مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
الکتریسیته ساکنتمرین 1 11 ـیک ٔ یاخته عصبی(نورون) را می‌توان با یک خازن تخت مدل سازی کرد، به طوری که غشای سلول به + –عنوان دی الکتریک و یون های باردار با عالمت مخالف که در دو طرف غشا هستند به عنوان بارهای روی + –صفحه های خازن عمل کنند (شکل روبه رو). ظرفیت یک سلول عصبی و تعداد یون های الزم (بافرض آنکه + + – –هر یون یک بار یونیده باشد)، برای آنکه یک اختالف پتانسیل 85mV ایجاد شود چقدر است؟ فرض کنید + –غشا دارای ثابت دی الکتریک = 3/0 κ ، ضخامت 10/0 nm و مساحت سطح 1/0*10 -10 m 2 است. غشای یاختهفعالیت ـ1 9خازن ها انواع متعددی دارند؛ زیرا برای کاربردهای مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند. ٔ درباره خازن های مختلف مانندخازن های ورقه ای، میکا، سرامیکی، الکترولیتی، خازن های متغیر، ا َ َب رخازن ها و ظرفیت آنها تحقیق کنید. هر گروه می‌تواند روییک نوع خازن تحقیق کند.11ـ1 انرژی خازنوقتی صفحه های خازن دارای بار الکتریکی می‌شوند در خازن انرژی ذخیره می‌شود. برای اینکهانرژی ذخیره شده در خازن را مشاهده کنیم، کافی است دو سر یک خازن پر شده را به دو سر یک المپ _ −Q +Q +کوچک وصل کنیم. به شرط آنکه ظرفیت و اختالف پتانسیل خازن به ٔ اندازه کافی زیاد باشد، المپ برای + _ _مدتی روشن و سپس خاموش می‌شود. + + _این انرژی به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی در میدان الکتریکی فضای بین صفحه های خازن + _ذخیره می‌شود (شکل .)40ــ1 می‌توان نشان داد انرژی پتانسیل ذخیره شده در خازن برابر است با + + _ _)15ــ1(= 1 QV = 1 CV 2 = 1 Q 2 خازن U شکل 40 ــ1 انرژی در میدان الکتریکی2 2 2 C بین صفحات خازن ذخیره می‌شود.که در آن انرژی پتانسیل الکتریکی خازن (خازن U) برحسب ژول ،(J) بار خازن (Q) برحسب کولن،(C) اختالف پتانسیل دو ٔ صفحه خازن (V) برحسب ولت (V) و ظرفیت خازن (C) برحسب فاراد(F) است.مثال ـ1 15مدار یک فالش عکاسی، انرژی را با ولتاژ ،330V در یک خازنμ F ،660 ذخیره می‌کند. الف) چه مقدار انرژی الکتریکی در اینخازن ذخیره می‌شود؟ ب) اگر تقریباً ٔ همه این انرژی در مدت 1/0 msآزاد شود، توان متوسط خروجی فالش چقدر است؟33