جهت گیری دوقطبی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
اندیشه73

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۲/۴/۲۵ - ۱۶:۰۹


پست: 17

سپاس: 2

جنسیت:

جهت گیری دوقطبی

پست توسط اندیشه73 »

دو قطبی اکتریکی از دو بار مثبت و منفی تشکیل شده خب چطوریه که جذب یکدیگر نمیشن و گشتاور ایجاد می کنن؟
جهت گیری دوقطبی کلا یعنی چی ؟ smile039
انسان تا وقتی فکر می کند نارس است به رشد و کمال خود ادامه می دهد و به محض آنکه گمان کرد رسیده شده است ، دچار آفت می شود .گابریل گارسیا مارکز

نمایه کاربر
Stupendous

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۸۸/۴/۹ - ۲۱:۵۳


پست: 111

سپاس: 118

Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط Stupendous »

سلام.
یک ترکیب یونی رو در نظر بگیرید مثلا NaCl (نمک). سدیم الکترون داده و مثبته، کلر الکترون گرفته و منفیه. اما این دو ذره به خاطر دافعه ی الکترونی کاملا به هم نمی چسبن. یعنی تا جایی به هم نزدیک می شن که نیروی جاذبه ی بین قطب مثبت (سدیم) و قطب منفی (کلر) با نیروی دافعه ی ابرهای الکترونی اطراف اتم ها (که حالا شدن یون) برابر بشه. جهت دو قطبی هم از قطب مثبت به قطب منفیه.
حالا وقتی این دو قطبی توی یه میدان الکتریکی قرار می گیره، قطب مثبت می خواد در جهت میدان حرکت کنه در حالی که قطب منفی می خواد در خلاف جهت میدان شتاب بگیره. پس یک گشتاور به این سیستم وارد می شه که باعث می شه دو قطبی بچرخه و در جهت میدان قرار بگیره. البته اگه میدان خیلی قوی باشه دو قطبی متلاشی می شه.

نمایه کاربر
اندیشه73

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۲/۴/۲۵ - ۱۶:۰۹


پست: 17

سپاس: 2

جنسیت:

Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط اندیشه73 »

مرسی از اینکه جواب دادین ولی...
1_کتاب هالیدی میگه جهت چرخش دوقطبی در جهت گشتاور دو قطبی(P=qd)و جهت گشتاور دوقطبی از منفی به مثبته
2-قطب مثبت می خواد در جهت میدان حرکت کنه در حالی که قطب منفی می خواد در خلاف جهت میدان شتاب بگیره>>>چرا این طوریه یعنی چرا قطب مثبت تمایل به چرخیدن در جهت میدان داره ؟اصلا جهت میدان چطوری مشخص میشه؟
انسان تا وقتی فکر می کند نارس است به رشد و کمال خود ادامه می دهد و به محض آنکه گمان کرد رسیده شده است ، دچار آفت می شود .گابریل گارسیا مارکز

نمایه کاربر
Stupendous

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۸۸/۴/۹ - ۲۱:۵۳


پست: 111

سپاس: 118

Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط Stupendous »

دوباره سلام.
جهت گشتاور دوقطبی از منفی به مثبته
بله من اشتباه کردم.
قطب مثبت می خواد در جهت میدان حرکت کنه در حالی که قطب منفی می خواد در خلاف جهت میدان شتاب بگیره>>>چرا این طوریه یعنی چرا قطب مثبت تمایل به چرخیدن در جهت میدان داره ؟اصلا جهت میدان چطوری مشخص میشه؟
میدان الکتریکی کی به وجود می آد؟ وقتی که ما یک توزیع بار مثبت در یک سمت و یک توزیع بار منفی در سمت دیگه داشته باشیم. هر ذره ی بارداری که این وسط قرار بگیره با توجه به بارش به یه سمت شتاب می گیره. به طور قراردادی میام یه ذره با بار مثبت یک کولن رو می ذاریم اطراف این توزیع ها بعد اندازه ی نیرویی که بهش وارد می شه و جهت شو اندازه گیری می کنیم. این اندازه و جهت به ما میدان الکتریکی رو می ده.
حالا شما یه خازن رو در نظر بگیر. میدان داخل خازن (با تقریب خوبی) ثابته و جهت اون از صفحه ی مثبت به صفحه ی منفیه. حالا یک دو قطبی الکتریکی (مثلا یه ترکیب یونی یا مولکول قطبی) که جهتش با جهت میدان زاویه داره رو می ذاریم بین دو صفحه ی خازن. قطب مثبت از صفحه ی مثبت دفع و به صفحه ی منفی جذب می شه (می خواد در جهت میدان حرکت کنه) و قطب منفی کاملا بر عکس می خواد در خلاف جهت میدان حرکت کنه. اگه این دو قطب هیچ ارتباطی با هم نداشتن هر کدوم راه خودشونو می رفتن ولی چون این دو تا به هم وابستن (نیروی داخلی دارن) سیستم برای اینکه از هم نپاشه و در کمترین سطح انرژی قرار بگیره، می چرخه. دقت کنید کل دو قطبی می چرخه نه یه قطب. در واقع ما مبدا مختصات رو وسط دو قطبی می گیریم. حالا چون دو تا نیروی برابر به دو جای سیستم وارد میشه، مرکز جرم سیستم هیچ حرکتی نمی کنه ولی چون این نیرو ها به مرکز مختصات وارد نمی شن (برای هر کدوم یه "بازو" به طول d/2 وجود داره) سیستم گشتاور پیدا می کنه: t=r*F=d/2*qE+d/2*qE=d*qE=qd*E=p*E

نمایه کاربر
اندیشه73

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۲/۴/۲۵ - ۱۶:۰۹


پست: 17

سپاس: 2

جنسیت:

Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط اندیشه73 »

Stupendous نوشته شده:دوباره سلام.
جهت گشتاور دوقطبی از منفی به مثبته
بله من اشتباه کردم.
قطب مثبت می خواد در جهت میدان حرکت کنه در حالی که قطب منفی می خواد در خلاف جهت میدان شتاب بگیره>>>چرا این طوریه یعنی چرا قطب مثبت تمایل به چرخیدن در جهت میدان داره ؟اصلا جهت میدان چطوری مشخص میشه؟
میدان الکتریکی کی به وجود می آد؟ وقتی که ما یک توزیع بار مثبت در یک سمت و یک توزیع بار منفی در سمت دیگه داشته باشیم. هر ذره ی بارداری که این وسط قرار بگیره با توجه به بارش به یه سمت شتاب می گیره. به طور قراردادی میام یه ذره با بار مثبت یک کولن رو می ذاریم اطراف این توزیع ها بعد اندازه ی نیرویی که بهش وارد می شه و جهت شو اندازه گیری می کنیم. این اندازه و جهت به ما میدان الکتریکی رو می ده.
حالا شما یه خازن رو در نظر بگیر. میدان داخل خازن (با تقریب خوبی) ثابته و جهت اون از صفحه ی مثبت به صفحه ی منفیه. حالا یک دو قطبی الکتریکی (مثلا یه ترکیب یونی یا مولکول قطبی) که جهتش با جهت میدان زاویه داره رو می ذاریم بین دو صفحه ی خازن. قطب مثبت از صفحه ی مثبت دفع و به صفحه ی منفی جذب می شه (می خواد در جهت میدان حرکت کنه) و قطب منفی کاملا بر عکس می خواد در خلاف جهت میدان حرکت کنه. اگه این دو قطب هیچ ارتباطی با هم نداشتن هر کدوم راه خودشونو می رفتن ولی چون این دو تا به هم وابستن (نیروی داخلی دارن) سیستم برای اینکه از هم نپاشه و در کمترین سطح انرژی قرار بگیره، می چرخه. دقت کنید کل دو قطبی می چرخه نه یه قطب. در واقع ما مبدا مختصات رو وسط دو قطبی می گیریم. حالا چون دو تا نیروی برابر به دو جای سیستم وارد میشه، مرکز جرم سیستم هیچ حرکتی نمی کنه ولی چون این نیرو ها به مرکز مختصات وارد نمی شن (برای هر کدوم یه "بازو" به طول d/2 وجود داره) سیستم گشتاور پیدا می کنه: t=r*F=d/2*qE+d/2*qE=d*qE=qd*E=p*E
خیلی خیلی ممنونم هم بابت وقتی که برا جواب دادن گذاشتین هم بایت توضیح عالیتون...کلاابهاماتم رفع شد .. smile124
انسان تا وقتی فکر می کند نارس است به رشد و کمال خود ادامه می دهد و به محض آنکه گمان کرد رسیده شده است ، دچار آفت می شود .گابریل گارسیا مارکز

نمایه کاربر
ali66280

نام: جیمز کلرک ماکسول

عضویت : شنبه ۱۳۹۳/۶/۸ - ۱۳:۵۱


پست: 8

سپاس: 9

Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط ali66280 »

سلام به دوستان smile072
کلا این بحث دو قطبی زیاد ازش سوال نمی پرسن استاد ها زیاد نگران نباش smile021
راستی درباره تکانه دوقطبی یه مطلب خوندم شما هم بخونین:
در فیزیک تکانه دو قطبی الکتریکی یک مقیاس برای جداساختن بار مثبت و منفی الکتریکی در یک سیستم باردار است و میزان پلاریزه شدن یک سیستم را بیان می‌کند. در یک سیستم ساده با دوبار –q,+q اندازه تکانه عبارت است از p=qd\, که d بردار فاصله‌است که بار منفی به بار مثبت کشیده می‌شود بنابراین بردار تکانه دو قطبی در راستای d از بار منفی به سمت بار مثبت است.هیچ تناقضی در این مسئله وجود ندارد برای اینکه بردار دو قطبی باید جهت گیری دو قطبی را نشان دهد که نحوهٔ قرار گرفتن بارهاست و این جهت میدان روی این بارها را نشان نمی‌دهد. یک حالت ایده‌آل برای دو قطبی شامل دوبار نقطه‌ای بی اندازه کوچک است که با فاصله معین و محدود از هم قرار گرفته‌اند. راستی اگه می خوای سوالای استاد رو خوب جواب بدی برو به صفحه www.hoosheparsi.ir/tabid/164/Default.aspx تست هوش تصویری داره، می تونی راحت جواب بدی. smile015

راستی وقت داشتی این مطلب رو هم بخون در همون رابطه هست. (البته اگه خیلی وقت اضافه داشتی چون زیاد مهم نیست!)
در حالت کلی برای یک توزیع پیوسته بارها که در یک حجمV توزیع شده‌اند گشتاور دو قطبی چنین تعریف می‌شود

\boldsymbol{p}(\boldsymbol{r}) = \int_{V} \rho(\boldsymbol{r_0})\, (\boldsymbol{r_0}-\boldsymbol{r}) \ d^3 \boldsymbol{r_0},

در حالی که r فاصله از مکان مشاهده و d3r0 بر یک حجم ابتدایی Vدلالت می‌کند برای باریکه‌ای از چگالی بار حاصل جمع تابع دلتای دیراک است.

\rho (\boldsymbol{r}) = \sum_{i=1}^N \, q_i \, \delta (\mathbf{r} - \mathbf{r}_i) \,

که در آن هر بردار \mathbf{r}_i برداری است از بار \mathbf{q}_i تا نقطه اندازه گیری بیان فرمول بالا به صورت انتگرالی چنین است:

\boldsymbol{p}(\boldsymbol{r}) = \sum_{i=1}^N \, q_i \int\delta (\mathbf{r_0} - \mathbf{r}_i )\, (\boldsymbol{r_0}-\boldsymbol{r}) \ d^3 \boldsymbol{r_0} 
= \sum_{i=1}^N \, q_i (\boldsymbol{r_i}-\boldsymbol{r}),

این بیان با بیان برای دو بار N = 2 کاملاً یکسان است برای دوبار مخالف مکان بار مثبت با \boldsymbol {r_+}و بار منفی با\boldsymbol {r_-} نمایش داده می‌شود.

\boldsymbol{p}(\boldsymbol{r}) =q_1(\boldsymbol{r_1}-\boldsymbol{r})+q_2(\boldsymbol{r_2}-\boldsymbol{r})  = q(\boldsymbol{r_+}-\boldsymbol{r})-q(\boldsymbol{r_-}-\boldsymbol{r})  =q (\boldsymbol{r_+} - \boldsymbol{r_-})=q\boldsymbol d \,

نمایش بردار دو قطبی از بار منفی به بار مثبت است برای اینکه بردار مکان یک نقطه به سمت بیرون از محل قرار گرفتن آن نقطه‌است. وقتی سیستم به طور کلی خنثی باشد بردار تکانه دو قطبی به راحتی قابل فهم است. به عنوان مثال یک جفت از بارهای مثبت یا یک رسانای خنثی در یک میدان الکتریکی را در نظر بگیرید .برای یک سیستم از بارها بدون قرار گرفتن هیچ بار خارجی باریکه‌ای از بار که از بارهای مخالف تشکیل شده‌است رابطه دو قطبی الکتریکی چنین بیان می‌شود.

\boldsymbol{p}(\boldsymbol{r}) = \sum_{i=1}^{N} \, \int q_i \left(\delta (\mathbf{r_0} - (\mathbf{r}_i + \boldsymbol{d_i}))- \delta (\mathbf{r_0} - \mathbf{r}_i) \right)\, (\boldsymbol{r_0}-\boldsymbol{r}) \ d^3 \boldsymbol{r_0} 
= \sum_{i=1}^{N} \, q_i \left( \boldsymbol{r_i +d_i}-\boldsymbol{r} -(\boldsymbol{r_i }-\boldsymbol{r}) \right) = \sum_{i=1}^{N} q_i\boldsymbol{d}_i \, = \sum_{i=1}^{N} \boldsymbol{p}_i \,

که در آن جمع برداری تک تک تکانه‌های دو قطبی جفت بارهای خالص است (به علت اینکه بار خالص خنثی است مقدار دو قطبی به فاصلهٔ نقطه مشاهدهrبستگی دارد)بنابراین مقدار p بدون توجه به انتخاب نقطه مرجع در حالت کلی روی یکی از بارها صفر است.وقتی راجع به دو قطبی الکتریکی یک سیستم خنثی مانند یک پروتون صحبت می‌کنیم دو قطبی یک وابستگی به انتخاب نقاط مرجع دارد در این قرار دادها بسته به اینکه نقطه مرجع مرکز جرم سیستم یا مرکز جرم بار باشد یک منبع دلخواه است.این قراردادها نشان می‌دهد که تکانه دو قطبی یک ویژگی ذاتی سیستم است.

ممنون از مطالب خوب دوستان

rezy

عضویت : شنبه ۱۳۹۹/۲/۶ - ۲۳:۲۵


پست: 2



Re: جهت گیری دوقطبی

پست توسط rezy »

سلام
یک دو قطبی الکتریکی در میدان الکتریکی بار نقطه ای ساکنی قرار دارد.دو قطبی الکتریکی چه طور حرکت انتقالی و دورانی دارد؟

ارسال پست