ש"ב 7 תרגיל 2

[noaye]

בסעיף א': על מנת למצוא את הפרש הפוטנציאלים חישבו את השדה בין הקליפה לכדור ומצאו את את הפוטנציאל שם.
היה אפשר לחשב את הפרש הפוטנציאלים על ידי חישוב ההפרש בין הפוטנציאל על הקליפה בנפרד ועל הכדור בנפרד?

בסעיף ב': אפשר פירוט של חישוב האנרגיה?

[kYav]

לגבי הפרש הפוטנציאלים: כן.

הממ.. אני לא רואה חישוב של אנרגיה בסעיף ב'.

[noaye]

אופס! התכוונתי לשאלה 3 סעיף ב..

[kYav]

האנרגיה פשוט מחושבת על פי הנוסחה לאנרגיה של קבל:

\(U = \frac{1}{2}C V^2\)

בשני מקרים שונים, אחד לפני ההרחקה ואחד אחרי ההרחקה. בגלל שהמרחק בין הלוחות גדל, גם הקיבול השתנה וגם המתח השתנה.

[noaye]

את זה הבנתי. פשוט אין חישוב של המתח, כפי הנדרש בסעיף הקודם והחישוב שלי יצא שונה מהפתרון.
אשמח לדעת את הדרך למספרים בתשובה

[kYav]

מתח ההתחלתי (לפני הריחוק של הלוחות) נתון כ 1 וולט. כדי לחשב את המתח אחרי ריחוק הלוחות, אפשר להעזר בעובדה שהשדה של קבל לוחות בין הלוחות קבוע:
\(E = 2 \times \frac{\sigma}{2\epsilon_0} = \frac{\sigma}{\epsilon_0}\)

לא משנה באמת מה גודל השדה ומהי צפיפות המטען... אבל בגלל שהשדה קבוע, המתח (הפרש הפוטנציאלים בין הלוחות) הוא פשוט גודל השדה כפול המרחק בין הלוחות.

\(V=Ed\)
אם נגדיל את המרחק פי 2 אז נגדיל את המתח פי 2. כלומר המתח החדש יהיה 2 וולט.

[noaye]

אז יש טעות בתשובות?
אם לא, אשמח אם תסביר לי את המספרים שיוצאים.
לפי מה שהסברת התשובה שגויה

[kYav]

אני לא יודע לגבי המספרים, אבל כל עוד דואגים לכך שהמתח גדל פי 2 והקיבול קטן פי 2 אז הכל אמור לצאת כמו שצריך. ואכן זה אפשרי שיש טעויות בפתרונות, זה כבר נאמר כאן מספר פעמים....