تبليغاتX
علم و ابتكار - پاسخ - دي الكتريك تيغه اي

-------------------- پيش نياز -------------------- 
قانون گائوس بطور خلاصه : بار خالص ذخيره شده درون يك سطح بسته با شار خالص گذرنده از آن سطح متناسب بوده و از رابطه زير بدست مي آيد :  q = #*Q = #=$E.dA ($ مناد انتگرال است) كه در آن Q=$E.dA (في) شار الكتريكي گذرنده از سطح A بوده و # (اپسيلون) ضريب گذردهي خلا است(نه اپسيلون، نه في و نه شار هيچ كدام اينگونه نمايش داده نمي شوند و اين نمايش تنها بدليل محدوديت هاي رايانه اي است) . 
براي بدست آوردن اختلاف پتانسيل از روي ميدان الكتريكي مي توان از رابطه v=?E.ds استفاده كرد. 
------------------ پاسخ سوال ------------------- 
براي پاسخ به اين سوال ابتدا بايد ببينيم كه به عنوان مثال در خازن تخت چگونه مي توان ظرفيت خازن را بدست آورد. آنچه كه به عنوان تعريف ظرفيت خازن است شامل رابطه q=c*v مي باشد كه در آن q بار خازن ، c ظرفيت خازن و v اختلاف پتانسيل اعمال شده بين دو سر خازن است. پس مي توان از رابطه c = q/v به عنوان يك اصل براي بدست آوردن ظرفيت هر خازن از جمله خازن تخت استفاده كرد. 
براي اين كار پيشنهاد مي كنم q را به عنوان يك مقدار ثابت در نظر گرفته و با استفاده از قانون گائوس و با توجه به مقدار ثابت q اختلاف پتانسيل بين دو صفحه را محاسبه كنيد با طي اين مراحل q در صورت و مخرج با هم ساده مي شوند و تنها متغيرهايي باقي مي مانند كه به ساختمان خازن بستگي دارند. اگر چند نمونه را با اين روش حل كنيد متوجه خواهيد شد كه با افزايش ميدان الكتريكي بين دو سطح خازن در q ثابت v بزرگتري بدست خواهد آمد و ظرفيت كمتر خواهد بود. پس كاري كه يك دي الكتريك انجام مي دهد افزايش ميدان نيست بلكه كاهش آن است (در q ثابت). با توجه به اين مطلب اگر يك تيغه دي الكتريك درون خازن قرار گيرد با تغيير پراكندگي بار، مقدار ميدان الكتريكي در درون تيغه كاهش مي يابد كه عاملي براي افزايش ظرفيت است. اگر تيغه باريك و باريك تر شود اين عامل ضعيف تر خواهد بود. اما براي ميدان بين يك روي تيغه و صفحه خازن چه پيش خواهد آمد؟ در نگاه اول به نظر مي رسد كه اين ميدان افزايش خواهد يافت كه با اين نگاه عاملي نامساعد بوده و ظرفيت خازن را كاهش مي دهد. اما در حقيقت براي هر نوع دي الكتريك با هر ظرفيتي اين مقدار تغيير نخواهد كرد (توجه داريم كه تمام مطالب ذكر شده با در نظر گرفتن q ثابت بوده است). پس ظرفيت افزايش مي يابد.

+ نوشته شده در چهارشنبه بیست و سوم آبان 1386ساعت 15:3 توسط احسان حاجي اسماعيلي |

 





Powered by WebGozar

Subscribe to Derakhtha
Powered by tech.groups.yahoo.com
Subscribe to Gearbox_SUT
Powered by tech.groups.yahoo.com