فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۳۴
فصل 1پاسخ:الف) با استفاده از ٔ رابطه 15 ــ1 داریم: F µ 0 / 2 = F 6 − 10 × 0 / 2 = C 6 − 10 × 24 = Q V = CV 12ب) با توجه به اینکه ظرفیت خازن همواره مقدار ثابتی است از ظرفیت به دست آمده در قسمت الف استفاده می‌کنیم.آنگاه بااستفاده از ٔ رابطه 15 ــ1 می‌توان نوشت: C µ = 72*10 -6 C = 72 V) F)(36 -6 (2/0*10 Q = CV =خوب است بدانید: بطری لیدن 1بطری لیدن، قدیمی‌ترین نوع خازن است که در ٔ میانه ٔ سده سوکتهجدهم در شهر لیدن که امروزه در هلند واقع شده است، ساخته چوب پنبه میله رساناشد. در یک نوع ابتدایی، این خازن از یک بطری شیشه ای پوشش داخلی بطریساخته شده است که سطح درونی و بیرونی آن با ٔ ورقه نازک قلع فلزی شیشه ایپوشیده شده است. ٔ ورقه درونی توسط سیم یا زنجیری فلزی به خارجی پوشش فلزی فلزی زنجیرهٔ میله فلزی ثابت داخل بطری اتصال دارد (شکل الف). امروزهبرای باردار کردن بطری لیدن، روی ٔ بدنه فلزی و سر ٔ میله فلزی سوکتسوکت (جای فیش) هایی نصب شده است (شکل ب) که از طریق (الف()ب)آنها، خازن توسط قطب های یک مولد ولتاژ باال مانند مولد وان دوگراف یا مولد ویم چرست 2 باردار می‌شود.ظرفیت یک بطری لیدن بأ اندازه متوسط از ٔ مرتبه 1nF است. آزمایش با بطری لیدن خطرناک است و باید تحت نظارت مربی یا دبیر محترم انجام شود.11ـ1 خازن با دی الکتریکF µ 0/02 اگر فضای میان صفحه های یک خازن را با ماده ای عایق (مانند کاغذ یا پالستیک) که به آنصفحات رسانا دی الکتریک گفته می‌شود پُرکنیم ــ1شکل()41 برای ظرفیت خازن چه پیش می‌آید؟ مایکل فارادهدی الکتریک نخستین بار در سال ٧٣٨١ میالدی، با استفاده از وسایل ساده ای دریافت که ظرفیت خازن با ضریبیموسوم به ثابت دی الکتریک ٔ ماده عایق (که آن را با κ 3 نشان می‌دهند) افزایش می‌یابد؛ یعنی اگر ظرفیتخازن بدون دی الکتریک را با C 0 نمایش دهیم آن گاه ظرفیت خازن با دی الکتریک برابر است با(الف()ب))16ــ1(0 κC C =یک شکل خازن 41ــ1 که الف) بین بیرون صفحه و ب) های درون فلزی جدول 4ــ1 ثابت دی الکتریک چند ٔ ماده عایق را نشان می‌دهد.آن الیۀ عایقی قرارگرفته است. فرض کنید خازنی را نخست توسط یک باتری باردار و سپس از باتری جدا کرده ایم. اکنون فضایداخل این خازن را با یک دی الکتریک پر می‌کنیم. توجه کنید که دی الکتریک ها بر دو نوع اند: قطبیو غیرقطبی. وقتی یک دی الکتریک قطبی (مانند آب، 3 ،NH)HCl در میدان الکتریکی بین دو ٔ صفحهــ3 از حروف الفبای یونانی که کاپا خوانده می‌شود. Wimshurst machine ــ Leyden jar 2 1ــ34