درس: الجهد الكهربي لكرة مشحونة

الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نحدِّد الجهد الكهربي حول كرة مشحونة كهربيًّا، باستخدام التماثل لتبسيط العمليات الحسابية.

ملف تدريبي

س١:

مولد فان دي جراف يحتوي على قُبة معدنية قطرها 2.00 m وتحمل شحنة قدرها 5.00 mC.

ما قيمة الجهد بالقرب من سطحه؟

عند أي مسافة من مركزه يكون الجهد مساويًا 1.00 MV؟

شحنة الإلكترون تساوي 1.60×10 C، وشحنة البروتون تساوي +1.60×10 C. ذرة أكسجين تحتوي على ثمانية بروتونات وفقدت ثلاثة إلكترونات، تحرَّرت بالقرب من مولد فان دي جراف. ما طاقة الوضع الكهربية لهذه الذرة عندما تكون عند نقطة قيمة الجهد عندها 1.00 MV؟

س٢:

وُزِّعت شحنة قيمتها 28 µC بانتظام على حجم كروي نصف قطره 18.0 cm. تتغيَّر شدة المجال الكهربي الناتج عن هذه الشحنة مع المسافة من مركز الكرة.

أوجد شدة المجال الكهربي على بُعد 3.5 cm من مركز الكرة.

أوجد شدة المجال الكهربي على بُعد 9.0 cm من مركز الكرة.

أوجد شدة المجال الكهربي على بُعد 21 cm من مركز الكرة.

س٣:

وُضِعت شحنة نقطية 𝑞=3.5×10C عند مركز طبقة دائرية موصِّلة نصف قطرها الداخلي 2.5 cm ونصف قطرها الخارجي 5.3 cm. كان اتجاه المجال الكهربي فوق سطح هذه الطبقة بالضبط في اتجاه نصف القطر إلى الخارج وكانت شدته 9.7 N/C .

ما شحنة السطح الداخلي للطبقة؟

ما شحنة السطح الخارجي للطبقة؟

ما الشحنة الكلية على الموصِّل؟

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