FizikZor

Elektrik Potansiyel

Potansiyel fark

11. Sınıf Fizik

Kenar uzunluğu dd olan eşkenar bir üçgenin köşelerine +q,+q+q, +q ve −q-q yüklü üç noktasal parçacık yerleştirilmiştir. Bu sistemin toplam elektriksel potansiyel enerjisi U1U_{1}'dir. −q-q yüklü parçacık, diğer iki +q+q yükünün arasındaki mesafenin tam orta noktasına getirildiğinde sistemin yeni potansiyel enerjisi U2U_{2} oluyor. Buna göre, bu işlem sırasında elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş kaç k\ q2dk \ \frac{q^{2}}{d}'dir?

Şıklar

A

-2

B

-1

C

1

D

2

E

3

Çözüm Açıklaması

Sistemin potansiyel enerjisi yük çiftlerinin enerjilerinin toplamıdır. İlk durum (U1U_{1}): U1=k\ (q)(q)d+k\ (q)(−q)d+k\ (q)(−q)d=\ kq2d−\ kq2d−\ kq2d=−\ kq2dU_{1} = k \ \frac{(q)(q)}{d} + k \ \frac{(q)(-q)}{d} + k \ \frac{(q)(-q)}{d} = \ \frac{kq^{2}}{d} - \ \frac{kq^{2}}{d} - \ \frac{kq^{2}}{d} = -\ \frac{kq^{2}}{d}. Son durum (U2U_{2}): −q-q yükü +q+q yüklerine d/2d/2 uzaklıktadır. U2=k\ (q)(q)d+k\ (q)(−q)d/2+k\ (q)(−q)d/2=\ kq2d−\ 2kq2d−\ 2kq2d=−\ 3kq2dU_{2} = k \ \frac{(q)(q)}{d} + k \ \frac{(q)(-q)}{d/2} + k \ \frac{(q)(-q)}{d/2} = \ \frac{kq^{2}}{d} - \ \frac{2kq^{2}}{d} - \ \frac{2kq^{2}}{d} = -\ \frac{3kq^{2}}{d}. Elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş Wel=−(Uson−Uilk)=−U2+U1=−(−3)+(−1)=2\ kq2dW_{el} = -(U_{son} - U_{ilk}) = -U_{2} + U_{1} = -(-3) + (-1) = 2 \ \frac{kq^{2}}{d} olur.

Bu konudan daha fazla soru çöz!

Interaktif soru çözümü ile pratik yap, puan kazan.

Hızlı Çöz

Benzer Sorular