӣ гуна алоқаманд аст?
Ҷавоб: Потенсиали электрикӣ ва майдони электрикӣ бо муодилаи E = -dV/dr алоқаманданд, ки дар он dV тағирёбии потенсиал ва dr тағирёбии мавқеъ аст.
7. Савол: Чаро мо наметавонем дар дохили тӯби ноқилӣ дар мувозинати электростатикӣ майдони электрикӣ дошта бошем?
Ҷавоб: Электронҳо дар ноқил то он даме, ки майдонҳои электрикии берунаро бекор кунанд, ҳаракат мекунанд. Пас аз ба даст овардани мувозинат, майдони электрикии дохили ноқил сифр мешавад.
8. Савол: Агар миқдори заряди он ду баробар зиёд шавад, бо потенсиали электрикии тӯби гузаронанда чӣ мешавад?
Ҷавоб: Ду баробар зиёд кардани заряди Q боиси ду баробар зиёд шудани потенсиали электрикии V мегардад, бо назардошти таносуби V = kQ/R.
9. Савол: Аҳамияти истилоҳи "k" дар формулаи потенсиали электрикӣ чист?
Ҷавоб: 'k' доимии Кулон аст, ки тақрибан дар вакуум ба 8.99 x 10⁹ Н.м²/К² баробар аст.
10. Савол: Энергияи потенсиали электрикӣ аз потенсиали электрикӣ чӣ фарқ дорад?
Ҷавоб: Энергияи потенсиали электрикӣ энергияест, ки заряд аз сабаби мавқеи худ дар майдони электрикӣ дорад, дар ҳоле ки потенсиали электрикӣ энергияи потенсиали электрикӣ барои як воҳиди заряд аст.
11. Савол: Оё тӯби гузаронандаи заряднок ба потенсиали электрикии ашёи наздик таъсир мерасонад?
Ҷавоб: Бале, ҳар як ҷисми заряднок дар атрофи худ майдони электрикӣ эҷод мекунад, ки ба потенсиали электрикии ҷисмҳои наздик таъсир мерасонад.
12. Савол: Потенсиали электрикӣ дар нуқтае, ки дар наздикии тӯби гузаронандаи заряднок ҷойгир аст, чӣ тавр ҳисоб карда мешавад?
Ҷавоб: Он бо истифода аз формулаи V = kQ/r ҳисоб карда мешавад, ки дар он r масофа аз маркази тӯб то нуқта аст.
13. Савол: Агар ду тӯби якхелаи ноқилӣ, яке заряднок ва дигаре бе заряднок, ба ҳам пайваст шаванд ва сипас аз ҳам ҷудо карда шаванд, бо потенсиали ҳар яки онҳо чӣ мешавад?
Ҷавоб: Заряд байни ду тӯб баробар тақсим мешавад, ки потенсиалҳои онҳоро якхела мекунад.
14. Савол: Нақши раванди заминсозӣ дар таъсир расонидан ба потенсиали тӯби гузаронанда чист?
Ҷавоб: Ба замин пайваст кардани ноқил ба он имкон медиҳад, ки зарядро бо Замин то он даме, ки потенсиалаш сифр шавад, иваз кунад.
15. Савол: Чаро потенсиали электрикӣ дар дохили кураи ноқили заминӣ сифр аст?
Ҷавоб: Ҳангоми ба замин пайваст шудан, ноқил бо Замин зарядҳоро иваз мекунад, то он даме ки майдони электрикии дохили он ноком шавад ва потенсиал ба сифр баробар шавад.
16. Савол: Оё шакли ноқил ба потенсиали сатҳии он таъсир мерасонад?
Ҷавоб: Барои заряди додашуда, тақсимот метавонад вобаста ба шакл фарқ кунад, аммо дар мувозинати электростатикӣ, потенсиал дар сатҳи ҳар гуна ноқил доимӣ боқӣ мемонад.
17. Савол: Тақсимоти заряд дар ноқили ғайрисферӣ чӣ гуна тағйир меёбад?
Ҷавоб: Дар ноқили ғайрикуравӣ, заряд дар нуқтаҳои тез ё кунҷҳо аз сабаби консентратсияи хатҳои майдони электрикӣ бештар ҷамъ мешавад.
18. Савол: Чаро паррандагон метавонанд дар болои хатҳои барқи баландшиддат нишинанд, бе он ки ба барқ зарба зананд?
Ҷавоб: Паррандаҳо аз сабаби анҷом надодани занҷир аз барқ осеб намебинанд. Потенсиали барқӣ дар тамоми бадани онҳо доимӣ аст, зеро онҳо танҳо ба як сим даст мерасонанд, аз ин рӯ фарқияти потенсиал вуҷуд надорад.
19. Савол: Мавҷудияти маводи диэлектрикӣ дар наздикии тӯби ноқилкунандаи заряднок чӣ гуна ба потенсиали электрикии он таъсир мерасонад?
Ҷавоб: Маводи диэлектрикӣ ба майдони электрикии наздики ноқил таъсир мерасонад, ки метавонад ба потенсиал таъсир расонад. Одатан, диэлектрикҳо майдони электрикии муассирро коҳиш медиҳанд.
20. Савол: Потенсиали электрикӣ дар нуқтае, ки аз тӯби зарядноки гузаронанда беохир дур аст, чӣ қадар аст?
Ҷавоб: Ҳангоми аз манбаи заряднок беохир дур шудан, потенсиали электрикӣ ба сифр наздик мешавад.
Дарки нозукиҳои потенсиали электрикӣ, махсусан бо ноқилҳо ба монанди тӯбҳо, имкон медиҳад, ки бисёр падидаҳо дар электростатика ва татбиқи онҳо дар ҷаҳони воқеӣ фаҳмиш пайдо карда шаванд.
