Question
upstudy study bank question image url

The work done in moving a charge \( 2 \times 10^{-9} \mathrm{C} \) from a point of potential -3 kV to another poin \( P \) is \( 5 \times 10^{-5} \mathrm{~J} \). Find the potential at point \( P \)

Ask by Dawson Rodriguez. in India
Jan 26,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

The potential at point \( P \) is 22,000 volts.

Solution

To determine the potential at point \( P \), let's use the relationship between work done, charge, and electric potential difference. ### Given: - **Charge (\( q \))**: \( 2 \times 10^{-9} \) C - **Work done (\( W \))**: \( 5 \times 10^{-5} \) J - **Initial Potential (\( V_1 \))**: -3 kV = -3000 V ### Formula: The work done in moving a charge from one point to another in an electric field is given by: \[ W = q (V_2 - V_1) \] Where: - \( V_2 \) is the final potential at point \( P \). ### Plugging in the values: \[ 5 \times 10^{-5} = 2 \times 10^{-9} \times (V_2 - (-3000)) \] \[ 5 \times 10^{-5} = 2 \times 10^{-9} \times (V_2 + 3000) \] ### Solving for \( V_2 \): \[ V_2 + 3000 = \frac{5 \times 10^{-5}}{2 \times 10^{-9}} = 2.5 \times 10^4 \] \[ V_2 = 2.5 \times 10^4 - 3000 = 22000 \text{ V} \] \[ V_2 = 2.2 \times 10^4 \text{ V} \quad \text{or} \quad 22 \text{ kV} \] ### **Answer:** The potential at point P is 2.2 × 10⁴ volts (22 kilovolts).

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Bonus Knowledge

To find the potential at point \( P \), you can use the relationship between work done, charge, and potential difference. The formula is given by: \[ W = q \cdot (V_P - V_i) \] Where: - \( W \) is the work done (in joules), - \( q \) is the charge (in coulombs), - \( V_P \) is the potential at point \( P \), - \( V_i \) is the initial potential (-3000 V here). Given: - Work done, \( W = 5 \times 10^{-5} \mathrm{~J} \) - Charge, \( q = 2 \times 10^{-9} \mathrm{C} \) - Initial potential, \( V_i = -3000 \mathrm{~V} \) We can rearrange the equation to solve for \( V_P \): \[ V_P = V_i + \frac{W}{q} \] Now, substituting in the known values: \[ V_P = -3000 + \frac{5 \times 10^{-5}}{2 \times 10^{-9}} \] Calculating the second term: \[ \frac{5 \times 10^{-5}}{2 \times 10^{-9}} = 25000 \mathrm{~V} \] Now substitute back into the equation for \( V_P \): \[ V_P = -3000 + 25000 = 22000 \mathrm{~V} \] Thus, the potential at point \( P \) is \( 22000 \mathrm{~V} \) or \( 22 \mathrm{kV} \).

Related Questions

คาชี้แจง 1. จงหำเครีองหมาข \( x \) ทับ \( n \) ข ค หรือ 4 ที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว 2. อบษาตให่ใช้เดรีองคำนวณได้ ข้อใดคือความหมายของวงจร RLC เรโซแนน์แบบขนาน ก. วงจรที่ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวเก็บประจุว่วมเฟสกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ ข. วงจรที่ทำให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรร่วมเฟสกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ ค. วงจรที่ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวเหนี่ยวนำร่วมเฟสกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ ง. วงจรที่ทำให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรมีเฟสตรงข้ามกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ ข้อใดเป็นผลของแอดมิตแตนซเมื่อเกิดสภาวะเรโซแนนซ ก. \( Y \) มีค่าเท่ากับศูนย์ ค. \( Y \) มีค่าเท่ากับ \( B_{L} \) ข. \( Y \) มีค่าเท่ากับ \( B_{C} \) ข้อใดเป็นผลของแอดมิตแตนซ์เมื่อความถี่น้อยกว่าความถี่เรโซแนนซ์ ก. \( Y=G+j B \) ค. \( Y=j\left(B_{L}-B_{C}\right) \) ข้อใดไม่ใช่สูตรของความถี่เมื่อเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ ข. \( Y=G-j B \) ง. \( Y=j\left(B_{c}-B_{L}\right) \) ก. \( f_{r}=\frac{1}{2 \pi \sqrt{L C}} \) ข. \( f_{r}=\frac{0.159}{\sqrt{L C}} \) ค. \( f_{r}=\frac{0.5}{\pi \sqrt{L C}} \) ง. \( f_{r}=\frac{2 \pi}{\sqrt{L C}} \) วงจร RLC ต่อแบบขนาน มีค่า \( \mathrm{R}=50 \Omega, \mathrm{~L}=5 \mathrm{mH} \) และ \( \mathrm{C}=40 \mu \mathrm{~F} \) ความถี่เรโซแนนซ์มีค่าเท่าไร ก. 175.4 Hz ข. 255.8 Hz ค. 355.5 Hz ง. 645.6 Hz ข้อใดคือสูตรของค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุที่ความถี่เรโซแนนซ์ ก. \( C_{r}=\left(2 \pi f_{r}\right)^{2} L \) ข. \( C_{r}=\frac{1}{2 \pi f_{r} L} \) ค. \( C_{r}=\frac{1}{\left(2 \pi f_{r}\right)^{2} L} \) ง. \( C_{r}=\frac{2 \pi}{\left(f_{r}\right)^{2} L} \)
Physics Thailand Jan 27, 2025

Latest Physics Questions

. ถ้าปรับความถี่ให้มากกว่าความถี่เรโซแนนซ์ผลของวงจรเป็นอย่างไร ก. ค่าของ \( B_{L} \) มากกว่าค่าของ \( B_{C} \) ข. ค่าของ \( B_{C} \) มากกว่าค่าของ \( B_{L} \) ค. ค่าของ \( G \) มีค่าเพิ่มขึ้นมากกว่าเดิม ง. ค่าของ \( B_{L} \) เท่ากับค่าของ \( B_{C} \) เมื่อวงจรเกิดสภาวะเรโซแนนซ์แอดมิตแตนช์ของวงจรมีค่าเท่าไร ก. มีค่าเป็นสองเท่าของค่าความนำ ข. มีค่าเป็นรากที่สองของค่าความนำ ค. มีค่าเท่ากับค่าความนำ ง. มีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของค่าความนำ เมื่อวงจรเกิดสภาวะเรโซแนนซ์กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทานมีค่าเท่าไร ก. มีค่าเป็นสองเท่าของกระแสไฟฟ้ารวม ข. มีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้ารวม ค. มีค่าเป็นรากที่สองของกระแสไฟฟ้ารวม ง. มีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของกระแสไฟฟ้ารวม เมื่อวงจรเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ ข้อใดกล่าวถูกต้อง ก. ค่าความจุไฟฟ้าเท่ากับค่าความเหนี่ยวนำ ข. ค่าความจุไฟฟ้าเป็นสองเท่าของค่าความเหนี่ยวนำ ค. ค่าซัสเซปแตนซ์เชิงตัวเก็บประจุมีค่าเป็นสองเท่าของค่าซัสเซปแตนซ์เชิงตัวเหนี่ยวนำ ง. ค่าซัสเซปแตนซ์เชิงตัวเก็บประจุเท่ากับค่าซัสเซปแตนซ์เชิงตัวเหนี่ยวนำ ข้อใดไม่ถูกต้องเมื่อวงจรเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ในวงจร RLC แบบขนาน เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า ก. กระแสไฟฟ้ารวมร่วมเฟสกับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( L \) และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( C \) ข. ผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( L \) กับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( C \) มีค่าเท่ากับศูนย์ ค. กระแสไฟฟ้ารวมร่วมเฟสกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ ง. กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( L \) เท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน \( C \)
Physics Thailand Jan 27, 2025
Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy