2 שאלות בחשמל

[חתלתולונת שחורה]

2 שאלות בחשמל

שלום לכם, אבקש את עזרתם ב-2 שאלות בחשמל. מצורפות 2 שאלות ממבחנים בפיזיקה ברמה לא גבוהה יחסית לאונ'. השאלה הראשונה בקישור המצורף אינה ברורה לי כלל. איך לגשת אליה? השאלה השניה, איני יודעת איך לחשב את המתח (הבנתי שמדובר בכא"מ) בכל רגע נתון. אשמח להנחיות והסברים

תודה לכולם!

 

[חתלתולונת שחורה]

שאלה תיאורתית שלא ברורה לי

לאיזה מקדם דיאלקטרי אני יכולה לצפות מחומר מבודד? יש מקדם שלילי? מה המשמעות של זה? ויקיפדיה לא הייתה ברורה לי הפעם. תודה על התשובות!

 

[johngalt2]

בעקרון

מקדמים דיאלקטריים, בשדות אלקטרוסטטיים, תמיד יהיו גדולים מ- 1. ישנם חומרים עם תכונות מאוד מיוחדות, שלגביהם צריך כל מיני הגדרות שונות למקמים דיאלקטריים, אבל בעקרון בכל מה שלומדים בפיזיקה בסיסית, מקדמים דיאלקטריים הם תמיד גדולים מ- 1.

 

[johngalt2]

הכוונה

לגבי השאלה הראשונה: א) למדתם מה השדה החשמלי בתוך קליפה שמפוזר עליה מטען באופן אחיד? איך זה יכול לעזור לך פה? ב) למדתם מה השדה מחוץ לקליפה שמפוזר עליה מטען בצורה אחידה? קחי בחשבון שכאשר רוצים לחשב מומנט דיפול של איזושהי התפלגות מטען, צריך לעשות את זה ביחס לנקודה "רחוקה" יחסית ממנה - ז"א, אנחנו מסתכלים מבחוץ על שתי הקליפות האלו ובודקים איזה שדה הן יוצרות. ג) ברגע שיש לך את הגודל והכיוון של מומנט הדיפול של הקליפות האלו, זה פשוט הצבה בנוסחא. שאלה 2: א) פשוט הולכים שלב שלב: אם את יודעת שהכא"מ המושרה שווה לשינוי בזמן של השטף המגנטי, מה שאת צריכה לעשות זה למצוא מה יהיה השטף המגנטי בכל זמן ולגזור אותו. מכיוון שהשדה קבוע, השטף המגנטי יהיה פשוט השטח שנמצא בתוך האזור עם השדה כפול גודל השדה. לגבי ההמשך - זה הכל מבוסס על סעיף א'. אם את לא מצליחה, תגידי...

 

[רותם גורן]

תשובה לגבי 1

אני הייתי עושה ככה: בכלליות מה שקורה כאן על הכדור הקטן מטענים שליליים יצטברו על המעטפת בצד ימין המטענים החיובים יצטברו על הכדור הגדול על המטעפת בצד שמאל ככה שנוצר שדה חשמלי מושרה כנגד השדה של הקבל. בפועל כדי לחשב את זה עובדים לפי עקרון הסופרפוזיציה מחשבים את השדה על הכדור הגדול בעזרת חוק גאוס כאשר כמובן משתמשים בסימטריה של כדור. מחשבים את השדה של הכדור הקטן בעזרת חוק גאוס עושים חיבור וקטורי של השדות בעזרת כלל המקבילית ומקבלים שדה שקול. לאחר מכן עושים עוד חיבור וקטורי עם השדה של הקבל שהוא לכיוון שמאל ומקבלים שדה שקול של המערכת בתול הכדור הקטן.

 

[רותם גורן]

לגבי שאלה 2

א. הגובה של המשולש הוא VT כפול הבסיס חלקי 2 כפול השדה וקיבלנו שטף שטף מקסימלי הוא כמובן כל השטח של המשולש או שתעשי נגזרת ותמצאי נק' מקס זה יוצא אותו דבר ב. נגזרת של השטף לפי הזמן יתן כא"מ מושרה גם פה נק' מקסימום וסיימת ג. חוק אוהם ד. כוח לורנץ