Shar o'tkazgichidagi elektr potensiali - muammolar va yechimlar
1. 4 μC ichi bo'sh shar o'tkazgichning radiusi 8 sm. Shar yuzasidagi elektr potensialini aniqlang. (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
Ma'lum:
The elektr zaryadi (Q) = 4 μC = 4 x 10-6 C 
Sharning radiusi (r) = 8 sm = 8 x 10 -2 m
Kulon doimiysi (k) = 9.10 9 Nm2 .C -2
Kerakli: Shar yuzasidagi elektr potensiali (V)
yechim:
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 Volt
2. Sferik o'tkazgichning radiusi 3 sm (1 μC = 10 -6 C va k = 9.10 9 Nm2 .C -2 ). Agar o'tkazgich musbat zaryadlangan +1 μC bo'lsa, A nuqtadagi elektr potensiali ... ga teng.
yechim:
Sferik o'tkazgich ichidagi elektr potensiali = Sferik o'tkazgich yuzasidagi elektr potensiali.
Ma'lum:
Elektr zaryadi (Q) = 1 μC = 1 x 10-6 C 
Sferik o'tkazgichning radiusi (r) = 3 sm = 3 x 10 -2 m
Kulon doimiysi (k) = 9.10 9 Nm2 .C -2
Kerakli: A (V) nuqtadagi elektr potensiali
yechim:
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 Volt
3. Radiusi 9 sm bo'lgan ichi bo'sh metall sharning 6.4 x 10 -9 Kulon elektr zaryadi bor, bu quyidagi rasmda ko'rsatilgan. O nuqta va P nuqta orasidagi masofa = 4 sm; P nuqta va Q nuqta orasidagi masofa = 5 sm; Q nuqta va R nuqta orasidagi masofa = 18 sm va k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 . P nuqtadagi elektr potensialini aniqlang.
qaror
Sferik o'tkazgich ichidagi elektr potensiali = Sferik o'tkazgich yuzasidagi elektr potensiali.
Ma'lum:
Elektr zaryadi (Q) = 6.4 x 10-9 C
Sferik o'tkazgichning radiusi (r) = OP + PQ = 4 sm + 5 sm = 9 sm = 9 x 10 -2 m
Kulon doimiysi (k) = 9.10 9 Nm2 .C -2
Kerakli: P (V) nuqtadagi elektr potensiali
yechim:
V = k Q / r
V = (9 x 109 ) (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 10 2
V = 6.4 x 100
V = 640 Volt
1. Savol: Elektr potensiali nima?
Javob: Elektr potensiali - bu fazoning ma'lum bir nuqtasida birlik zaryadga to'g'ri keladigan elektr potensial energiyasi.
2. Savol: O'tkazuvchi shar yuzasidagi elektr potensiali qanday aniqlanadi?
Javob: O'tkazuvchi shar yuzasidagi elektr potensiali bir xil va V = kQ/R formula bilan beriladi, bu yerda Q shar ustidagi zaryad va R uning radiusi.
3. Savol: Nima uchun zaryadlangan o'tkazuvchan sharning yuzasida elektr potensiali hamma joyda o'zgarmas?
Javob: Elektrostatik muvozanatdagi o'tkazgichlar sirtga perpendikulyar bo'lgan elektr maydoniga ega. Shuning uchun, potensialni doimiy ravishda saqlab, sirtdagi zaryadni harakatlantirishda hech qanday ish bajarilmaydi.
4. Savol: O'tkazuvchi shar ichidagi potensial qanday o'zgaradi?
Javob: Bir xil zaryadlangan o'tkazuvchan shar ichida elektr potensiali o'zgaradi, lekin ichi bo'sh o'tkazuvchan shar holatida potensial ichkarida doimiy bo'lib qoladi va uning yuzasidagi potensialga teng bo'ladi.
5. Savol: Doimiy zaryad berilganda, o'tkazuvchi sharning o'lchami uning sirt potensialiga qanday ta'sir qiladi?
Javob: V = kQ/R formulasiga asoslanib, kattaroq shar (kattaroq R) berilgan zaryad Q uchun kichikroq sirt potensialiga ega bo'ladi.
6. Savol: Elektr potensiali elektr maydoni bilan qanday bog'liq?
Javob: Elektr potensiali va elektr maydoni E = -dV/dr tenglama bilan bog'liq, bu yerda dV potensialning o'zgarishi va dr pozitsiyaning o'zgarishi.
7. Savol: Nima uchun elektrostatik muvozanatda o'tkazuvchan shar ichida elektr maydoni bo'lishi mumkin emas?
Javob: O'tkazgichdagi elektronlar tashqi elektr maydonlarini yo'q qilmaguncha harakatlanadi. Muvozanatga erishilgandan so'ng, o'tkazgich ichidagi elektr maydoni nolga teng bo'ladi.
8. Savol: Agar o'tkazuvchan shardagi zaryad miqdori ikki baravar oshirilsa, uning elektr potensiali bilan nima sodir bo'ladi?
Javob: V = kQ/R munosabati berilgan holda, Q zaryadini ikki baravar oshirish V elektr potensialini ikki baravar oshiradi.
9. Savol: Elektr potensiali formulasidagi 'k' atamasining ahamiyati nimada?
Javob: 'k' Kulon doimiysi bo'lib, u vakuumda taxminan 8.99 x 10⁹ N.m²/C² ga teng.
10. Savol: Elektr potensial energiyasi elektr potensialidan qanday farq qiladi?
Javob: Elektr potensial energiyasi - bu zaryadning elektr maydonidagi o'rni tufayli egallagan energiyasi, elektr potensiali esa birlik zaryadga to'g'ri keladigan elektr potensial energiyasidir.
11. Savol: Zaryadlangan o'tkazuvchan shar yaqin atrofdagi jismlarning elektr potensialiga ta'sir qiladimi?
Javob: Ha, har qanday zaryadlangan jism o'z atrofida elektr maydonini hosil qiladi, bu esa yaqin atrofdagi jismlarning elektr potensialiga ta'sir qiladi.
12. Savol: Zaryadlangan o'tkazuvchan sharga yaqin nuqtadagi elektr potensiali qanday hisoblanadi?
Javob: U V = kQ/r formulasi yordamida hisoblanadi, bu yerda r - sharning markazidan nuqtagacha bo'lgan masofa.
13. Savol: Agar ikkita bir xil o'tkazuvchan sharlar, biri zaryadlangan va biri zaryadsiz, bir-biriga tegib, keyin ajratilsa, ularning har birining potensiali qanday bo'ladi?
Javob: Zaryad ikki shar o'rtasida teng taqsimlanadi va ularning potensiallari bir xil bo'ladi.
14. Savol: O'tkazuvchi sharning potentsialiga ta'sir qilishda yerga ulash jarayonining roli qanday?
Javob: O'tkazgichni yerga ulash uning potensiali nolga tenglashguncha Yer bilan zaryad almashish imkonini beradi.
15. Savol: Nima uchun yerga ulangan o'tkazuvchan shar ichida elektr potensiali nolga teng?
Javob: Yerga ulanganida, o'tkazgich Yer bilan zaryad almashadi, uning ichidagi elektr maydoni nolga tenglashguncha va potensial nolga tenglashguncha.
16. Savol: O'tkazgichning shakli uning sirt potensialiga ta'sir qiladimi?
Javob: Berilgan zaryad uchun taqsimot shakliga qarab o'zgarishi mumkin, ammo elektrostatik muvozanatda potensial har qanday o'tkazgich yuzasida doimiy bo'lib qoladi.
17. Savol: Sferik bo'lmagan o'tkazgichda zaryadning taqsimlanishi qanday o'zgaradi?
Javob: Sferik bo'lmagan o'tkazgichda elektr maydon chiziqlari kontsentratsiyasi tufayli zaryad o'tkir nuqtalarda yoki qirralarda ko'proq to'planishga moyil bo'ladi.
18. Savol: Nima uchun qushlar yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarida elektr toki urmasdan o'tirishlari mumkin?
Javob: Qushlar elektr toki urishiga yo'l qo'ymaydi, chunki ular zanjirni tugatmaydilar. Elektr potensiali ularning butun tanasida doimiy bo'ladi, chunki ular faqat bitta simga tegadi, shuning uchun potensiallar farqi yo'q.
19. Savol: Zaryadlangan o'tkazuvchan shar yonida dielektrik materialning mavjudligi uning elektr potensialiga qanday ta'sir qiladi?
Javob: Dielektrik material o'tkazgich yaqinidagi elektr maydoniga ta'sir qiladi, bu esa potensialga ta'sir qilishi mumkin. Odatda, dielektriklar samarali elektr maydonini kamaytiradi.
20. Savol: Zaryadlangan o'tkazuvchan shardan cheksiz uzoqda joylashgan nuqtadagi elektr potensiali qanday?
Javob: Zaryadlangan manbadan cheksiz uzoqlashganda elektr potensiali nolga yaqinlashadi.
Elektr potensialining nuanslarini, ayniqsa sharlar kabi o'tkazgichlar bilan tushunish, elektrostatikada va real hayotda qo'llaniladigan ko'plab hodisalar haqida tushuncha beradi.
