در این فیلم آموزشی با چگالی سطحی بار الکتریکی یا توزیع بار الکتریکی در اجسام رسانا آشنا می شوید. همچنین مثال و تست هایی از این مبحث را آموزش خواهید دید برای شما بیان خواهد شد.
برای اینکه بتوانیم تراکم بار الکتریکی را در بخشهای مختلف سطح یک جسم مورد مقایسه قرا دهیم از کمیتی به نام چگالی سطحی بار الکتریکی استفاده می کنیم. چگالی سطحی بار در اجسام رسانا از محاسبه میزان بارالکتریکی تقسیم بر مساحت موردنظر به دست می آید.
بار الکتریکی بر روی سطح خارجی اجسام توزیع می شود و همچنین آزمایش ها نشان می دهد که میزان بار الکتریکی در یک جسم در نقاط تیز بیشتر از نقاط مسطح است.
برای تعیین میزان بار الکتریکی در بخش های مختلف یک رسانا باید از چگالی سطحی بار الکتریکی استفاده کنیم.
برای آشنایی بیشتر با بارالکتریکی به نمونه سوالی درباره آن توجه نمایید:
یک جسم رسانای دوکی شکل که روی پایۀ عایق قرار دارد دارای بار الکتریکی (مثلاً منفی) است.
الف) یک سر سیم رسانایی به کلاهک برقنمای بدون بار متصل است. سر دیگر سیم را به کجای جسم وصل کنیم تا انحراف بیشتری در تیغه ها دیده شود؟
ب) یک گلولۀ رسانای کوچک که از نخ نارسانایی آویخته شده است را به این جسم میزنیم و سپس گلوله را به کلاهک دستگاه تماس میدهیم. گوی را به کدام بخش جسم تماس دهیم تا انحراف تیغه ها بیشتر شود؟
پاسخ : با توجه به اینکه جسم دوکی شکل است پس از بارهای منفی بر سطح خارجی آن پخش شده است. البته قسمت نوک تیز تراکم بار بیشتری دارد.
در قسمت الف برای انحراف بیشتر تیغه ها نیاز به شارش بار بیشتر می باشد. عامل شارش بار اختلاف پتانسیل می باشد. پس باید سرسیم را به قسمتی بزنیم که اختلاف پتانسیل منفی تری داشته باشد. از آنجا که اختلاف پتانسیل در تمامی نقاط رسانا مشابه است پس به هر قسمت جسم دوکی شکل سرسیم را متصل کنیم تفاوتی ندارد.
در قسمت ب نیز گلوله را به جسم خود می زنیم و مقداری بار بر روی آن منتقل می شود. با تماس گلوله و کلاهک، الکتروسکوپ یا برق نما مقداری بار منفی پیدا می کند و تیغه های آن باز می شود. در این روش مقدار باری که توسط گلوله از جسم دوکی شکل برداشته می شود رابطه مستقیمی با چگالی سطحی بار دارد. یعنی اگر گلوله را به قسمتی مانند سر تیز دوک تماس دهیم که چگالی سطحی بیشتری داشته باشد، گلوله بار بیشتری دریافت کرده و انحراف تیغه های برق نما بیشتر می شود.
به منظور یادگیری بیشتر موضوع چگالی سطحی بار الکتریکی و مشاهده توضیحات همراه با تصاویر و نکات آن لازم است ویدئو آموزشی را مشاهده کنید.
با کمک چگالی سطحی بار الکتریکی می توان تراکم بار الکتریکی را در قسمت های مختلف یک جسم رسانا با یکدیگر مقایسه کرد.
چگالی بار الکتریکی در نقاط نوک تیز بیشتر از نقاط مسطح است.
مؤسسه آموزشی فرهنگی گزینهدو برگزارکننده آزمون آزمایشی ویژۀ داوطلبان آزمون سراسری و آزمونهای استاندارد ارزشیابی پیشرفت تحصیلی در دورۀ اول متوسطه و پایههای دهم و یازدهم میباشد. گزینهدو بهعنوان یک مؤسسه پیشرو در زمینه خدمات نوین آموزشی، نرمافزارهای گوناگونی را جهت بهبود فرآیند آموزش و سنجش برای دانشآموزان و مدارس ارائه میکند.
مؤسسه آموزشی فرهنگی گزینهدو برگزارکننده آزمون آزمایشی ویژۀ داوطلبان آزمون سراسری و آزمونهای استاندارد ارزشیابی پیشرفت تحصیلی در دورۀ اول متوسطه و پایههای دهم و یازدهم میباشد. گزینهدو بهعنوان یک مؤسسه پیشرو در زمینه خدمات نوین آموزشی، نرمافزارهای گوناگونی را جهت بهبود فرآیند آموزش و سنجش برای دانشآموزان و مدارس ارائه میکند.