مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
فصل 1مثال 1 ـ 6مولّد وان دوگراف 1 وسیله ای است که با استفاده از تسمه ای متحرک، بار الکتریکی را بر روییک کالهک تو خالی فلزی جمع می‌کند. فرض کنید کالهک این مولد، کره ای با شعاع 0/10mاست و باری به بزرگی C µ 1/0 روی آن جمع می‌شود. با فرض آنکه ٔ همه این بار در مرکز کره قرارداشته باشد، بزرگی میدان الکتریکی این بار را در فاصله های ،1/0m ،2/0m 3/0m و ،4/0m ازمرکز کره به دست آورید و سپس با نقطه یابی، نمودار بزرگی میدان الکتریکی را برحسب فاصله ازمرکز کره رسم کنید.پاسخ: با استفاده از ٔ رابطه 4ــ1 بزرگی میدان را در نقطه های مورد نظر به دست می‌آوریم:2 q k = EC / N 3 10 × 0 / 9 = C(6 − 10 × 0 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / r 9) = 1 E2 m(0 / 1)C / N 3 10 × 3 / 2 ≈ C / N 3 10 × 25 / 2 = C(2 6 − 10 × 0 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / 9) = 2 Em(0 / 2)C / N 3 10 × 0 / 1 = C(2 6 − 10 × 0 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / 9) = 3 Em(0 / 3)C / N 3 10 × 56 / 0 ≈ C / N 3 10 × 5625 / 0 = C(2 6 − 10 × 0 / 1) 10 9 N.m 2 / C 2 (× 0 / 9) = 4 Em(0 / 4)(N/C) Eبا استفاده از این نتایج نمودار E برحسب r ، مانند نمودار روبه رو 3 9/0×10خواهد شد. 3 8/0×10برای ٔ مشاهده تجربی نتایج مثال 6ــ1 می‌توان به آزمایش شکل 3 3 7/0×10 6/0×10زیر توجه کرد. در این شکل، دو شمع یکی در فاصله ای نزدیک 3 5/0×10و دیگری در فاصله ای دور از کالهک یک مولد وان دوگراف 3 3 4/0×10 3/0×10قرار گرفته اند. همان طور که مشاهده می‌کنید ٔ شعله شمع نزدیک تر 3 2/0×10به سمت کالهک کشیده شده است، در حالی که ٔ شعله شمع دورتر 3 1/0×10تغییر چندانی نکرده است. دلیل، آن است که کالهک مولد (m) 1/0 2/0 3/0 4/0 rوان دوگراف بار منفی بزرگی دارد که یون های مثبت ٔ شعله شمعنزدیک تر را به سمت خود می‌کشد، در حالی که شمع دیگر درٔ فاصله دوری از کالهک قرار گرفته است که تحت تأثیر میدانالکتریکی ضعیف تری قرار می‌گیرد.Van de Graaff generator 1ــ12