تدریس فیزیک فصل الکتریسته ساکن و خازن از آموزش فیزیک یازدهم

الکتریسته ساکن و خازن اولین بخش فیزیک یازدهم هست. الکتریسته ساکن یا الکترو استاتیک به بررسی میدان و نیروی بین بارها می پردازه.

الکتریسته ساکن و خازن:

در بخش اول الکتریسته ساکن یاد می گیریم:

بار الکتریکی معیار سنجش الکتریسیته است. بار الکتریکی تولید نمیشه بلکه از یه جسم به جسم دیگه منتقل میشه و به روش های مختلف میشه یه جسم رو باردار کرد. میزان باری که روی سطح یک جسم جمع میشه چگالی سطحی بار نام داره. بار الکتریکی در نقاط نوک تیز متمرکز میشه یعنی چگالی سطحی بار در نقاط نوک تیز بیشتره.

برای باردارکردن الکتروسکوپ دو روش القا و تماس وجود داره. اگه الکتروسکوپ خنثی باشه ( تعداد بار مثبت و منفی برابر داشته باشه) یا الکتروسکوپ باردار باشه( تعدا بار مثبت یا منفی از دیگری بیشتر باشه)بار دارکردن و نحوه ی دور یا نزدیک شدن برگه ها متفاوته!

قانون کولن یا نیروی الکترو استاتیکی بین بارها با حاصلضرب بارها نسبت مستقیم و با مجذور فاصله نسبت عکس داره. مسائل این بخش در چند مدل مشخص خلاصه میشه. یه تیپ مسائلی هست که در اونها باید تعیین کنیم نیرو در کجا صفره( بین دو بار هم نام و یا خارج دوبار غیر هم نام، نزدیک به بار کوچکتر)

تیپ دوم مسائلی هست که بررسی می کنه که اگه یه درصدی از یه بار حذف یا به دیگری اضافه کنیم ، نیرو چه تغییر می کنه. و….

یه دسته از مسائل ترکیب الکتریسته ساکن و نیروی الکترو استاتیکی و فصل قوانین نیوتن هست. یعنی یک یا چند نیروی الکتریکی در مکانیک تاثیر گذار بوده و تعادل یا حرکت ایجاد می کند . یعنی در کنار نیروهایی مثل وزن و کشش نخ و نیروی کشسانی فنر تاثیر می گذاره.

میدان الکتریکی به خاصیتی که در فضای اطراف هر بار الکتریکی وجود داره ، گفته میشه که در اون به تمام ذرات باردار نیرو وارد می کنه. میدان الکتریکی یه کمیت برداری هست. از لحاظ اندازه به اندازه نیروی وارد بربار مثبت آزمون گفته میشه.

هر میدان دارای خطوط میدان است.خطوط میدان یکدیگر رو قطع نمی کنن. چگالی خطوط نشان دهنده شدت میدان هست و مماس بر هر خط میدان در هر لحظه شدت میدان را نشان می دهد.

مسائل میدان هم از لحاظ دسته بندی و شکل مسئله بسیار شبیه مسائل نیرو هست. با این تفاوت که برای نیرو دو بار نیاز داریم ولی برای میدان ک بار روی بار مثبت آزمون تاثیر می گذاره. در بخش میدان مسائل پارامتری که نیاز به راه حل طولانی محاسباتی داره ، زیاد پیدا میشه. پس نیاز داره روی محاسبات و سرعت عمل عم کار کنیم.

پتانسیل ، اختلاف پتانسیل و انرژی پتانسیل الکتریکی سه مفهوم اساسی هست که خیلی وقت ها باهم اشتباه گرفته می شن. اختلاف پتانسیل عامل شارش بار الکتریکی هست. انرژی پتانسیل کار انجام شده برای انتقال واحد بار از بی نهایت تا فاصله r از یک باردیگه است .

مسائل این بخش بیشتر روی اختلاف پتانسیل ، کار انجام شده یا انرژی مصرف شده تاکیدد داره.

میدان الکتریکی یکنواخت به میدانی گفته میشه که در آن خطوط میدان، موازی، هم جهت و هم فاصله اند. معمولا این میدانها از دو صفحه ی رسانای موازی که به دو قطب متفاوت وصل شده اند تشکیل شده.

این میدان متناسب با اختلاف پتانسیل دو صفحه و نسبت عکس با فاصله داره. مسائل این بخش مربوط میشه به ذرات باردار معلق ( ثابت یا متحرک بین دو صفحه ) در میان میدان الکتریکی یکنوتخت! مسائل این بخش عمدتا تکراری هستن.

خازن وسیله است برای نگداری و ذخیره ی بار الکتریکی. بار الکتریکی ذخیره شده در دو صفحه با هم برابر ولی جنس اونها متفاوته. هر خازن یک ظرفیت داره که بستگی به ساختار هندسی ، نوع خازن و شکل ساختمانی خازن داره. به هم بستن خازنها دیگه مثل قبل در این فصل مطرح نیست.

وقتی خارن رو شارژ می کنیم. کار انجام می دیم که بار الکتریکی رو به روی صفحات خازن منتقل کنیم . این کار به صورت انرژی پتانسیل در خازن ذخیره میشه که به اون انرژی ذخیره شده در خازن می گیم.

اگه در زمینه الکتریسته ساکن و خازن سوالی داری پایین همین صفحه بپرس تا بهت جواب بدم. در مورد آمار و ارقام و روش مطالعه می تونی تو سایت یه مشاور چیزهای جالبی پیدا کنی.