Search

 
 

📄 اطبع pdf
00971504825082

<<< سطوح تساوي الجهد وطاقة الوضع لنظام مكون من شحنات نقطية >>>

سطوح تساوي الجهد

من الممكن أن تتحرك شحنة بين نقطتين داخل مجال كهربائي دون بذل شغل

يحدث ذلك عندما نحرك شحنة بين نقطتين لهما نفس الجهد لا نبذل شغل على الشحنة لان \[∆V=0\] \[∆V = -\frac{W}{q}=0 \]\[W=0\] النقاط التي لها نفس الجهد

1

النقاط التي لها نفس البعد عن الشحنة النقطية موجبة أوسالبة لها نفس الجهد

2

النقاط الواقعة بشكل عمودي على خطوط المجال المنتظم لها نفس الجهد

3

شحنتان نقطيتا مختلفتان في النوع نقاط تساوي الجهد يشبه نقاط تساوي الجهد عند الشحن المفردة ولكن المجال يختلف في المنطقة الواصلة بين الشحنتين

4

شحنتان نقطيتان مختلفتان في النوع نقاط تساوي الجهد توجد حول كل شحنة يختلف الشكل لنقاط تساوي الجهد والمجال في المنطقة الواصلة بين الشحنتين

تجربة نقاط تساوي الجهد
في هذه المحاكاة ، يمكنك ضبط شحنة وموضع الشحنتين باستخدام المنزلقات أو مربعات الإدخال. تعمل أشرطة التمرير ، لكنها لا تعمل بسلاسة نظرًا لتعقيد العمليات الحسابية - لذلك قد يكون من الأفضل لك استخدام مربعات الإدخال. اختر العرض ثلاثي الأبعاد ويظهر الجهد الكهربائي كبعد ثالث. اختر طريقة العرض متساوية الجهد وسترى عرضًا ثنائي الأبعاد بخطوط متساوية الجهد معروضة. في هذا العرض ، يمكنك أيضًا اختيار رؤية متجهات توضح اتجاه المجال الكهربائي

الجهد الكهربائي للتوزيعات المختلفة للشحنات

الجهد : هو الشغل اللازم لنقل شحنة اختبار من اللانهاية الى النقطة المطلوبة مقسوما على شحنة الاختبار \[∆V=V_f-V_i=-\frac{W_{∞→r}}{q}=-\int_{{\,∞}}^{{\,r}}\frac{\vec F .ds}{q}=-\int_{{\,∞}}^{{\,r}}\frac{ q.\vec E .ds}{q}\] \[∆V=-\int_{{\,∞}}^{{\,r}}{ \vec E .ds}=-\int_{{\,∞}}^{{\,r}}{ \frac{kq}{r^2} .dr}= -k.q\int_{{\,∞}}^{{\,r}}{ \frac{1}{r^2} .dr}= \frac{k.q}{r}\] \[∆V=V_r-V_∞=V_r-0=\frac{k.q}{r}\] \[V_r=\frac{k.q}{r}\]

تجربة حساب محصلة الجهد عند نقطة
في هذه المحاكاة ، يتم حساب محصلة الجهد عند نقطة قم باختيار مقدار كل شحنة وحدد قيمة الجهد حسب البعد عن الشحنة غير من قيم الشحنات بين موجبة وسالبة وتأكد من أن الجهد كمية قياسية اضغط على الأيقونةالفارغة تظهر الحسابات

1

في الشكل أدناه شحنتين الشحنة الأولى سالبة وضعت عند نقطة الأصل والشحنة الثانية موجبة وضعت عند نقطة تبعد عن نقطة الأصل \[0.4\;M\] نقطة انعدام الجهد على الخط الواصل بين الشحنتين تقع عند الموقع


  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    فرق الجهد الكهربائي في مجال منتظم

    \[∆V_{AB}=-\frac{W_{A→B}}{q}=-\frac{q.E.d}{q}\] \[∆V_{AB}=-E.d\]

    \[2\star\]

    ( E = 500 N/C ) في الشكل أدناه مجال منتظم شدته
    (B و A ) فإن فرق الجهد بين النقطتين \[A\;\;,\;\;B\]
    والأبعاد موجودة على الرسم يعادل
  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة


    مثال محلول

    ( λ= 4×10-8C/m ) سلك مشحون بشكل منتظم على امتداد طولة كثافة الشحنة تعادل
    تم ثنيه على شكل نصف دائرة نصف قطرها \[R\]احسب جهد نقطة في مركز انحناء السلك

    الحل
    \[V=\int_{{\,0}}^{{\,𝜋R}}\frac{K.dq}{R}\]\[V=\int_{{\,0}}^{{\,𝜋R}}\frac{K.λ.dL}{R}\] \[V=\frac{K.λ}{R}\int_{{\,0}}^{{\,𝜋R}}dL=\frac{K.λ}{R} |𝐿|_{{\,0}}^{{\,𝜋R}}=\frac{K.λ}{R}.[𝜋R-0]\] \[V=K.λ.𝜋\]\[V=9×10^9×4×10^{-8}×𝜋=1131 V\]

    ايجاد المجال الكهربائي من الجهد الكهربائي من خلال الشغل \[dW=q.\vec E.\vec {dS}\] \[-q.dV=q.\vec E.\vec {dS}\] \[E=-\frac{dV}{dS}\] \[E_X=-\frac{dV}{dX}, E_Y=-\frac{dV}{dY} , E_Z=-\frac{dV}{dZ}\]
    مثال محلول

    الجهد الكهربائي لحيز من الفراغ يعطى بالعلاقة \[V(X,Y,Z)=5X^2+8XY+7Z\]
    ( 5,-2,-3 ) فإن قيمة المجال عند نقطة لها احداثيات
    تعادل
    الحل
    \[E_X=-\frac{dV}{dX}=\frac{5X^2+8XY+7Z}{dX}=10X+8Y=10×5+8×-2=34\] \[E_Y=-\frac{dV}{dY}=\frac{5X^2+8XY+7Z}{dY}=8X=8×5=40\] \[E_Z=-\frac{dV}{dZ}=\frac{5X^2+8XY+7Z}{dZ}=7\] \[E(34 X,40Y,7Z)\] \[E=\sqrt {34^2+40^2+7^2}=52.9 N/C\]

    طاقة الوضع لنظام من الشحنات النقطية من خلال تعريف الجهد \[V=\frac{U}{q}\]\[U=q.V=q.\frac{kQ}{r}\] \[U=k.\frac{Q.q}{r}\] ملاحظة :طاقة الوضع الكهربائية لشحنة ما في اللانهاية يساوي الصفر
    لدينا ثلاث شحنات موجودة على رؤوس مثلث قائم الزاوية كما في الشكل أدناه

    المطلوب حساب طاقة الوضع للنظام المكون من ثلاث شحنات
    في البداية نجعل الشحنات متباعدة في اللانهاية

    نحضر الشحنة الأولى من اللانهاية طاقة الوضع لها وهي منفردة
    \[U=0\] (q1 ) عند إحضار الشحنة الثانية من اللانهاية بجوار
    \[U=K\frac{q_1.q_2}{r_1}\] ( q1, q2 )عند إحضار الشحنة الثالثة من اللانهاية بجوار
    \[U=K\frac{q_1.q_2}{r_1}+K\frac{q_1.q_3}{r_2}+K\frac{q_2.q_3}{\sqrt {{(r_1)^2}+{(r_2)^2}}}\] وهي عبارة عن طاقة الوضع الكهربائية للنظام
    المصدر https://ophysics.com/index.html اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

    No comments:

    Post a Comment

    🧮 Calculator