میدان الکتریکی
جایگاه درس

میدان الکتریکی - آموزش تصویری - زبان ساده


میدان الکتریکی موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

محاسبه آنلاین میدان الکتریکی، نیروی وارد بر بار، اندازه بار

سلام
ابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، سه ورودی اعداد وجود دارد. در دو ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
  1. فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
  2. برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
    عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
    دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود.
  3. برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید







1 - میدان الکتریکی


مفهوم میدان الکتریکی

میدان الکتریکی: در اطراف یک جسم باردار، خاصیتی وجود دارد که این خاصیت بر اجسام باردار دیگر نیرو وارد می‌کند. به ‌این خاصیت میدان الکتریکی می‌گویند.

بار الکتریکی q1 را در نظر بگیرید که به بار q2 نیرو وارد می کند. هیچ تماسی بین آنها نیست پس چگونه بارها بدون تماس، بر هم نیرو وارد می کنند. پاسخ این است که بر q1 در اطراف خود میدان الکتریکی ایجاد می کند. این میدان بر بار q2 نیرو وارد می کند.

به طور مشابه بار q2 نیز با همین روش، بر q1 نیرو وارد می کند. نتیجه این است که میدان یک واسطه است. 

بار الکتریکی میدان ایجاد می کند و این میدان ایجاد شده، بر بارهای دیگر نیرو وارد می کند.


2 - تعیین جهت میدان الکتریکی - بار آزمون 


ابتدا لازم است بار آزمون را تعریف کنیم.

بار آزمون: بار فرضی کوچک و مثبت که برای تعیین جهت میدان الکتریکی به کار می رود.

روش تعیین جهت میدان الکتریکی: هر گاه بخواهیم جهت میدان الکتریکی را در یک نقطه دلخواه، مشخص کنیم،

  1.  بار آزمون را در آن ‌نقطه قرار می‌دهیم.
  2.  جهت نیروی الکتریکی وارد بر بار آزمون، جهت میدان الکتریکی را نشان می‌دهد.
مثال 1: تعیین جهت میدان الکتریکیمطابق شکل، بار الکتریکی q+ و q- در مکان های مشخصی قرار دارند. جهت میدان الکتریکی را در نقاط نشان داده شده رسم کنید.
پاسخ:
تعیین جهت میدان الکتریکی

از بار آزمون استفاده می کنیم. در هر نقطه داده شده، یک بار آزمون فرضی تصور می کنیم. سپس جهت نیروی وارد بر آن بار آزمون را رسم می کنیم.

  1.  شکل بالایی:بار مرکزی مثبت است بنابراین جهت نیروی وارد بر بار آزمون، به سمت خارج بار مثبت مرکزی است. یعنی بار مرکزیT بار آزمون را دفع می کند.
  2.  شکل پایینی: بار مرکزی منفی است. بنابراین نیروی وارد بر بار آزمون به سمت بار مرکزی است. پس بار آزمون را به سمت مرکز می کشد


3 - نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان الکتریکی


فرمول اول میدان الکتریکی

هرگاه جسمی در یک میدان الکتریکی قرار گیرد، میدان الکتریکی بر آن بار، نیرو وارد می کند. ‌به کمک این نیرو می توان اندازه میدان الکتریکی را حساب کرد.

برای محاسبه اندازه میدان الکتریکی از فرمول روبرو استفاده می کنیم:

در این فرمول:

  1.   F  =  اندازه نیروی الکتریکی وارد بر ذره( بر حسب نیوتن N)
  2.   q  =  اندازه بار الکتریکی ( بر حسب کولن C)
  3.   E = اندازه میدان الکتریکی ( بر حسب N/C )
مثال 2:

بار الکتریکی  2µc+ در مکانی واقع است که یک میدان الکتریکی در آنجا وجود دارد، این میدان نیروی5×10-2   نیوتن بر بار ‏وارد می‌کند. اندازه‌ی میدان الکتریکی ‏را در این نقطه محاسبه کنید.                                 

پاسخ:
پاسخ مثال اول

چون اندازه نیروی و اندازه بار را داریم از همین فرمول استفاده می کنیم. در واقع اندازه نیرو را بر اندازه بار تقسیم می کنیم تا میدان به دست آید


مثال 3:

بار 8µc  را در یک میدان الکتریکی قرار می دهیم. فرض کنید اندازه میدان الکتریکی برابر 5×10-4   نیوتن بر کولن است. اندازه نیروی وارد بر این بار را حساب کنید

پاسخ:
پاسخ مثال دوم

ابتدا فرمول را به صورت مناسب نوشتیم. یعنی طرفین وسطین کردیم تا به شکل مناسب در بیاید. سپس مقادیر را جایگذاری کردیم.


سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- میدان الکتریکی ... است در اطراف جسم باردار که بر بارهای دیگر اثر می کند؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
2- بار الکتریکی  ... ایجاد می کند. و ... بر بار های دیگر نیرو وارد می کند.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
3- کدام عبارت درباره بار آزمون، از بقیه مناسب تر است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 تست از میدان الکتریکی4- بار الکتریکی q+ را در نظر بگیرید. چهار جهت برای میدان الکتریکی در نقطه نشان داده شده رسم کردیم که فقط یکی از آنها درست است کدام یک جهت میدان الکتریکی را درست نشان می دهد؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 5- بار الکتریکی q- را در نظر بگیرید. چهار جهت برای میدان الکتریکی در نقطه نشان داده شده رسم کردیم که فقط یکی از آنها درست است کدام یک جهت میدان الکتریکی را درست نشان می دهد؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
6- بار الکتریکی  4µc+ در نقطه ای واقع است. ‏در این نقطه، یک میدان الکتریکی وجود دارد، این میدان نیروی 12×10- 6  نیوتن بر بار ‏وارد می‌کند. اندازه‌ی میدان الکتریکی  در این نقطه، چند نیوتن بر کولن است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
7- فرض کنید اندازه میدان الکتریکی در یک مکان 3×10-3    نیوتن بر کولن است. بار 2nc  را در آنجا قرار می دهیم. اندازه نیروی وارد بر این بار چند نیوتن است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


 بار های الکتریکی چگونه بدون تماس با یکدیگر، بر هم نیرو وارد می کنند؟

هر بار الکتریکی در اطراف خود یک میدان الکتریکی ایجاد می کند. این میدان ایجاد شده بر بار دیگر نیرو وارد می کند.

بار آزمون چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

بار فرضی کوچک و مثبت که برای تعیین جهت میدان الکتریکی به کار می رود.

بار الکتریکی q در یک میدان الکتریکی قرار دارد و نیروی F بر آن وارد می شود. اندازه میدان الکتریکی در این نقطه چند نیوتن بر کولن است؟

E = F/q

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 2
میانگین امتیاز 5.00 از 5

بخش نظرات



--------------