درس: المجال الكهربي في عازل

الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نربط التغيُّر في السعة الكهربية بشدة المجال الكهربي، وكيف يحدِّد هذا شدة العزل الكهربي.

ملف تدريبي

س١:

العازل المُراد استخدامه في مُكثِّف لوحي له ثابت عزل كهربي مقداره 3.60، وشدة عزل مقدارها 1.60×10 V/m. يجب أن يكون للمُكثِّف سعة كهربية مقدارها 1.25 nF، وأقصى فرق جهد يتحمَّله يساوي 5.5 kV. ما أقل مساحة مُمكِنة لألواح المُكثِّف؟

س٢:

مكثِّف يحتوي على لوحين متوازيين مساحة كلٍّ منهما 9.0 cm2، وبينهما مسافة 1.5 mm. الفراغ بين اللوحين مملوء بنايلون له ثابت عزل كهربي 3.4 وشدة عزل 14×10 V/m.

ما أقصى جهد مسموح به عبر المكثِّف لتجنُّب انهيار العازل؟

ما كثافة الشحنة السطحية على سطح العازل عندما يكون فرق الجهد عبر المكثِّف عند أقصى قيمة يتجنَّب عندها المكثِّف انهيار العازل؟

س٣:

بعض جدران خلايا جسم الإنسان بها طبقة سالبة الشحنة على السطح الداخلي. كثافة الشحنة السطحية على سطحَي الجدار ±0.30×10 C/m2 وسُمك جدار الخلية 2.6×10 m، ومادة جدار الخلية لها ثابت عزل مقداره 𝜅=7.1.

ما شدة المجال الكهربي داخل الجدار بين طبقتين مشحونتين؟

ما فرق الجهد بين داخل وخارج الخلية؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.