שאלה בחשמל

[ben060]

שאלה בחשמל

שלום, אני לא מצליח לפתור את הסעיפים (או שאני מצליח ואני לא בטוח שזה נכון) אשמח להדרכה (בעיקר סרטוט הכוחות , ומתי יש להסיר/להחשיב את המינוס) אז הנה הסעיפים: א. מהי האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית? יצא לי qq -8.14*10^-7 qq ב. מהו השדה החשמלי בנקודה A ובמרכז המלבן? לא יצא לי כלום כי לא הבנתי מה עושים ג. חשב את הפוטנציאל במרכז המלבן ובנקודה A. ד. חשב את העבודה הנדרשת להעביר מטען q4 = -2*10^-9 ממרכז המלבן לנקודה A. ד. מהו הכוח החשמלי שמרגיש מטען הנל בנקודה A.? אני לא מבין מה עושים! איך מסתכלים על תרגיל כזה בכלל? ומה צריך לעשות על מנת לפתור אותו? תודה רבה מראש

 

[ben060]

הנה

 

[ben060]

הנה

 

[אייקי תאי]

הסיפור הוא דיי פשוט.

השדה מחושב בכל נק' כמו שקול כוחות פחות או יותר, ע"פ סכום **ווקטורי** של השדות שנוצרים ע"י כל מטען לחוד. הכיוון של השדה הוא אל המשך הקטע המחבר את הנק' עם המטען אם המטען חיובי, ולא המטען עצמו עם הוא שלילי. פוטנציאל מחושב באותו אופן, רק שכאשר מחשבים פוטנציאל, החיבור הוא חיבור **מספרים** (סקאלרים), כלומר, צריך רק לקבוע את הסימן של הפוטנציאל שיוצר כל מטען, לא את הכיוון שלו.... את הנוסחאות ל**גודל** השדה והפוטנציאל שיוצר מטען נק' בכל נק' במרחב אני מניח שאתה יודע? הקושי העיקרי בד"כ בנושאים האלה הוא ההבדל בין החיבור הסקאלרי והווקטורי, צריך להבין שזה אותו סיפור כמו כח ועבודה מבחינת "כללי החשבון" של שדה ופוטנציאל... לגבי עבודה בהעברת מטען, יש לזה נוסחא פשוטה, זה פשוט המטען, מוכפל בהפרש הפוטנציאלים... כלומר המטען כפול הפוטנציאל בנק' אליה מגיעים, פחות המטען מוכפל בפפוטנציאל בנק' ההתחלה...

 

[ben060]

הבנתי + שאלות הבהרה

ישבתי כל הצהרים על הנושא ובכוונה לא הגבתי על מנת לרכז הכול בתגובה אחת: שאמרת: פוטנציאל מחושב באותו אופן התכווונת לכך שלשניהם אין להתייחס למינוס? ומה ההבדל בין שדה חשמלי לבין אנרגיה פוטנציאלית חשמלית? הרי באנרגיה פוטנציאלית אין שדה כי הנקודה היא באינסוף לא? מקווה שהסברתי טוב את עצמי. ובסעיף ג משתמשים בנוסחא של פוטנציאל בנקודת השדה? תודה בן

 

[סבא נחמה]

שדה חשמלי ואנרגיה פוט' חשמלית

שדה חשמלי הוא דרך לתאר את הכוח בחשמלי שיפעל על יח' מטען חשמלית במרחב. כלומר, זהו שדה וקטורי. הוא מציין את הכוח בכל נק' שיפעל על יח' מטען, ולכן יש לו בכל נק' גודל... וכיוון. אנרגיה פוטנציאלית מציינת את העבודה שיש להפעיל על יח' מטען על-מנת להביאה מהאינסוף (שם הוגדר הפוטנציאל 0), לנק' המדוברת. עבודה היא סקלר- אין לה כיוון. ההבדל הוא קריטי. שדה חשמלי (וקטורי) יצויין ע"י קווי שדה, עם חצים, שמראים גם את כיוון הכוח בכל נק'. (באופן סכימתי). ב'שדה סקלרי' אין כיוון. דרך אפשרי לתאר למשל את האנרגיה הפוטנציאלית סביב מטען נק' תהיה ע"י משטחים שווי פוטנציאל- כלומר שרטוט קווים שעליהם הפוטנציאל זהה. וכאן- שים לב! גם בשדה החשמלי גודל השדה במרחקים שווים ממטען נקו' יהיה שווה, אך כיוונם שונה. מצ"ב איור שהכנתי, שני ה'מקרים', סביב מטען נקודתי, כדוג': המעגלים סביב המטען באיור משמעם שיש בנק' עליהם אותו פוטנציאל (הסימון המקובל לפוטנציאל הוא האות phi). לגבי השדה, יצאתי את החצים גם כן ב"סטים" של מעגלים, בשביל להדגיש שבנק' על מעגל סביב המטען בעלי אותו גודל, אך כיוון שונה.