وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
وقتی یك ذره باردار q در میدان الكتریكی E قرار گیرد، نیروی F=qE بر آن وارد می‌شود. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

حركت بار در میدان الكتریكی

وقتی یك ذره باردار q در میدان الكتریكی E قرار گیرد، نیروی F=qE بر آن وارد می‌شود. اگر این نیرو، تنها نیروی وارد بر q (به جرم m) باشد، جسم باردار شتاب‌ می گیرد، اندازه این شتاب از رابطه F=ma به دست می‌آید:

 

حركت بار در میدان الكتریكی

 

در سال 1897 تامسون توانست با استفاده از این معادله و انجام یك سری آزمایش نسبت بار به جرم الكترون را به دست آورد.

حركت بار در میدان الكتریكی

 

نكته مهم در رابطه فوق این است كه m همیشه مثبت است ولی q گاهی مثبت و گاهی منفی می‌باشد. اگر q مثبت باشد آنگاه حركت بار در میدان الكتریكی مثبت بوده، جهت شتاب a همان جهت E خواهد بود. می‌دانیم كه جهت E جهت خطوط میدان الكتریكی است پس اگر بار مثبتی در میدان الكتریكی رها یا پرتاب شود، شتاب دار حركت نموده و جهت شتاب آن هم راستا با خطوط میدان خواهد بود.

 

با استدلالی مشابه می‌توان نشان داد كه اگر بار منفی در میدان الكتریكی رها یا پرتاب شود جهت شتاب خلاف جهت میدان خواهد بود.

 

سؤال مهم این است كه آیا بار همان راستای خطوط میدان الکتریکی را در پیش خواهد گرفت و روی خطوط میدان حركت می‌كند؟

 

در دو فیلم زیر باری در فضای اطراف بار ساكن دیگری پرتاب شود. در زمان مشاهده فیلم موارد زیر را در نظر داشته باشید.

 

آیا خطوط میدان تغییر می كند؟ آیا تغییر آرایش میدان به نوع بار پرتاب شده بستگی دارد؟ آیا می توانید نحوه حركت بار را به‌كمك خطوط میدان توصیف كنید.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

اكنون حركت بار منفی را بررسی می كنیم.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

حركت بار در میدان الكتریكی

صفحه نمایشگر تلویزیون

به نظر شما در صفحه نمایشگر تلویزیون تصویر چگونه ایجاد می‏شود؟ چرا وقتی به صفحه تلویزیون دست می‏زنیم صدای جرقه می‏شنویم؟ چرا صفحه تلویزیون باردار می‏شود؟

 

در تصویر سمت چپ، نمایی از لامپ تصویر را مشاهده می كنید. پرتوی سبز رنگ در شكل زیر، پرتوی الكترونی را نشان می دهد كه توسط تفنگ الكترونی تولید می شود.

 

حركت بار در میدان الكتریكی

پرتوی الكترونی، دسته ای الكترون است كه با سرعت زیاد به سمت صفحه نمایشگر تلویزیون پرتاب می شود و بر اثر برخورد به آن نور تولید می كند. از كنار هم قرار گرفتن نقاط نورانی، تصویر ایجاد می گردد. به شكل سمت راست توجّه كنید.

 

سوال این است كه پرتوی الكترونی چگونه منحرف می شود؟

 

آیا میدان مغناطیسی نیز چنین توانی دارد؟ برای پاسخ به این سوال به فیلم زیر توجّه كنید. در این فیلم صفحه تلویزیون را مشاهده می كنید. همان طور كه می‌دانید خط سفید بر روی صفحه تلویزیون بر اثر اصابت پرتوی الكترونی با صفحه تلویزیون حاصل شده است. آهن ربای قوی را از بالا به تلویزیون نزدیك می كنیم. آیا آهن‌ربا اثری بر صفحه تلویزیون می گذارد؟

 

فیلم زیر را مشاهده كنید.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

همان طور كه در فیلم ملاحظه نمودید مسیر پرتو كمی تغییر كرد.

 

برای درك بهتر اثر مغناطیسی بر روی حركت بار به فیلم دیگری توجّه كنید (اثر میدان مغناطیسی بر بار در حال حركت را بعداً خواهید آموخت).

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

امواج الكترومغناطیس در اجاق ماكروویو

حركت بار در میدان الكتریكی

در اجاق ماكروویو امواج الكترومغناطیس باعث انتقال گرما به ماده غذایی می شود.

امواج الكترومغناطیس در حقیقت میدان های الكتریكی و مغناطیسی در حال تغییر می‌باشند. این امواج وقتی به ملكول های قطبی مثل آب می رسند باعث حركت و جنبش آن ها می‌شوند. بالا رفتن جنبش مولكولی نیز مترادف با افزایش دما است.

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین