تحقیق در مورد فیزیک الکتریسیته 13 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

بار و ماده

1 – الکترو استاتیک

تقسیمات الکتریسیته

2 - الکتروسنتیک

الکترو استاتیک یا الکترسیته ساکن :

اگر یک میله شیشه‌ای را با ابریشم مالش دهیم و آنرا از یک نخ دراز آویزان کنیم به این حقیقت دست می‌یابیم که دو نوع بار داریم. به همین ترتیب از مالش یک میله پلاستیکی خز به همین نتیجه خواهیم رسید. به این ترتیب که ایندو همدیگر را می‌ربایند ولی اگر یک میله شیشه‌ای مالش داده شده با ابریشم را به مورد اول نزدیک کنیم همدیگر را می‌رانند. بنابه قرارداد فوانکین نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی شیشه را مثبت و نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی پلاستیک را منفی نامید. پس بارهای همنام همدیگر را می‌رانند و بارهای غیر هم نام همدیگر را می‌ربایند. در اینجا می‌توانیم رسانا و نارسانا و نیمه رسانا را توجیه کنیم بدین صورت که اگر الکترونهای آزاد را که در فلزها بعنوان حاملهای بار هستند (بنا به پدیده هال) در رسانادر رساناها وجود دارند آزادانه به همه طرف حرکت می‌کنند و جریان را منتقل می‌کنند ولی در نارساناها الکترونهای آزاد وجود ندارند (نه بطور مطلق). نیمه رساناها حد بیان این دو حالت می‌باشد یعنی اینکه تحت شرایطی می‌توان در فلز الکترون آزاد بوجود آورد. نمودارهای زیر بیان کننده این واقعیت هستند.

واحد بار در دستگاه C.G.S فرانکین است و آن عبارت است از باری که بار برابر خود را در فاصله یک سانتی‌متر با نیرویی دفع یا جذب می‌کند.

تعریف کولن : واحد بار در دستگاه استاندارد SI کولن می‌باشد و آن عبارت است از مقدار باری که بار مساوی خود را در فاصله یک متر با نیروی یک نیوتن جذب یا دفع می‌کند.

شدت میدان الکتریکی :

نکته جهت می دان در بار مثبت و منفی را چنین رسم می‌کنیم :

خطوط میدان از بار مثبت خارج می‌شوند و خطوط نیرو بر بار منفی وارد می‌شوند.

مثال 1 – نیروی الکترواستاتیک دافعه بین دو ذرة آنها را وقتی که به فاصله 10-13 متر از همدیگر قرار دارند محاسبه کنید بار هر ذره آنها 3.2 * 10-19 است. اگر جرم هر ذره 6.68*10-27 باشد نیروی مذکور را با نیروی جاذبه ثقلی بین ذرات مقایسه کنید.

دو قطبی :

تشکیل شده است از دوبار مساوی غیر همنام که بفاصله 2a از یکدیگر قرار گرفته‌اند .در اینجا هدف ما این است که نیروی وارد بر واحد بار در نقطه ای واقع بر عمود منصف خط واصل بین دو بار را محاسبه کنیم ، سپس در مورد شرایطی که فاصله x خیلی بزرگتر از a ‌ باشد مطابق شکل بحث خواهیم کرد .

جریان متناوب : اگر الکترونها همیشه نوسان کنند جریان را متناوب گوئیم . AC

جریان مستقیم : اگر الکترونها همیشه رو به یک طرف و مستقیم حرکت کنند جریان را مستقیم یا DC مینامنند .

شدت جریان : جریان الکتریسیته در یک سیم شبیه جریان آب در یک لوله میباشد . بهمان ترتیب که جریان آب برابر است با مقدار آبی که در واحد زمان میگذرد . شدت جریان برق نیز مقدار الکتریسیته‌ای است که در واحد زمان از سطح مقطع سیر عبور میکنند که با حرف I نشان میدهند و واحد آن … است که آمپر مینامیم .

توزیع با در رسانا :

برای اینکه نشان دهیم که شکل رسانا چگونه بر توزیع بار در روی سطح آن تاثیر دارد می‌توانیم از رسانا هایی با اشکال مختلف استفاده می‌کنیم . دو رسانای کروی و گلابی شکل را در نظر می گیریم . به کمک صفحه آزمون چگونگی توزیع بار را بر روی هر دوی این اشکال مشاهده خواهیم کرد .

اگر صفحه آزمون را با هر کدام از اشکال تماس بدهیم صفحه آزمون قسمتی از ان سطح می‌شود و مقداری از بار آنرا بخود می‌گیرد . اگر هم دور برده شود بار را با خود می‌برد مقدار باری که روی صفحه آزمون جمع می‌شود مقیاسی از باردر مساحت معینی از سطح رسانا ( مساحتی برابر با مساحت قرص صفحه آزمون ) که خود مقیاسی از چگالی سطحی بار روی سطح رسانا بدست می‌دهد.

چگالی سطحی بار به صورت مقدار بار در واحد سطح رسانا تعریف می‌شود.

نتیجه :

1 – هرجا خمیدگی تیزتری دارد چگالی سطحی بار بیشتری دارد.

2 – بار روی سطح یک رسانای کروی به طور یکنواخت توزیع می‌شود.

3 – در موردئ رسانای گلابی شکل چگالی سطحی بار در نوک تیز رسانای گلابی از همه جا بیشتر است.

4 – این نتیجه‌ها فقط در مورد سطوح رسانا درست است در نارساناها بار نمی‌تواند شارش بکند.

محاسبه میدان الکتریکی حاصل از یک بار نقطه‌ای : بار آزمون q1 از در نقطه A از بار q1 در نظر می‌گیریم. طبق قانون کولن نیروی F دارد بر این بار برابر است با :

در نتیجه میدان الکتریکی در نقطه A با رابطه زیر داده می‌شود.

اگر q1 مثبت باشد مثبت باشد E بطرف خارج این فاصله و اگر q1 منفی

باشد بطرف q1 است.

حال اگر در مثال بالا بار q2 را در A قرار دهیم نیروی وارد بر آن برابر است با : که اگر یکی q و دیگری q 2a از همدیگر قرار بگیرند تولید دو قطبی می‌کنند که میدان حاصل را از محور دو قطبی قبلاً محاسبه کرده‌ایم .

خطوط نیرو برای یک صفحه رسانا :

تحقیق درباره بار الکتریکی 13 ص word

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

بار الکتریکی

انسان از زمانهای دور با پدیده هایی مشابه آنچه شما دیدید آشنا بوده است. بررسی این پدیده ها برای درک علت آنها باعث پیشرفت دانش و فناوری بسیار گسترده ای در این زمینه شده است.

به این مبحث از دانش، الکتریسیته گفته می شود. واژه الکتریسیته از نام یونانی «الکترون» به معنای «کهربا» گرفته شده است.

برای بررسی الکتریسیته، ابتدا باید با کمیتی به نام «بار الکتریکی» آشنا شویم.

وقتی میله ای پلاستیکی را با پارچه پشمی مالش می دهیم، به علت مالش میله به پارچه، در میله تغییری ایجاد می شود و میله خاصیت جدیدی را پیدا می کند. از این رو تکه های کوچک کاغذ را جذب  می کند. در این صورت می گوییم میله دارای بار الکتریکی شده است. در واقع مالش سبب ایجاد بار الکتریکی در اجسام می شود.

نیرویی که اجسام دارای بار به یکدیگر وارد می کنند، نیروی الکتریکی می نامیم.

بررسی و تحلیل مشاهدات بالا دو واقعیت مهم را نشان می دهد.

الف) نیروی الکتریکی موجود بین جسم هایی که دارای بارالکتریکی هستند، گاهی ربایشی و گاهی رانشی است.

ب) دو نوع بار الکتریکی وجود دارد.

فرانکلین فیزیکدان آمریکایی برای تشخیص بارهای الکتریکی از یکدیگر آن ها را نامگذاری کرد:

او بار الکتریکی روی لاستیک و بادکنک (یا بارهای مشابه) را بار الکتریکی منفی و بار الکتریکی روی شیشه، پارچه پشمی و (بارهای مشابه آن) را بار الکتریکی مثبت نامید.

دو قاعده ی اساسی الکتریسیته درباره نیروهایی که دو جسم باردار به یکدیگر وارد می کنند.

1- دو جسم که بار الکتریکی همنام دارند(هر دو منفی، یا هردو مثبت) بر یکدیگر نیروی رانشی وارد     می کنند.

2- دو جسم که بار الکتریکی غیر همنام (یکی منفی و دیگری مثبت) دارند، بر یک دیگر نیروی ربایشی وارد می کنند.

می دانیم که همه مواد از اتم ساخته شده اند، هر اتم از تعدادی پروتون (p) و نوترون (n) که هسته ی آن را می سازند و تعدادی الکترون (e) که به دور هسته در حال چرخش هستند، ساخته شده است.

بار الکتریکی مثبت به پروتون ها و بار الکتریکی منفی به الکترون ها و بار صفر به نوترون ها نسبت داده می شود.

مقدار بار الکتریکی پروتون و الکترون یکسان است. بار الکتریکی الکترون و پروتون که کوچکترین بارالکتریکی به شمار می آید بار پایه نامیده می شود و با نماد e نمایش داده می شود.

یکای اندازه گیری بارالکتریکی کولن (c) نام دارد و مقدار آن برابر است با:      

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C              

بار الکترون با e- و بار پروتون با e+ نشان داده می شود.

در یک اتم در حالت عادی پروتون ها همیشه با تعداد الکترون ها برابر است،در نتیجه، چون اتم در حالت عادی دارای دو نوع بار الکتریکی مثبت و منفی به مقدار مساوی است، اتم از نظر بارالکتریکی خنثی است.

اتم چگونه دارای بار الکتریکی می شود:

الف) اگر از اتم، الکترونی جدا شود، چون تعداد پروتون های آن از تعداد الکترونهایش بیش تر می شود. دارای بار الکتریکی مثبت می شود.

ب) اگر تعدادی الکترون به یک اتم افزوده شود، چون تعداد الکترونهای آن از تعداد پروتون هایش بیش تر  می شود. دارای بارالکتریکی منفی می شود.

نکته: اگر جسمی بر اثر دادن یا گرفتن الکترون، بار الکتریکی پیدا کند می توان نوشت: q=n.e

q = بارالکتریکی بر حسب کولن

 n= تعداد الکترونهای مبادله شده

 e= باریک الکترون

مثال: برای آنکه در جسمی خنثی بار الکتریکی 4/6 میکروکولن ( 6-10 × 4/6 کولن ) ایجاد شود، چه تعداد الکترون باید از آن گرفته شود؟

q = ۶/۴ x ۱۰-۶ C

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C

n = ?

تعداد الکترونهایی که باید از اتم گرفته شود.

توجه: باردار شدن اتم ها فقط از طریق انتقال الکترون انجام می شود و پروتون ها در این کار نقشی ندارند، زیرا پروتون ها ذرات سنگینی هستند که با نیروی بسیار زیادی در هسته ی اتم نگه داشته شده اند و نمی توان آن ها را به راحتی الکترون از اتم جدا کرد.

پایستگی بار الکتریکی:

می دانیم که برای باردارکردن یک جسم باید تعدادی الکترون به آن بدهیم و یا از آن بگیریم. در این مبادله ی الکترون ها، هیچ گاه الکترونی تولید نمی شود و یا از بین نمی رود بلکه الکترون ها تنها از جسمی به جسم دیگر منتقل می شوند.

لذا با توجه به اینکه الکترون دارای مقدار معینی بار الکتریکی است، می توان گفت:

"بار الکتریکی به وجود نمی آید و از بین نمی رود، بلکه از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود."

 این اصل "پایستگی بار الکتریکی" نامیده می شود.

تحقیق درباره الترون14 ص word

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

بار الکتریکی: در شرایط عادی تعداد پروتن ها و الکترون های هر جسم با هم برابر هستند ، اگر تعداد الکترون های جسمی از پروتن ها بیشتر شود جسم دارای بار منفی خواهد شد و اگر تعداد الکترون های آن کمتر از حد معمول باشد جسم دارای بار مثبت است .

/ / e=p

نکته: اجسام با بارهای هم نام همدیگر را دفع و بارهای غیر همنام همدیگر را جذب می کنند . بار مثبت را با Q نمایش داده و بار متغیر بازمان یا لحظه ای را با g(t) نمایش می دهیم . واحد بار الکتریکی کولن است که با C نمایش داده می شود . کولن مقدار باریست که در مدت یک ثانیه از مقطع سیم شارش پیدا می کند .

1s Q= it

جریان الکتریکی : ناشی از حرکت دسته جمعی الکترون هاست که آن را با I برای جریان های ثابت و i برای جریان _های لحظه ای نمایش می دهند . می توان گفت :

q(t)=t2

آمپر : یک آمپر انتقال بار یک کولنی در واحد زمان خواهد بود .

انواع جریان :

( Direct current ) DC : جریان ثابت DC : ناشی از جریان الکترون در یک هادی در جهتی

انواع انرژی ثابت است و مقدار آن نیز نسبت به زمان ثابت است .

( Alternative current) AC حرکت الکترون در این جریان در یک جهت نبوده و مقدار آن

نیز نسبت به زمان متغیر است .

ولتاژ : اگر دو جسم مختلف البار توسط یک رشته سیم به یکدیگر متصل شوند الکترون های اضافی از یک جسم باردار منفی به یک جسم باردار مثبت انتقال می یابد که این انتقال الکترون ها به دلیل وجود اختلاف پتانسیل بین دو جسم باردار است . نسبت انرژی که بار الکتریکی Q در حرکت خود از نقطه A تا B از دست می دهد را ولتاژ الکتریکی آن بار تعریف می کنیم :

انرژی : کار انجام شده یا انرژی تبدیل شده در یک مدار الکتریکی برابر است با حاصلضرب ولتاژ در بار الکتریکی

W=QV

توان : سرعت انجام کار را توان نامیده و با فرمول های زیر نشان می دهند .

W=QV P=Vi

منبع : منظور از منبع وسیله ایست که بتواند انرژی الکتریکی را به غیر الکتریکی و بالعکس تغییر نماید :

مثال: باطری که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند پس یک منبع است.

انواع منابع:

منبع ولتاژ مستقل : منبعی که ولتاژ دو سر آن مستقل از جریان عبوری از آن منبع باشد که شکل مداری این منبع به صورت زیر است :

منبع جریان مستقل : منبعی است که جریان عبوری از آن همواره مستقل از دو سر آن باشد که شکل مداری آن به صورت زیر است :

منبع ولتاژ وابسته : منبعی است که ولتاژ آن به ولتاژ یا جریان قسمتی دیگر از مدار وابسته است و نماد مداری آن به صورت زیر است :

VS=∝i یا VS=βv

منبع جریان وابسته : منبعی است که جریان عبوری از آن به ولتاژ یا جریان قسمتی دیگر از مدار وابسته باشد که نماد مداری آن به صورت زیر است .

is=∝v

منابع وابسته عملا و به صورت فیزیکی موجود نیستند و تنها جهت شبیه سازی برخی عناصر الکتریکی و الکترونی کاربرد دارد .

مقاومت : مقاومت یا عکس العمل جسم هادی در برابر جریان الکترون ها را مقاومت الکتریکی گویند که نماد مداری آن به شکل زیر است :

V=iR →R =

رسانایی چیست ؟ عکس مقاومت ( مهو ) G =

توان تلف شده در دو سر مقاومت :

P=Vi ⇒P=iri ⇒ P=

یا P=V()⇒ P=

تعریف گره : محل اتصال دو یا چند عنصر الکتریکی به یکدیگر را گره می گویند .

تعریف حلقه ( بسته ) : مسیری از یک مدار را بسته گویند در صورتیکه اگر از گره ای دلخواه روی مسیر شروع به حرکت نماییم و از عناصر عبور کنیم بدون اینکه از هیچ گره ای بیش از یکبار بگذریم دوباره به گره آغازین باز گردیم .

KCL : جمع جبری جریان های عبوری از یک گره برابر صفر است .

قوانین کیرشهف : =0 k i1 + i2 –i3 =0 kcL= i1 + i2 = i3 ⇒