עמוד:107

107 פרק 5 מתח חשמלי והפרש פוטנציאלים דוגמה מספר ( 5 ) הגרף מתאר את השתנות הפוטנציאל החשמלי כפונקציה של המרחק x . א . מהי המשמעות הפיזיקלית של שיפוע הגרף ? ב . סרטטו גרף של השדה החשמלי כפונקציה של x . ג . מהי המהירות ההתחלתית המינימלית שיש להעניק לאלקטרון בנקודה 0 = x כדי שיגיע עד לנקודה [ x = 20 [ m ? ד . האם תשובתכם לסעיף ג תשתנה אם האלקטרון יצטרך להגיע לנקודה ] x = 30 [ m ? נמקו . ה . חשבו באילו מרחקים מתאפס הפוטנציאל החשמלי . פתרון דוגמה מספר ( 5 ) א . המשמעות הפיזיקלית של שיפוע הגרף היא : E – , כאשר . ב . בקטעים שבהם הפוטנציאל קבוע מתקיים 0 = E . נחשב את השדה בקטעים שבהם הפוטנציאל אינו קבוע : ג . על האלקטרון לנוע מפוטנציאל גבוה לפוטנציאל נמוך, לכן יש להקנות לו אנרגיה קינטית . מחוק שימור האנרגיה נקבל : ד . התשובה לא תשתנה . אם האלקטרון יגיע לנקודה [ x = 20 [ m , הוא יוכל להגיע משם באופן ספונטני לנקודה [ x = 30 [ m . ( מטען האלקטרון הוא שלילי, לכן הוא ינוע באופן ספונטני מפוטנציאל נמוך לפוטנציאל גבוה . ) ה . נבדוק עבור איזה x בקטע שבין [ x = 8 ] m לבין ] x = 20 [ m יתקבל 0 = V : נבדוק עבור איזה x בקטע שבין [ x = 24 ] m לבין ] x = 30 [ m נקבל 0 = V : V [ V ] x [ m ] 8 4 10 - 24 20 308 x [ m ] 3 . 2 - 5 . 1 24 8 30 20 E [ ] V m E 8 − ) 10 − ( = 20 − 8 ⎡ 8 − 20 V⎣ ⎢ ⎤ 5 . 1 = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E ) 10 − ( − 4 = 30 − 24 ⎡ 20 − 30 V⎣ ⎢ ⎤ 33 . 2 − = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E 8 − ) 10 − ( = 20 − 8 ⎡ 8 − 20 V⎣ ⎢ ⎤ 5 . 1 = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E ) 10 − ( − 4 = 30 − 24 ⎡ 20 − 30 V⎣ ⎢ ⎤ 33 . 2 − = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣ − ⎥ ⎦ 24 E 8 − ) 10 − ( = 20 − 8 ⎡ 8 − 20 V⎣ ⎢ ⎤ 5 . 1 = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E ) 10 − ( − 4 = 30 − 24 ⎡ 20 − 30 V⎣ ⎢ ⎤ 33 . 2 − = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E − 8 − ) 10 − ( = 20 − 8 ⎡ 8 − 20 V⎣ ⎢ ⎤ 5 . 1 = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦ E ) 10 − ( − 4 = 30 − 24 ⎡ 20 − 30 V⎣ ⎢ ⎤ 33 . 2 − = ⎥ ⎦ M ⎡ ⎤ ⎢ ⎣⎥ ⎦

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר