توزیع بار در اجسام

حجم فایل : 839.9 KB
نوع فایل : پاور پوینت
تعداد اسلاید ها : 22
بنام خدا توزیع بار در اجسام
توزیع بارالکتریکی الف) جسم نارسانا: هنگامی که به یک نارسانا بارالکتریکی داده می شود، بار در محل داده شده باقی می ماند.
ب) جسم رسانا: وقتی به یک جسم رسانا بارالکتریکی داده می شود، بار در جسم رسانا حرکت کرده و توزیع می شود. در یک جسم رسانا بار دورن و داخل آن باقی نمی ماند و تنها بار داده شده به سطح خارجی آن می رود.
توجه 1- میدان خالص درون جسم رسانا صفر است.
2- اگر روی سطح رسانا که در تعادل الکتروستاتیکی است، میدان الکتریکی وجود داشته باشد، این میدان عمود بر سطح رسانا است. آزمایش فارادی اگر ظرف رسانایی با درپوش فلزی روی پایه ی رسانایی قرار گیرد و روی درپوش آن دسته ای عایق نصب شده باشد و بدون بار باشد، پس یک گوی فلزی را که از نخ عایق آویزان است باردار کرده و وارد ظرف کنیم و درپوش فلزی را بسته، گوی را با کف ظرف تماس می دهیم و در انتها درپوش را برداشته و پس از خارج کردن گوی فلزی آن را کلاهک الکتروسکوپ نزدیک می کنیم. مشاهده می شود عقربه ی الکتروسکوپ تکان نمی خورد. نتیجه بار اضافی یک رسانای منزوی روی سطح آن توزیع می شود. مثال گلوله ای فلزی با بار +Q را به دورن استوانه ای فلزی خنثی که روی میز عایقی قرار دارد تماس می دهیم. بار ایجاد شده در درون و بیرون استوانه به ترتیب برابرند با:
1) +Q , -Q 2) صفر+Q , 3) و 4) +Q و صفر مثال مطابق شکل رو به رو ظرف رسانای توخالی A به یک مولد وان دوگراف باردار متصل شده است و کره ی B درون آن قرار دارد. با ارائه ی دلیل توضیح دهید کره ی B دارای بارالکتریکی می شود یا خیر؟ (نهایی ریاضی – خرداد 91) اتصال به وان دوگراف B A چگالی سطحی بارالکتریکی توجه از رابطه ی چگالی پیداست که برای مقایسه ی چگالی سطحی سطوح می توان نوشت: جسم رسانا کره باشد توجه در جسمی که سطح خارجی آن متقارن است، چگالی بار در همه جای آن یکسان است (مانند کره) ولی اگر سطح خارجی جسم نامتقارن باشد، چگالی سطحی بار در همه جا یکسان نیست و در مکان های برجسته و نوک تیز جسم رسانا، چگالی سطحی بار بیشتر از جاهای دیگر است. برای مثال اگر به مخروطی مطابق شکل که روی پایه عایقی قرار دارد بارالکتریکی بدهیم، چگالی سطحی بار در نقطه ی A از نقطه ی B بیشتر است. مثال به یک کره ی رسانا به شعاع 1 سانتی متر بارالکتریکی داده شده است. چگالی سطحی بار کره را حساب کنید. مثال چگالی سطحی بارالکتریکی کره ای به فلزی به قطر یک متر، است. بارالکتریکی موجود در سطح کره چند میکروکولن است؟ (سراسری خارج از کشور ریاضی – 89)
1) 2) 3) 4) مثال بار کره A، 2 برابر بار کره ی B و شعاع آن 3 برابر شعاع کره ی B است.چگالی سطحی کره ی A چند برابر چگالی سطحی بار کره ی B است؟ مثال یک کره ی رسانا به شعاع 10 سانتی متر، روی پایه ی عایقی قرار دارد. چگالی سطحی بار کره
است. اگر کره را با یک سیم به زمین (چشمه ی خنثی بارالکتریکی) اتصال دهیم، چند ال…