|
|
Page:57
כדי להעביר מטען חיובי של 1 קולון מההדק השלילי להדק החיובי , יש להשקיע עבודה בשיעור 12 ג'אול . נעיר כי קביעת הפוטנציאלים של שני ההדקיס היא שרירותית . אפשר , למשל , לקבוע כי הם + 12 V ו , 0 או 12 V , 0 או 6 V ,+ 6 V וכדומה , ובלבד שההפרש יהיה 12 וולט . נתאר עתה ניסוי פשוט שידגים את הקשר בין המושגים השונים שלמדנו . בעזרת תיילים מוליכים " ) חוטי חשמל ( " מחברים שני לוחות מתכת ניצבים ומקבילים להדקיו של המצבר , כמתואר באיור . 4 . 9 בהמשך נלמד כי מטען חשמלי יזרום מההדקים ללוחות דרך התיילים , עד למצב שבו הפוטנציאל של כל לוח יהיה שווה לפוטנציאל של ההדק המחובר אליו ( כאשר הפוטנציאלים שווים , הזרימה נפסקת . ( במצב זה , המתח בין הלוחות יהיה שווה למתח בין ההדקים . הלוח המחובר להדק החיובי ישא מטען חיובי , והלוח השני ישא מטען שלילי . בסעיף 2 . 4 מצאנו כי כאשר המרחק בין הלוחות קטן יחסית לממדיהם , השדה אחיד בכל נקודה בנפח שבין הלוחות . כיוונו של השדה הוא מהלוח החיובי לשלילי , וגודלו נתון על ידי JZ = 0 / % כאשר a הוא הצפיפות השטחית של המטען . נניח עתה לוח אופקי חלק מחומר מבודד ( כגון זכוכית או פלסטיק ) בין לוחות המתכת , כמתואר באיור . 4 . 9 על הלוח האופקי , סמוך ללוח החיובי , נניח כדור מתכת קטן טעון במטען חיובי q ( אפשר לטעון את הכדור באמצעות מגע בלוח החיובי . בעזרת מחיצות מבודדות דקות נדאג אחר כך שהכדור לא ישוב ויגע באחד הלוחות , כדי שמטענו לא ישתנה . ( על הכדור יפעל כוח קבוע , qE , בכיוון הלוח השלילי , והוא ינוע בתאוצה קבועה . מצב זה דומה למצבו של גוף הנופל נפילה חופשית בשדה כבידה קבוע . בשני המקרים פועל על הגוף כוח קבוע . בתחילת הדרך יש לו אנרגיה פוטנציאלית , והיא הופכת לאנרגיה קינטית במהלך התנועה . איור : 4 . 9 מערכת ניסויית לבדיקת הכוח הפועל על גוף טעון בשדה חשמלי אחיד . תפקיד הלוח האופקי ( שבין שני הלוחות הטעונים ) הוא לתמוך בכדור המוליך המונח עליו . איור : 4 . 8 קווי הכוח של השדה החשמלי סביב הדקיו של מצבר .
|
|