میدان الکتریکی بار نقطه ای - آموزش تصویری - زبان ساده
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 حاصل از بار نقطه ای، اندازه بار، فاصله بار
سلامابزار 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
- 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 ...
-
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. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - میدان الکتریکی حاصل از بار نقطه ای
ابتدا باید بگوییم منظور از بار نقطه ای چیست؟ یک جسم باردار با ابعاد کوچک است. در واقع ساده ترین جسم بار دار است که می توانیم میدان الکتریکی حاصل از آن را حساب کنیم.
اگر یک ذره بار دار را در مکانی قرار دهیم، در اطراف آن میدان الکتریکی ایجاد می شود. میدان الکتریکی حاصل از بار نقطه ای، با اندازه بار نسبت مستقیم و با مربع فاصله از بار، نسبت وارون دارد.
یعنی اگر مقدار بار الکتریکی مثلا دو برابر شود اندازه میدان الکتریکی نیز دو برابر می شود. اگر فاصله مثلا 3 برابر شود مربع فاصله 9 برابر می شود. پس میدان الکتریکی 1/9 ( یک نهم ) می شود.
میدان الکتریکی حاصل از بار q و در 30 سانتیمتری آن برابر 0.04 نیوتن بر کولن است.- اگر به جای بار q بار 2q قرار دهیم اندازه میدان چند نیوتن بر کولن می شود؟
- اندازه میدان را در فاصله 60 سانتی متری حساب کنید. فرض کنید بار همان q است؟
- اندازه میدان در 60 سانتی متری برای بار 2q حساب کنید
- در این حالت اندازه بار، دو برابر شده است. بنابراین اندازه میدان نیز دو برابر می شود( یعنی 0.08 = E ).
- در این حالت اندازه فاصله، دو برابر شده است. پس مربع فاصله 4 برابر می شود و بنابراین میدان، یک چهارم می شود( یعنی 0.01 = E ).
- این حالت در واقع ترکیب هم زمان دو حالت قبل است. پس ضرب در 2 و تقسیم بر 4 می کنیم. یعنی در کل نصف می شود( یعنی 0.02 = E ).
2 - فرمول میدان الکتریکی ذره باردار
اگر یک ذره باردار در مکانی قرار گیرد در اطراف خود میدان الکتریکی ایجاد می کند. محاسبه میدان الکتریکی حاصل از این ذره، ساده است یعنی می توانیم فرمول آن را به دست آوریم. این میدان الکتریکی از فرمول روبرو به دست می آید.
F = بزرگی نیروی الکتریکی وارد بر ذره باردار( بر حسب نیوتونN)
q = اندازه بار الکتریکی( بر حسب کولن C)
k =9×109 N.m2/C2 = ثابت کولن
r = فاصله بار الکتریکی، از نقطه مورد سوال ( بر حسب متر m ).
بار الکتریکی را به کولن، و فاصله را به متر تبدیل کردیم.
دو بار الکتریکی ذرهای q1 = +2µc و q2 = -3µc در فاصله 6cm از یکدیگر ثابت شدهاند. بزرگی میدان الکتریکی را در وسط خط واصل دو ذره باردار محاسبه کنید. k =9×109 N.m2/C2
فاصله بین دو بار، برابر 6 سانتی متر است. پس نقطه وسط آن، به اندازه 3 سانتی متر، از هر یک از بارها فاصله دارد. به کمک همین نکته، اندازه میدان الکتریکی حاصل از هر بار را حساب کردیم.
برای تعیین جهت میدان الکتریکی، از بار آزمون استفاده کردیم. مشاهده می کنید که هر دو میدان، به سمت راست هستند. یعنی هم جهت هستند پس با هم جمع می شوند.
اگر این سوال را خوب متوجه نشدید حتما درس قبل را مطالعه کنید.
بخش نظرات