مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
فصل 1مثال 1 ـ 4سه ّ ذر ٔ ه باردار مطابق شکل روبه رو در سه رأس مثلث قائم الزاوىه اى C µ 3 / 0 − q 3 =ثابت شده اند. نىروى الکترىکى خالص وارد بر ّ ذر ٔ ه واقع در رأس قائمه را y _به دست آورده و ٔ اندازه این نیرو را محاسبه کنىد. T → 31 F → Fپاسخ: نىروى الکتریکی بىن بارهای q 1 و q 2 دافعه و نیروی بىن بارهای i x 3/0 m → j → → Fq 1 و q 3 ، جاذبه است. با استفاده از ٔ رابطه ــ1 2 دارىم: 21 90C µ 0 / 2 1 q = + m 3/0 + C µ 0 / 4 2 = qN -3 8/0*10 = C) 6 − 10 × 0 / 2 C)(6 − 10 × 0 / 4 (10 9 N.m 2 /C 2 (× 0 / 9) 1 q = 2 q k = F2 m(0 / 3) 2 r 2121با توجه به دستگاه مختصات داده شده، 21 → F در جهت مثبت محور x است. بنابراین، i → N(3 − 10 × 8 / 0) = 21 → F می‌شود.به همین ترتیب، برای نیروی بین بارهای q 3 و q 1 داریم:N -3 6/0*10 = C) 6 − 10 × 0 / 2 C)(6 − 10 × 0 / 3 (= (9/0*10 9 N.m 2 /C 2) | 1 q || 3 q | k = F2 m(0 / 3) 2 31 r 31با توجه به دستگاه مختصات داده شده، 31 → F در جهت مثبت محور y است. بنابراین، j → N(3 − 10 × 6 / 0) = 31 → F می‌شود.پس برایند نیروهای الکتریکی وارد بر بار q 1 برابر است باj → N(3 − 10 × 0 / 6) + i → N(3 − 10 × 0 / 8) = 31 → F + 21 → F = T → Fو بزرگی آن با استفاده از ٔ رابطه فیثاغورس، چنین به دست می‌آید: y →T F → F→ 31N 2 − 10 × 0 / 1 = 2 N(3 − 10 × 0 / 6) + 2 N(3 − 10 × 0 / 8) = x 2 31 F + 2 21 F = j T Fi → → F21تمرین 1 ـ 3در مثال ــ1 ؛4 الف) اگر عالمت بار q 3 تغییر کند جهت نیروی برایند وارد بر بار q 1 چگونه خواهد شد؟ب) اگر عالمت بار q 2 تغییر کند، جهت نیروی برایند وارد بر بار q 1 چگونه خواهد شد؟پ) آیا ٔ اندازه نیروی برایند وارد بر بار q 1 در قسمت های الف و ب با مقدار به دست آمده در مثال ــ1 4 متفاوت است؟4ـ1 میدان الکتریکیدر بخش 1ــ1 دیدیم که دو بار الکتریکی q 1 و q 2 که در فاصله ای از یکدیگر قرار دارند، برهم نیرویالکتریکی وارد می‌کنند. ولی این پرسش مطرح می‌شود که بارهای q 1 و q 2 چطور حضور یکدیگر را حسمی‌کنند؟ به عبارت دیگر، این دو بار الکتریکی که در تماس با هم نیستند، چگونه می‌توانند بر یکدیگر نیرو واردکنند؟ در فیزیک پاسخ این پرسش این گونه است که بار q 1 خاصیتی در فضای پیرامون خود ایجاد می‌کندکه به آن اصطالحاً میدان الکتریکی بار q 1 گفته می‌شود.وقتی بار q 2 را در نقطه ای از فضای پیرامون بارq 1 قرار دهیم، تحت تأثیر میدان الکتریکی ای قرار می‌گیرد که بار q 1 پیش تر در آن نقطه ایجاد کرده است.بنابراین، بار q 1 ، نه با تماس با بار q 2 بلکه به ٔ وسیله میدان الکتریکی خودش بر بار q 2 نیرو وارد می‌کند.10