جواب فعالیت صفحه ۴۱ فیزیک (2) - تجربی
بازگشت به صفحه کتابسرعت سوق الکترونهای آزاد در یک رسانا میتواند به کندیِ سرعت حرکت یک حلزون باشد. اگر سرعت سوق الکترونها اینقدر کم است، پس چرا وقتی کلید برق را میزنیم چراغهای خانه به سرعت روشن میشوند؟ (راهنمایی: شیلنگ شفافی را در نظر بگیرید. وقتی شیر را باز میکنید، هنگامی که شیلنگ پر از آب است، آب بلافاصله از سر دیگر شیلنگ جاری میشود؛ ولی اگر لکهٔ ای رنگی را درون آب چکانده باشیم، میبینیم این لکهٔ رنگی به آهستگی در آب حرکت میکند.)
پاسخ این پرسش را در دو بخش بررسی میکنیم.
۱. سرعت سوق و سرعت انتشار اثر میدان را با هم مقایسه نکنیم.
سرعت سوق الکترونها، یعنی سرعت متوسط حرکت آهستهٔ آنها در خلاف جهت میدان، مثلاً از مرتبهٔ \(10^{-5}\ \mathrm{m/s}\) است. اما وقتی کلید زده میشود، آنچه با سرعت زیاد منتقل میشود «میدان الکتریکی» و «اختلاف پتانسیل» است، نه خود الکترونها. میدان الکتریکی در سیم تقریباً با سرعت نور، یعنی حدود \(3\times10^{8}\ \mathrm{m/s}\)، در تمام طول مدار منتشر میشود.
۲. مثال شیلنگ آب را اینطور تفسیر کنیم.
- وقتی شیر را باز میکنیم، فشار آب از یک سر شیلنگ تا سر دیگر آن خیلی سریع منتقل میشود و آب در سر دیگر بلافاصله جاری میشود. این همان نقش میدان الکتریکی است.
- لکهٔ رنگی درون آب، مانند یک الکترون، به آهستگی جابهجا میشود. این همان سرعت سوق است.
۳. نتیجهگیری:
چون میدان الکتریکی در تمام طول سیم تقریباً همزمان برقرار میشود، همهٔ الکترونهای آزاد مدار تقریباً همزمان شروع به حرکت میکنند. بنابراین وقتی کلید را میزنیم، لامپهای خانه تقریباً فوراً روشن میشوند، با این که هر الکترون بهتنهایی بسیار آهسته حرکت میکند.

فعالیت ۲ـ۱
|
صفحه ۴۱تمرین ۲-۱
|
صفحه ۴۲تمرین ۲-۲
|
صفحه ۴۶فعالیت ۲ـ۲
|
صفحه ۵۱فعالیت ۲-۳ (کار در کلاس)
|
صفحه ۵۳فعالیت ۲ـ۴
|
صفحه ۵۴فعالیت ۲-۵
|
صفحه ۵۵تمرین ۲-۳
|
صفحه ۵۶فعالیت ۲-۶
|
صفحه ۵۸تمرین ۲-۴
|
صفحه ۵۹بدون عنوان
|
صفحه ۶۲پرسش ۳-۱
|
صفحه ۶۶پرسش ۳-۲
|
صفحه ۶۷فعالیت ۳ـ۱
|
صفحه ۶۷پرسش ۳ـ۳
|
صفحه ۶۸فعالیت ۳ـ۲
|
صفحه ۶۸آزمایش ۳–۱
|
صفحه ۶۹فعالیت ۳ ـ ۳
|
صفحه ۷۰پرسش ۳-۴
|
صفحه ۷۲تمرین ۳ـ۱
|
صفحه ۷۳آزمایش ۳-۲
|
صفحه ۷۴پرسش ۳-۵
|
صفحه ۷۵تمرین ۳-۲
|
صفحه ۷۵بدون عنوان
|
صفحه ۷۶فعالیت ۳ـ۴
|
صفحه ۷۶آزمایش ۳-۳
|
صفحه ۷۷پرسش ۳-۶
|
صفحه ۷۷پرسش ۳-۷
|
صفحه ۷۸پرسش ۳-۸
|
صفحه ۸۰تمرین ۳ـ۳
|
صفحه ۸۲پرسش ۳ـ۹
|
صفحه ۸۲فعالیت ۳ـ۵
|
صفحه ۸۲فعالیت ۳ـ۶
|
صفحه ۸۳فعالیت ۳ـ۷
|
صفحه ۸۳پرسش ۳-۱۰
|
صفحه ۸۵آزمایش ۳-۴
|
صفحه ۸۵تمرین ۳-۴
|
صفحه ۸۸پرسش ۳-۱۱
|
صفحه ۸۸تمرین ۳ ـ ۵
|
صفحه ۹۰پرسش ۳ ـ ۱۲
|
صفحه ۹۰پرسش ۳ـ۱۳
|
صفحه ۹۲آزمایش ۳ــ۵
|
صفحه ۹۴تمرین ۳-۶
|
صفحه ۹۹بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۰بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۰بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۱بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۱بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۲بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۲بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۳بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۴