فهرست مطالب

 فيزيك 1و آزمايشگاه

فيزيک 3 و آزمايشگاه

ما لش       تماس       القا

انرژي پتانسيل الكتريكي

فعاليت 2: الف-  هرگاه جسمي را كه داراي بارالكتريكي است به كلاهك يك الكتروسكوپ بدون بار تماس دهيد، چه اتفاقي مي افتد؟ آيا ورقه طلا از تيغه فلزي دور مي شود؟ چرا؟ علت را توضيح دهيد.

ب- مي خواهيم در يك جسم رساناي بدون بار الكتريكي ( يك الكتروسكوپ يا يك كره رسانا) بار الكتريكي القا كنيم. براي انجام اين كار يك تيغه پلاستيكي كه داراي بار الكتريكي منفي است در اختيار شما است. مراحل مختلف كار را شرح دهيد. اگر به جاي تيغه پلاستيكي، تيغه شيشه اي را كه داراي بار مثبت است بكار بريد، نوع بار الكتريكي القا شده چه تغييري مي كند؟

جواب الف:  هر گاه جسمي مثل يك ميله ابونيتي با بار منفي را به كلاهك الكتروسكوپ تماس دهيم، در اثر القاء الكتريكي، بارهاي مثبت جذب ميله شده و در روي كلاهك جمع مي شوند و نيز بارهاي منفي از ميله رانده شده و به روي ورقه طلا و تيغه فلزي مي روند. در اين حالت تيغه فلزي ورقه طلا را به علت داشتن بارهاي همنوع رانده و از خود دور مي كند.

جواب ب: ابتدا تيغه پلاستيكي را كه بار منفي دارد به كلاهك الكتروسكوپ نزديك مي كنيم تا ورقه طلا به اندازه دلخواه از تيغه فلزي دور شود. در همين حال الكتروسكوپ را به وسيله تماس با انگشت در مدت كوتاهي به زمين وصل مي كنيم. سپس انگشت را برداشته و تيغ پلاستيكي را از الكتروسكوپ دور مي كنيم. ملاحظه مي شود ورقه طلا همچنان در حال انحراف باقي مي ماند زيرا در الكتروسكوپ بار خالص مثبت ايجاد شدهاست.

اگر همين آزمايش را با تيغه شيشه اي كه بار مثبت دارد انجام دهيم، بار ايجاد شده در الكتروسكوپ منفي خواهد بود.

 چگونه با يك الكتروسكوپ كه از قبل بارالكتريكي دارد مي توانيد پي ببريد جسمي كه در اختيار شماست:

الف- بار الكتريكي دارد يا خير؟

ب- رساناست يا نارسانا.

جواب الف- جسم را به كلاهك الكتروسكوپ نزديك مي كنيم( يا به آن تماس مي دهيم) . اگر ورقه طلا انحراف پيدا كند، جسم بار الكتريكي دارد. در اين حالت ميزان انحراف ورقه طلا متناسب با بارالكتريكي جسم است.

جواب ب-  ابتدا جسم را به پارچه پشمي مي ماليم. سپس آن را با دست گرفته و به كلاهك نزديك مي كنيم. اگر ورقه طلا دور شود، جسم نا رسانا است. زيرا بار الكتريكي ايجاد شده در خود را حفظ كرده است. اما اگر انحرافي در ورقه طلا مشاهده نشد، جسم رسانا است، زيرا بارالكتريكي خود را از طريق دست به زمين منتقل كرده است و ديگر باري ندارد تا در الكتروسكوپ القا بار كند.

1- با دم پايي پلاستيكي تميز روي فرش راه برويد و سعي كنيد دم پايي روي فرش مالش داده شود. سپس با نوك انگشت خود، گوش و يا نوك بيني يك نفر را كه در اتاق است، لمس كنيد، چه اتفاقي مي افتد؟علت را توضيح دهيد.

2- با چه پديده هاي مشابه ديگري آشنا هستيد؟ آيا ممكن است اين پديده ها خطرناك باشند؟

3- چرا زير تانكرهاي مخصوص حمل سوخت، زنجير آويزان مي كنند؟

4- آيا اين پديده در مورد هواپيما در هنگام پرواز ايجاد مي شود؟ در مورد هواپيما چه تدبيري به كار برده مي شود؟

جواب1: در اثر راه رفتن و مالش دم پايي پلاستيكي با فرش، بار الكتريكي منفي در كفش و بدن ايجاد مي شود. هنگام تماس نوك انگشت با گوش يك نفر، با زدن يك جرقه كوچك، اين بار الكتريكي به بدن او منتقل مي شود.

جواب 2: اگر با لباس پشمي در داخل اتومبيل بنشينيد و مدتي حركت كنيد، هنگام پايين آمدن و گرفتن دستگيره براي بستن اتومبيل، بين دست شما و دستگيره جرقه زده مي شود. در محل هاي مسدودي مثل اتاق عمل بيمارستان و يا تعميرگاه هاي اتومبيل كه گازهاي اشتعال زا مثل اتر جمع مي شود، وقوع يك جرقه كوچك مي تواند به آتش سوزي و سانحه منجر شود.

جواب 3: هنگام حركت تانكر، در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زيادي بار الكتريكي در آن جمع مي شود. تجمع اين بار و انتقال آن به زمين يا اجسام مجاور ديگر مي تواند همراه با جرقه باشد و سوخت تانكر را منفجر كند. وجود زنجير باعث مي شود تا بارهاي الكتريكي ايجاد شده به طور مداوم به زمين منتقل شوند و در بدنه تانكر جمع نگردند به اين ترتيب از ايجاد جرقه جلوگيري مي شود.

جواب 4: هنگام پرواز هواپيما نيز در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زيادي بار الكتريكي در آن ايجاد مي شود. اين بار مي تواند براي سوخت هواپيما بسيار خطرناك باشد. براي رفع اين مشكل باتري هاي مخصوصي در هواپيما قرار مي دهند تا بارهاي ايجاد شده در اثر مالش را جمع و در خود ذخيره نمايد. ضمناً مقداري از اين بار نيز خودبخود از محل نوك تيز هواپيما دوباره به هوا منتقل مي شود.