درس: فرق الجهد الكهربي

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نحسب التغير في طاقة الوضع الكهربية لكل وحدة شحنة بمعلومية تغيُّر الموضع في مجال كهربي معيَّن.

نماذج فيديوهات الأسئلة

  • ٠١:٢١

ملف تدريبي: فرق الجهد الكهربي • ١٤ سؤال • فيديو

س١:

لوحان متوازيان طول ضلع كلٍّ منهما 10 cm، ولهما شحنتان متساويتان ومتضادتان مقدار كلٍّ منهما 5 . 0 × 1 0 C. المسافة بين اللوحين 1.5 mm. ما مقدار فرق الجهد بين اللوحين؟

س٢:

ما فرق الجهد بين اللوحين؟

اللوح الأقل جهدًا يعتبر عديم الجهد. ما الجهد الكهربي عند نقطة تبعد مسافة 1.00 cm عن اللوح العديم الجهد، ومسافة 3.00 cm عن اللوح الآخَر؟

س٣:

ما فرق الجهد بين اللوحين؟

ما فرق الجهد بين اللوح الموجب الشحنة ونقطة تقع بين اللوحين على مسافة 1.25 cm من اللوح الموجب الشحنة، وعلى مسافة 0.75 cm من اللوح السالب الشحنة؟

س٤:

ما مقدار الطاقة المفقودة نتيجة الصاعقة؟

افترض أن كل الطاقة الموجودة في الشحنة الكهربية لصاعقة البرق قد تحوَّلت إلى حرارة. السعة الحرارية النوعية للماء تساوي ٦ ٨ ١ ٤ جول لكل كيلوجرام ⋅ كولوم، والحرارة الكامنة النوعية لتبخير الماء تساوي ٨ ٥ ٢ ٢ كيلو جول لكل كيلوجرام. ما مقدار كتلة الماء التي يمكن رفع درجة حرارتها من ٠ ٫ ٥ ١ إلى درجة حرارة الغليان، ثم تحوُّلها إلى بخار بفعل هذه الطاقة؟

س٥:

ما مقدار شدة المجال الكهربي بين اللوحين؟

ما أقل مسافة بين اللوحين ينتج عنها مجال كهربي لا تتجاوز شدته 3 . 0 × 1 0 V/m؟

س٦:

لوحان موصلان متوازيان المسافة بينهما 1.00 cm وفرق الجهد بينهما 2 . 3 6 × 1 0 V. ما شدة المجال الكهربي بين اللوحين؟

س٧:

سُمك جدار خلية يساوي 8.81 nm وفرق الجهد عَبْره 74.0 mV. باعتبار جدار الخلية زوجًا من الألواح المتوازية، ما شدة المجال الكهربي داخل الجدار؟

س٨:

لوحان مُوصِّلان متوازيان تفصل بينهما فجوة هواء سُمكها 0.384 cm. إذا كانت أقصى شدة للمجال الكهربي يُمكِن أن يبقى الهواء عندها عازلًا تساوي 3 . 0 0 × 1 0 V/m، فما أقصى فرق جهد يُمكِن تطبيقه على اللوحين؛ بحيث يسمح لهما بالعمل كمُكثِّف؟

س٩:

تتسارع أيونات غاز أحادية الشحنة من السكون بواسطة جهد كهربي مقداره 12.5 V. عند أيِّ درجة حرارة سيكون متوسط طاقة حركة جزيئات الغاز نفس طاقة حركة تلك الأيونات؟

س١٠:

في المجالات الكهربية التي شدتها أكبر من 4 . 2 5 × 1 0 N/C، تتأيَّن ذرات غاز مُعيَّن وتُنتِج أقواسًا كهربية. ما المسافة التي يحتاج إليها بروتون في مجال كهربي بهذه الشدة ليتسارع من السكون حتى يصل إلى سرعة الضوء، مع تجاهُل التأثيرات النسبوية؟

س١١:

ما طاقة حركة النواة بالجول؟

ما طاقة حركة النواة بالإلكترون فولت؟

ما مقدار فرق الجهد اللازم لتسارع النواة من السكون حتى تصل إلى تلك السرعة؟

س١٢:

ما المسافة بين لوحين موصلين بينهما مجال كهربي شدته 7 . 2 5 × 1 0 V/m، إذا كان فرق الجهد بينهما 15.0 kV؟

س١٣:

أغشية الخلايا الحية تحتوي على مجالات كهربية نتيجة وجود مسافة بين الأيونات داخل الأغشية. احسب فرق الجهد عَبْرَ غشاء سُمكه 7.85 nanometres إذا كانت شدة المجال الكهربي خلال الغشاء مُنتظِمة ومقدارها 6.11 megavolts per metre.

س١٤:

يمكن التعبير عن درجة حرارة منطقة مركز نجم بالقيمة 3 . 5 × 1 0 C . يمكن تعجيل أيون أحادي الشحنة من السكون بواسطة فرق جهد كهربي يستطيع إكسابه طاقة حركة تساوي متوسِّط طاقة حركة الأيونات الموجودة في منطقة مركز النجم. ما مقدار فرق الجهد اللازم لإنتاج هذه الطاقة؟

معاينة

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.