مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
الکتریسیته ساکنمثال 1 ـ 6مولّد وان دوگراف 1 وسیله ای است که با استفاده از تسمه ای متحرک، بار الکتریکیرا بر روی یک کالهک تو خالی فلزی جمع می‌کند. فرض کنید کالهک این مولد، کره ای باشعاع 0/10m است و باری به بزرگی C µ 1/0 روی آن جمع می‌شود. با فرض آنکه ٔ همه اینبار در مرکز کره قرار داشته باشد، بزرگی میدان الکتریکی این بار را در فاصله های ،1/0m،2/0m 3/0m و ،4/0m از مرکز کره به دست آورید و سپس با نقطه یابی، نمودار بزرگی میدانالکتریکی را برحسب فاصله از مرکز 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 8/0×103 7/0×10برای ٔ مشاهده تجربی نتایج مثال 6ــ1 می‌توان به آزمایش شکل 3 6/0×10زیر توجه کرد. در این شکل، دو شمع یکی در فاصله ای نزدیک 3 3 5/0×104/0×10و دیگری در فاصله ای دور از کالهک یک مولد وان دوگراف 3 3/0×10قرار گرفته اند. همان طور که مشاهده می‌کنید ٔ شعله شمع نزدیک تر 3 3 2/0×10 1/0×10به سمت کالهک کشیده شده است، در حالی که ٔ شعله شمع دورتر (m) 1/0 2/0 3/0 4/0 rتغییر چندانی نکرده است. دلیل آن است که کالهک این مولدوان 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 1ــ13