فصل 1تمرین 1 4 ـطبق مدل بور برای اتم هیدروژن، در حالت پایه ٔ فاصله الکترون از پروتون هسته برابر با -11 m 5/3×10 است.الف) ٔ اندازه میدان الکتریکی ناشی از پروتون هسته را در این فاصله تعیین کنید.ب) در چه فاصله ای از پروتون هسته، بزرگی میدان الکتریکی برابر با بزرگی میدان الکتریکی حاصل از مولد وان دوگرافمثال پیش در ٔ فاصله 1/0m از مرکز کالهک آن است؟برهم نهی میدان های الکتریکی: اگر چند بار الکتریکی ّ ذر ه ای داشته باشیم، میدان الکتریکیناشی از این بارها، در نقطه ای از فضا چگونه تعیین میشود؟ در بخش 4ــ1 دیدیم اگرچند بار نقطه ایمانند q 1 ، q 2 ، ... داشته باشیم نیروی الکتریکی برایند حاصل از این بارها بر بار آزمون q 0 با استفادهاز اصل برهم ِ نهی نیروهای کولنی از ٔ رابطه زیر به دست میآید: → → →... + 20 F + 10 F = T Fحال اگر بخواهیم میدان الکتریکی را در محل بار آزمون به دست آوریم، با استفاده از تعریف میدانالکتریکی 0 q / (→ = F → E) دو طرف ٔ معادله باال را بر q 0 تقسیم میکنیم. آن گاه خواهیم داشت:→ → →... + 20 F + 10 F = T F0 q 0 q 0 q)5 ــ1(... + 2 E + 1 E = Eاین رابطه که موسوم به اصل برهم ِ ن ِ هی میدان های الکتریکی است، نشان میدهد که میدان ِ الکتریکیناشی از چند بار الکتریکی در نقطه ای از فضا، برابر مجموع میدان هایی است که هر بار در نبود سایربارها در آن نقطه از فضا ایجاد میکند؛ یعنی برای یافتن میدان الکتریکی خالص حاصل از چند ّ ذر ٔ هباردار در نقطه ای از فضا باید نخست میدان الکتریکی ناشی از هر ّ ذر ه را در آن نقطه به دست آورد وسپس این میدان ها را به صورت برداری با یکدیگر جمع کرد. مثال ً شکل 12ــ1 ــ ب میدان الکتریکیخالص در محل بار آزمون را نشان میدهد. در این کتاب، صرفاً مثال هایی را بررسی میکنیم که درآنها میدان های الکتریکی در یک نقطه، در یک راستا قرار دارند یا عمود بر یکدیگرند . 1٢ q – F → F ٢ q – ET T٠٣ F + ٠٢ F + ٠١ F = T T F → F ٣ E + ٢ E + ١ E = E٠٢ F ٢ E+ F ٠٣ F ١ E ٣ E٠١ Aــ1شکل 12 ٠ + q٣ + q + ٣ + q١ q ١ qالف) نیروی → F ، نیروی برآیند ب) میدان الکتریکی E → در محل بار آزمون، جمع برداریوارد بر بار T آزمون q 0 است. میدان های 1 → E ، 2 → E و 3 → E در محل این بار است.ــ1 بررسی حالت هایی که میدان ها هم راستا و یا عمود بر هم نیستند، خارج از ٔ برنامه درسی این کتاب بوده و نباید مورد ارزشیابی قرار بگیرد.14