Potensyal na elektrikal sa konduktor ng bola – mga problema at solusyon
1. Ang isang 4-μC na guwang na konduktor ng bola ay may radius na 8-cm. Tukuyin ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng bola. (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
Kilala:
Ang electric charge (Q) = 4 µC = 4 x 10-6 C 
Ang radius ng bola (r) = 8 cm = 8 x 10 -2 m
Ang konstante ni Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Hinahanap: Ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng bola (V)
solusyon:
V = kQ / r
V = (9 x 10 9 )(4 x 10 -6 ) / (8 x 10 -2 )
V = (36 x 10 3 ) / (8 x 10 - 2 )
V = (36/8) x 10 3 x 10 2
V = 4.5 x 105 Boltahe
2. Ang isang spherical conductor ay may radius na 3-cm (1 μC = 10 -6 C at k = 9.10 9 Nm² .C -2 ). Kung ang conductor ay may positibong karga na +1 μC , ang electric potential sa punto A ay …
solusyon:
Ang potensyal na elektrikal sa loob ng spherical conductor = Ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng spherical conductor.
Kilala:
Ang karga ng kuryente (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Ang radius ng spherical conductor (r) = 3 cm = 3 x 10 -2 m
Ang konstante ni Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Hinahanap: Ang potensyal na elektrikal sa punto A (V)
solusyon:
V = kQ / r
V = (9 x 10 9 )(1 x 10 -6 ) / (3 x 10 -2 )
V = (9 x 10 3 ) / (3 x 10 - 2 )
V = (9/3) x 10 3 x 10 2
V = 3 x 105 Boltahe
3. Ang isang guwang na bolang metal na may radius na 9-cm ay may 6.4 x 10-9 Coulomb na karga ng kuryente, gaya ng ipinapakita sa pigura sa ibaba. Distansya sa pagitan ng punto O at punto P = 4 cm; Distansya sa pagitan ng punto P at punto Q = 5 cm; Distansya sa pagitan ng punto Q at punto R = 18 cm at k = 9.10-9 Nm².C -2 . Tukuyin ang potensyal na kuryente sa punto P.
Solusyon
Ang potensyal na elektrikal sa loob ng spherical conductor = Ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng spherical conductor.
Kilala:
Ang karga ng kuryente (Q) = 6.4 x 10-9 C
Ang radius ng spherical conductor (r) = OP + PQ = 4 cm + 5 cm = 9 cm = 9 x 10 -2 m
Ang konstante ni Coulomb (k) = 9.10 9 Nm 2 .C -2
Hinahanap: Ang potensyal na elektrikal sa puntong P (V)
solusyon:
V = kQ / r
V = (9 x 10 9 )(6,4 x 10 -9 ) / (9 x 10 -2 )
V = 10 9 (6,4 x 10 -9 ) / 10 -2
V = 6.4 / 10 -2
V = 6.4 x 102
V = 6.4 x 100
V = 640 Boltahe
1. Tanong: Ano ang potensyal na elektrikal?
Sagot: Ang potensyal na elektrikal ay ang enerhiya ng potensyal na elektrikal sa bawat yunit ng karga sa isang partikular na punto sa kalawakan.
2. Tanong: Paano natutukoy ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng isang bolang konduktibo?
Sagot: Ang potensyal na elektrikal sa ibabaw ng isang bolang konduktibo ay pare-pareho at ibinibigay ng pormulang V = kQ/R, kung saan ang Q ay ang karga sa bola at ang R ay ang radius nito.
3. Tanong: Bakit ang potensyal na elektrikal ay pare-pareho sa lahat ng dako sa ibabaw ng isang may kargang bolang konduktibo?
Sagot: Ang mga konduktor sa electrostatic equilibrium ay may electric field na patayo sa ibabaw. Samakatuwid, walang trabahong ginagawa sa paggalaw ng karga sa ibabaw, kaya pinapanatili ang potensyal na pare-pareho.
4. Tanong: Paano nag-iiba ang potensyal sa loob ng isang bolang pang-conducting?
Sagot: Sa loob ng isang pantay na kargadong bolang konduktibo, ang potensyal na elektrikal ay nag-iiba, ngunit sa kaso ng isang guwang na bolang konduktibo, ang potensyal ay nananatiling pare-pareho sa loob at katumbas ng potensyal sa ibabaw nito.
5. Tanong: Paano nakakaapekto ang laki ng bolang konduktibo sa potensyal nito sa ibabaw, kung sakaling may pare-parehong karga?
Sagot: Ang isang mas malaking bola (mas malaking R) ay magkakaroon ng mas maliit na surface potential para sa isang ibinigay na charge Q, batay sa formula na V = kQ/R.
6. Tanong: Paano nauugnay ang potensyal na elektrikal sa larangan ng kuryente?
Sagot: Ang potensyal na elektrikal at larangan ng kuryente ay magkaugnay sa pamamagitan ng ekwasyon na E = -dV/dr, kung saan ang dV ay ang pagbabago sa potensyal at ang dr ay ang pagbabago sa posisyon.
7. Tanong: Bakit hindi tayo maaaring magkaroon ng electric field sa loob ng isang conducting ball na nasa electrostatic equilibrium?
Sagot: Ang mga electron sa isang konduktor ay gumagalaw hanggang sa makansela nila ang anumang panlabas na electric field. Kapag naabot na ang ekwilibriyo, ang electric field sa loob ng konduktor ay nagiging sero.
8. Tanong: Ano ang mangyayari sa potensyal na elektrikal ng isang bolang nagdadala ng kuryente kung ang dami ng karga dito ay didoblehin?
Sagot: Ang pagdoble sa karga Q ay magdodoble sa potensyal na elektrikal na V, kung isasaalang-alang ang kaugnayang V = kQ/R.
9. Tanong: Ano ang kahalagahan ng terminong 'k' sa pormula para sa potensyal na elektrikal?
Sagot: Ang 'k' ay ang Coulomb's constant, na humigit-kumulang 8.99 x 10⁹ N.m²/C² sa vacuum.
10. Tanong: Paano naiiba ang enerhiyang potensyal na elektrikal sa potensyal na elektrikal?
Sagot: Ang enerhiyang potensyal na elektrikal ay ang enerhiyang taglay ng isang karga dahil sa posisyon nito sa isang electric field, habang ang potensyal na elektrikal ay ang enerhiyang potensyal na elektrikal sa bawat yunit ng karga.
11. Tanong: Nakakaimpluwensya ba ang isang may kargang bolang nagkokondukta ng kuryente sa potensyal na elektrikal ng mga kalapit na bagay?
Sagot: Oo, anumang may kargang bagay ay lumilikha ng electric field sa paligid nito, na nakakaapekto sa electric potential ng mga kalapit na bagay.
12. Tanong: Paano kinakalkula ang potensyal na elektrikal sa isang punto malapit sa isang may kargang bolang nagkokondukta?
Sagot: Ito ay kinakalkula gamit ang pormulang V = kQ/r, kung saan ang r ay ang distansya mula sa gitna ng bola hanggang sa punto.
13. Tanong: Kung ang dalawang magkaparehong bolang pang-konduktor, isa ay may karga at isa ay walang karga, ay didikitin at pagkatapos ay paghiwalayin, ano ang mangyayari sa potensyal ng bawat isa?
Sagot: Ang karga ay pantay na ipamamahagi sa pagitan ng dalawang bola, na gagawing magkapareho ang kanilang mga potensyal.
14. Tanong: Ano ang papel ng proseso ng pag-ground sa pag-apekto sa potensyal ng isang conducting ball?
Sagot: Ang pag-ground ng isang konduktor ay nagbibigay-daan dito upang makipagpalitan ng karga sa Daigdig hanggang sa maging zero ang potensyal nito.
15. Tanong: Bakit sero ang potensyal na elektrikal sa loob ng isang bolang may ground na konduktor?
Sagot: Kapag naka-ground, ang isang konduktor ay nagpapalitan ng mga karga sa Earth hanggang sa ang electric field sa loob nito ay mapawalang-bisa, na nagiging zero ang potensyal.
16. Tanong: Nakakaapekto ba ang hugis ng isang konduktor sa potensyal ng ibabaw nito?
Sagot: Para sa isang partikular na karga, ang distribusyon ay maaaring mag-iba depende sa hugis, ngunit sa electrostatic equilibrium, ang potensyal ay nananatiling pare-pareho sa ibabaw ng anumang konduktor.
17. Tanong: Paano nag-iiba ang distribusyon ng karga sa isang hindi-spherical na konduktor?
Sagot: Sa isang di-spherical na konduktor, ang karga ay may posibilidad na maipon nang higit pa sa matutulis na punto o gilid dahil sa konsentrasyon ng mga linya ng electric field.
18. Tanong: Bakit nakakaupo ang mga ibon sa mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe nang hindi nakuryente?
Sagot: Hindi nakuryente ang mga ibon dahil hindi sila kumukumpleto ng isang circuit. Ang potensyal na elektrikal ay pare-pareho sa buong katawan nila dahil iisang alambre lang ang kanilang nadidikit, kaya walang pagkakaiba sa potensyal.
19. Tanong: Paano nakakaapekto ang presensya ng isang dielectric na materyal malapit sa isang may kargang conducting ball sa electric potential nito?
Sagot: Ang isang dielectric na materyal ay nakakaapekto sa electric field malapit sa konduktor, na maaaring makaimpluwensya sa potensyal. Kadalasan, binabawasan ng mga dielectric ang epektibong electric field.
20. Tanong: Ano ang potensyal na elektrikal sa isang puntong walang hanggan ang layo mula sa isang may kargang bolang nagkokondukta?
Sagot: Ang potensyal na elektrikal ay papalapit sa sero habang ang isang tao ay lumalayo nang walang hanggan mula sa pinagmumulan ng karga.
Ang pag-unawa sa mga maliliit na detalye ng potensyal na elektrikal, lalo na sa mga konduktor tulad ng mga bola, ay nagbibigay ng mga pananaw sa maraming penomena sa electrostatics at mga aplikasyon sa totoong mundo.
