• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

پتانسيل الكتريكي...

parisa

متخصص بخش
سؤال



مكعبي با توزيع يكنواخت بار در نظر بگيريد. نسبت «پتانسيل الكتريكي» گوشه‌ي مكعب به پتانسيل الكتريكي مركز مكعب چقدر است؟ [فرض كنيد پتانسيل الكتريكي در فاصله‌ي بي‌نهايت (بي‌نهايت فيزيكي) نسبت به مركز مكعب صفر باشد].






جواب
فرض كنيد ρ چگالي بار مكعب باشد. هم‌چنين در نظر بگيريد V[SUB]l[/SUB] پتانسيل گوشه‌ي مكعب به ضلع l بوده و V'[SUB]l[/SUB] پتانسيل مركز مكعبي بر ضلع l باشد.

با تحليل ابعادي داريم:

com-ph-048-01.gif
رابطه‌ي (1)در اين‌جا مي‌توانيد دو مكعب را با ضلع l و ديگري را با ضلع l/2 فرض كنيد: حجم مؤثر اولي 2[SUP]3[/SUP]=8 برابر حجم مؤثر دومي است؛ به‌عبارت ديگر مي‌توان گفت بار اولي 8 برابر دومي است ولي فواصل در اولي 2 برابر فواصل در دومي مي‌باشد.

پس از رابطه‌ي 1 مي‌توان فهميد كه V[SUB]l[/SUB] بايد 4 برابر V[SUB]1/2[/SUB] است. پس داريم:

com-ph-048-02.gif


رابطه‌ي (2)با استفاده از اصل برهم‌نهي داريم:
com-ph-048-03.gif


رابطه‌ي (3)چرا كه مركز مكعب بزرگ‌تر بر روي وجه مكعب كوچك‌تري كه از آن ساخته شده است قرار دارد. پس رابطه‌ي ذيل برقرار است:
com-ph-048-04.gif


 
بالا