עזרה בפיזיקה (חשמל)

[Keyser]

אז ככה, אני פונה לפורום הזה כי אני מוצא שאין לי את מי לשאול. ניסיתי את שאר הסטודנטים, אבל ככה"נ כולם פשוט העתיקו את התשובות.

אני מנסה להבין בכלל מאיפה להתחיל, ואין לי מושג.

 

 

גליל מלא אינסופי ומוליך בעל רדיוס R טעון במטען Q- לכל יחידת אורך L (0

א. כיצד מתפלג המטען במערכת?

ב. מה הפוטנציאל החשמלי בכל נקודה במרחב?

ג. פרוטון בעל מסה m ומטען e משוחרר מנקודה ב r=2R, באיזה מהירות הפרוטון לאחר שעבר מרחק R?

ד. זיזים את הגליל המרכזי כך שציר הסימטריה שלו עובר בנקודה (x=0, y=R/2) נשאר מקביל לציר Z (מאונך למישור; XYראו ציור ב'). מהו השדה החשמלי באיזור r>3R.

ה. מחזירים את הגליל המרכזי למקומו ומאריקים אותו (ראו ציור ג'). מה יהיה המטען החדש לכל יחידת אורך L של הגליל המרכזי.

 

 

אם מישהו יודע מה לעשות עם סעיף א לפחות, זה מאוד יעזור (לפחות יתן לי התחלה)

[sperial]

ברוך שלא עשני מהנדס.

ולחשוב שפעם רציתי להיות מהנדס חשמל

[proxima]

תתחיל מפתרון 2, תלמד חוק גאוס, מחוץ לגליל השדה הוא אותו דבר כמו שדה של תיל אינסופי..

[Keyser]

אני יודע שיש פה משהו עם גאוס, ושהשדה והשטף בכל חלק מהגליל מתאפסים, אבל אני לא יודע איך לשלוף מזה את המטען

[Tzvika-Pick]

השאלות האלו זה הגועל של הגועל של הנדסת חשמל. פיזיקה 2, למיטב זכרוני. קורס שיש רק אחד שמשתווה לו ברמת הגועל - שדות וגלים אלקטרומגנטיים.

 

ובכל זאת, אם לעזור לך למרות שאני באמת מחזיק את עצמי שלא להקיא כאן על המקלדת...

בסעיף א' התשובה היא שהמטען מתפזר בצורה אחידה על המעטפת של הגליל הפנימי. למה?

כי המטען הוא כולו שלילי, כך שהמטענים דוחים זה את זה עד לרדיוס מקסימלי שהוא המעטפת של הגליל הפנימי.

 

לחישוב הפוטנציאל יש נוסחא כזאת (אולי חוק גאוס? לא זוכר...) שהיא אינטגרל מסלולי על המטען מנקודת האפס שלך ועד לאינסוף. אחרי שאתה יודע מה התפלגות המטען, לא בעיה לחשב את האינטגרל המסלולי הזה שרוב המסלול שלו הוא אפס.

 

לגבי ג' - המתן לסטודנטים שנה א' או ב'.

שנה ה' הנדסת חשמל - כבוד!

[Keyser]

מצאתי את דף הפיתרון, אבל הוא לא אומר לי יותר מדי:

 

 

 

 

 

אני מניח שאי אפשר לזרוק ניחושים כמו בתרמו' :\

[redroze]

התשובה בסעיף א' מציינת את התפלגות המטען במרחק מסויים מהמרכז.

לדוגמא על הקליפה של העיגול שרדיוסו R המטען יהיה Q/2xPAIxRL-

על הקליפה על העיגול אשר נמצא ב- 2R המטען יהיה Q/4xPAIxRL

וכו' ...

 

אם אתה רוצה עזרה עם החומר הזה אתה מוזמן להרים טלפון, אני אומנם צריך לפתוח מחברת כדי לרענן את הזכרון אבל זה לא חומר קשה מדיי.