מעבר לתוכן

עזרה בפתרון שאלה


spider

הודעות מומלצות

יש לך פה קבל כדורי שנטען במתח V (קליפות A ו-B ).

לכן אתה יודע שהמטען על שתי הקליפות הפוך בסימנו (A שלילי ו-B חיובי), ואתה יודע שהפוטנציאל מחוץ לקליפה B מתאפס (כי בתוכה המטען הוא אפס).

זה כולל כמובן את הפוטנציאל בכדור C, שכל עודף מטען שלילי שעובר דרכו ממשיך הלאה להדק החיובי או להארקה (אין באמת הבדל מבחינת מה ששאלו).

לכן כדור C לא יכול להיות טעון והמטענים על A ו-B מתאימים לקיבול של קבל כדורי:

http://www.codecogs.com/gif.latex?Q_A=-CV%20=%20-%5Cfrac%7BVR_A%20R_B%7D%7Bk(R_B-R_A)%7D

http://www.codecogs.com/gif.latex?Q_B=+CV%20=%20+%5Cfrac%7BVR_A%20R_B%7D%7Bk(R_B-R_A)%7D

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

  • 1 חודש מאוחר יותר...

יש לי עוד כמה שאלות נוספות:


post-1357-0-26458900-1444996314_thumb.png


בתמונה מופיעה פונקציה המתארת את הפוטנציאל במרחב.

 


בנקודה x=a/2 משחררים ממנוחה מטען q שלילי בעל מסה m.
צריך לחשב כעבור כמה זמן המטען יחזור חזרה לנקודה ההתחלתית?
השאלה שלי: איפה המטען (כאשר הוא משמאל לראשית) ייעצר לפני שיחזור חזרה למיקום שממנו שוחרר ?

post-1357-0-05044400-1444996383_thumb.png
בשאלה 2 - מה צריכים להיות הגבולות של האינטגרל  בחישוב של השטף ?

 

post-1357-0-71517500-1444996412_thumb.png
בשאלה 3 - איך פותרים את סעיף ד ?

תודה

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

- הפוטנציאל החשמלי הוא אנרגיה פוטנציאלית ליחידת מטען. אם תכפול את הפונקציה הזו בקבוע שלילי (המטען) תראה שעבור מטען שלילי לא מדובר בגבעה אלא בבור פוטנציאל; ומכיוון שהפוטנציאל סימטרי נובע שאם הוא שוחרר ממנוחה ב-x=a/2 הוא יעצור ויחזור כלעומת שבא ב-x=-a/2

  (לפי העיקרון של שימור אנרגיה ותנועה בפוטנציאל חד מימדי שלומדים בפיזיקה 1)

 

- השדה המגנטי של תיל הוא

 

http://www.codecogs.com/gif.latex?B=%5Cfrac%7B%5Cmu_0I%7D%7B2%5Cpi%20r%7D

 

והוא בכיוון מקביל לוקטור הניצב לשטח שאת השטף דרכו אתה מחשב, אז המכפלה הסקלרית נותנת לך 1. r נע בין 2a ל-3a (זה התחום המתאים למרחק של כל נקודה בתוך הלולאה הריבועית מהתיל). אם בזמן נתון המרחק של המוט מהנגד הוא http://www.codecogs.com/gif.latex?x(t) אז האינטגרל על הקואורדינטה הרוחבית באותו זמן הוא אינטגרל בין 0 ל-http://www.codecogs.com/gif.latex?x(t).

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

לגבי שאלה 3, נסתכל מה נדרש כדי לבנות את המצב ההתחלתי (קליפה כדורית מבודדת שחציה העליון טעון חיובית והתחתון טעון שלילית באותו מטען). ומה נדרש כדי לבנות את המצב הסופי (קליפה מוליכה במטען כולל 0) ממצב יסוד עם אותה אנרגיה - כלומר מצב של מטען נקודתי בודד q שאתה מקרב אליו מאינסוף קליפה כדורית.

 

- כדי לבנות את המצב ההתחלתי (קליפה מבודדת), אתה צריך להשקיע עבודה מכיוון שהחצי הקרוב יותר למטען הנקודתי טעון חיובית, כלומר סה"כ הכח בין הקליפה למטען הוא כח דחייה.

 

- כדי לבנות את המצב הסופי (עם הקליפה המוליכה) ברור שאתה צריך להשקיע פחות עבודה, כי החצי הקרוב למטען הנקודתי יהיה טעון שלילית, לא חיובית, וסה"כ הכח בין הקליפה למטען הנקודתי יהיה כח משיכה.

 

לכן במצב ההתחלתי אגורה יותר אנרגיה אלקטרוסטטית מאשר במצב הסופי ואנרגיה הלכה לאיבוד בתהליך הקרינה.

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

עוד משהו אחרון בהחלט לגבי שאלה 3 (ובכלל):

 

בסעיף ג, מה הקליפה הכדורית תורמת לפוטנציאל בראשית ?

סעיף נוסף:
כאשר הקליפה מוליכה, מחברים אותה לאדמה, מהי כמות המטען שתזרום מהקליפה לאדמה ?

האם הדרך לפתרון היא ע"י השוואת הפוטנציאל ב-R:
K*Q/R+k*q/2R=0 ואז המטען שיזרום הוא q/2 (בעצם 0 לפני וחיסור של מינוס q/2 (כתוצאה ממציאת Q ממקודם)) ?

וכיצד צריכות להשתנות התשובות לשני הסעיפים הללו, אם הצפיפות המשטחית היא כפונקציה של sin (במקום ה-cos) ?

 

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

בסעיף ג, מה הקליפה הכדורית תורמת לפוטנציאל בראשית ?

- אני לא רואה דרך אחרת פרט לחישוב השדה של הקליפה הכדורית בכל נקודה לאורך ציר z (באופן דומה לחישוב בסעיף ב', רק עבור נקודה כללית), ואז ביצוע אינטגרציה על השדה על מסלול שנע לאורך ציר z ממינוס אינסוף עד לאפס כדי לחשב את התרומה שלו לפוטנציאל. אין פה שום סימטריה שימושית שאפשר להיעזר בה לחישוב השדה מחוק גאוס. החישוב מחוק קולון הוא חישוב ארוך ומסורבל אבל אין מה לעשות פה.

 

כאשר הקליפה מוליכה, מחברים אותה לאדמה, מהי כמות המטען שתזרום מהקליפה לאדמה ?

 

האם הדרך לפתרון היא ע"י השוואת הפוטנציאל ב-R:

K*Q/R+k*q/2R=0 ואז המטען שיזרום הוא q/2 (בעצם 0 לפני וחיסור של מינוס q/2 (כתוצאה ממציאת Q ממקודם)) ?

הפתרון הזה מבוסס על שיטת הדמויות. אם הכדור מוארק והפוטנציאל עליו הוא 0 אתה יודע שהוא שקול למטען q-. המטען הכולל הקודם של הכדור היה אפס. מכאן שהמטען שזרם לקרקע הוא q.

 

וכיצד צריכות להשתנות התשובות לשני הסעיפים הללו, אם הצפיפות המשטחית היא כפונקציה של sin (במקום ה-cos) ?

התוצאה של כל החישוב לשדה תהיה אחרת מהאינטגרל. זה אומר בפרט שלקליפה מטען כולל חיובי, נסמן אותו Q, וניתן למצוא אותו מאינטגרציה על צפיפות המטען. הוא יהיה פונקציה של סיגמה אפס. (יוצא לי http://www.codecogs.com/gif.latex?Q%20=%20%5Cpi%5E2%20R%5E2%20%5Csigma_0)

אחרי ההארקה המטען השקול של הקליפה הוא עדיין q-, זאת אומרת שהמטען שזרם לאדמה הוא Q+q.

קישור לתוכן
שיתוף באתרים אחרים

הצטרפות לשיח

באפשרותך לשלוח הודעה כעת ולהירשם מאוחר יותר. אם ברשותך חשבון, ניתן להתחבר עכשיו לשליחת הודעה דרך חשבונך.
הערה: הודעתך דרושה לאישור הנהלה לפני הצגתה.

אורח
הוספת תגובה

×   הדבקה כטקסט עשיר.   הדבקה כטקסט רגיל במקום

  מאושרים אך ורק 75 סמייקונים.

×   הקישור שלך מוצמד אוטומטית.   הצגה כקישור במקום

×   תוכן הקודם שלכם שוחזר.   ניקוי עורך

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

טוען...
×
×
  • יצירת חדש...