محلول اب نمک

[rainbowjump]

سلام کسی میتونه بگه که ایا درون محلول اب نمک که یک محیط رسانا است میدان الکتریکی صفر است؟

[rohamavation]

در داخل هادی میدان الکترواستاتیک صفر است
"یک رسانا، خنثی یا باردار را در نظر بگیرید. ممکن است یک میدان الکترواستاتیک خارجی نیز وجود داشته باشد. در شرایط ایستا، زمانی که جریانی در داخل یا روی سطح هادی وجود ندارد، میدان الکتریکی در همه جای هادی صفر است. این واقعیت می تواند یک هادی دارای الکترون های آزاد است. تا زمانی که میدان الکتریکی صفر نباشد حامل های بار آزاد نیرو و رانش را تجربه خواهند کرد. میدان در همه جای داخل صفر است. میدان الکترواستاتیک در داخل رسانا صفر است.
نه همیشه. میدان الکتریکی خالص در داخل هادی فقط در شرایط الکترواستاتیک صفر است، یعنی بارها ثابت هستند. در یک هادی بارهای ازاد وجود دارد و اگر میدان الکتریکی در داخل وجود داشته باشد، همیشه در داخل حرکت خواهند کرد
میدان الکتریکی داخل یک رسانا همواره برابر صفر است. وقتی یک رسانا در میدان الکتریکی خارجی قرار گیرد، بر بارهای آزاد آن نیرو وارد می‌شود. این نیرو باعث به حرکت درآمدن موقت بارها می‌شود؛ به‌طوری‌که بارهای منفی (الکترون‌های آزاد) در خلاف جهت میدان و بارهای مثبت در جهت میدان حرکت کرده، به سطح رسانا می‌رسند. در حالت تعادل، تراکم بارهای منفی و مثبت در دو سمت مخالف در رسانا باعث ایجاد یک میدان الکتریکی داخل رسانا می‌شود که جهتش، عکس میدان الکتریکی خارجی است؛ بنابراین، برآیند این دو میدان در داخل رسانا، صفر می‌شود.در واقع میدان روی سطح رسانا عمل می کند زیرا هیچ الکترون آزاد در داخل هادی وجود ندارد. بنابراین میدان الکتریکی داخل یک هادی صفر است.اگر میدان الکتریکی داخل یک هادی صفر است، چرا پتانسیل باید پیوسته باشد؟میدان الکتریکی داخل یک هادی غیر رانده باید صفر باشد. اگر صفر نبود، باعث می‌شد الکترون‌های آزاد موقعیت خود را تا صفر تغییر دهند. برای اینکه دو نقطه پتانسیل متفاوتی داشته باشند، باید یک میدان الکتریکی بین نقاط وجود داشته باشد. اگر هیچ میدانی در یک هادی وجود نداشته باشد، هر دو نقطه در داخل یا در سطح باید در یک پتانسیل باشند.دقت کنید میدان الکترواستاتیک داخل هادی صفر است نه میدان الکتریکی. میدان ELECTROSTATIC به معنای میدان الکتریکی ایجاد شده توسط بارها در حالت سکون است.ما می‌توانیم این ویژگی را با در نظر گرفتن یک دال رسانا که در یک میدان خارجی E قرار داده شده است درک کنیم. می‌توانیم استدلال کنیم که میدان الکتریکی داخل رسانا با این فرض که تعادل الکترواستاتیکی داریم باید صفر باشد. اگر میدان صفر نبود، شارژازاد در هادی تحت عمل میدان تسریع می‌شد. با این حال، این حرکت الکترون ها به این معنی است که هادی در تعادل الکترواستاتیکی نیست. بنابراین، وجود تعادل الکترواستاتیک تنها با میدان صفر در هادی سازگار است.
بنابراین وقتی بارها در حال حرکت هستند، به این معنی است که تعادل الکترواستاتیکی وجود ندارد، بنابراین میدان ELECTROSTATIC غیر صفر است.
حال اگر اختلاف پتانسیل را در یک هادی اعمال کنیم، یک میدان الکتریکی در داخل هادی ایجاد کرده ایم. بنابراین تعادل الکترواستاتیکی به هم می‌خورد و الکترون‌ها در زیر فایل اعمال شده جریان می‌یابند، و همینطور جریان
چرا وقتی فقط بارهای خارجی وجود دارد، میدان داخل یک پوسته رسانا صفر است؟بگذارید سطح S مرز بین حفره خالی و محیط رسانایی باشد که آن را احاطه کرده است. ممکن است چیزها در سطح S ناپیوسته باشند، اما این مهم نیست. تنها چیزی که مهم است این است که هادی یک شرط مرزی را بر میدان الکتریکی E در داخل حفره تحمیل می کند: اگر از جایی در داخل حفره شروع کنیم و به نقطه ای در S نزدیک شویم، مولفه E موازی با S باید به صفر برود. (در غیر این صورت باعث ایجاد جریان در هادی می شود.)
در داخل حفره، معادلات ماکسول $\nabla\times\mathbf{E}=0$ و $\nabla\times\mathbf{E}=0$ را به دست می دهد. معادله اول به معنای $\mathbf{E}=\nabla \phi$ برای برخی از تابع اسکالر ϕ است، و رابطه دوم دلالت بر $\nabla^2\phi=0$ دارد.
در مجموع، تنها شرایطی که نیاز داریم عبارتند از:$\nabla^2\phi=0$ در همه جای داخل حفره.$\nabla\phi$ متعامد به مرز در هر نقطه از مرز است.
شرط مرزی به این معناست که ϕ باید برابر با یک k ثابت در مرز S باشد، زیرا در غیر این صورت $\nabla\phi$ یک جزء موازی با S خواهد داشت. $\phi'\equiv\phi-k$ را تعریف کنید. سپس$\phi'=0$ در S، و $\nabla^2\phi'=0$ در همه جا. ادغام توسط قطعات می دهد
$\int_\text{cavity} (\nabla\phi')\cdot(\nabla\phi')
\propto
\int_S \mathbf{n}\cdot (\phi'\nabla\phi')$که در آن n واحد نرمال S است. سمت راست به دلیل شرایط مرزی ϕ'=0$ $در S صفر است، و بنابراین سمت چپ نیز باید صفر باشد. انتگرال در سمت چپ غیر منفی است، بنابراین خود انتگرال باید صفر باشد. این به معنای $\phi'=0$است، که نشان می دهد میدان الکتریکی $\nabla\phi$ در همه جای حفره صفر است..hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا

[rainbowjump]

سلام من درباره اب نمک سوال کردم که چه اتفاقی می افته

[rohamavation]

در سطح دریا، بزرگی میدان الکتریکی القایی و میدان مغناطیسی به ترتیب در حدود چند میکروولت بر متر و یک نانو تسلا است در سطح زمین، میدان الکتریکی می تواند به شدت 100 تا 300 ولت بر متر باشد.
بازم من میگم میدان الکتریکی در داخل یک هادی صفر است.پس تفاوتی بین اب نمک یا هر محلول رسانا یا جسم رسانا نمیکنه درست خارج از یک هادی، خطوط میدان الکتریکی بر سطح آن عمود هستند و به بارهای روی سطح ختم می‌شوند یا شروع می‌شوند. هر بار اضافی کاملاً روی سطح یا سطوح یک هادی قرار دارد.میدان الکتریکی خالص درون یک هادی همیشه صفر است. بنابراین، هیچ خط میدان الکتریکی در داخل یک هادی وجود ندارد. در این مقاله توضیح خواهم داد که چرا خط میدان الکتریکی خالص درون یک هادی همیشه صفر است. در رسانا، الکترون های بیرونی ترین لایه اتم ها می توانند آزادانه در رسانا حرکت کنند.میدان الکتریکی در داخل یک هادی باردار صفر است. برای یک هادی باردار، بارها روی سطح هادی قرار می گیرند. بنابراین، هیچ باری در داخل هادی وجود نخواهد داشت. وقتی شارژ نباشد میدان الکتریکی وجود نخواهد داشت.در تعادل استاتیکی، داخل هادی بدون میدان است. اگر اینطور نبود، الکترون‌ها حرکت می‌کردند و خودشان را توزیع می‌کردند تا میدان را از بین ببرند. داخل هادی نمی تواند حاوی هیچ بار خالصی باشد. چنین بارهایی میدانی در داخل هادی ایجاد می‌کنند و الکترون‌ها حرکت می‌کنند و میدان را خنثی می‌کنند و بار را خنثی می‌کنند. بنابراین هر بار اضافی روی یک هادی باید روی سطح باقی بماند. میدان درست خارج از هادی در سطح باید عمود بر سطح باشد. اگر اینطور نبود، الکترون‌ها خودشان را دوباره توزیع می‌کردند تا میدان را از بین ببرند. قدرت میدان الکتریکی روی سطح رسانا را می توان با استفاده از قانون گاوس یافت.
شار الکتریکی در سطح نشان داده شده در شکل Φ = Qinside/ε0 = σA/ε0$ $است که σ چگالی بار سطحی و A مساحت سطح رسانا در داخل سطح گاوسی نشان داده شده است. شار از طرفین سطح گاوسی صفر است، زیرا E عمود بر سطح هادی است. شار از پایین سطح گاوسی صفر است زیرا میدان الکتریکی داخل یک هادی صفر است. بنابراین، شار کل از طریق سطح گاوسی برابر است با شار از بالا، و ما$ Φ = EA$ داریم. بنابراین ما قدرت میدان الکتریکی نزدیک سطح یک رسانا را داریم $E = σ/ε0.$
سطح هر هادی یک سطح هم پتانسیل است. میدان در همه جا عمود بر سطح است. هیچ کاری برای جابجایی بار در امتداد سطح انجام نمی شود. سطح یک هادی کروی با شعاع R، حامل بار Q در پتانسیل $V = keQ/R$ است. اگر دو هادی کروی با شعاع R1 و R2 به ترتیب با پتانسیل V یکسان داشته باشیم، به ترتیب بارهای $Q1 = R1V/k$ و$ Q2 = R2V/k $را حمل می کنند. میدان های الکتریکی نزدیک به سطوح آنها به ترتیب E1 = keQ_1/R_1^2 = V/R1$ $و $E2 = keQ_2/R_2^2 = V/R2$ است. هر چه شعاع کوچکتر باشد، میدان الکتریکی بزرگتر است.
در نزدیکی سطح یک هادی، میدان در مکان‌هایی با کمترین شعاع انحنای محلی بزرگ‌ترین است.
میدان های بسیار قوی در نزدیکی نوک های هادی تیز یافت می شود. اگر میدان بیش از حد بزرگ شود (~3*106 V/m) از مولکول های هوا از الکترون ها پاک می شود. الکترون های آزاد شتاب می گیرند و با مولکول های دیگر برخورد می کنند تا یون ها و الکترون های بیشتری بسازند. پلاسما بین هادی و زمین تشکیل می شود و هادی تخلیه می شود. به این ترشحات کرونا می گویند.
در تعادل الکترواستاتیک یک هادی دارای خواص زیر است.
هر بار اضافی روی سطح هادی قرار دارد.
میدان الکتریکی در قسمت جامد رسانا صفر است.
میدان الکتریکی در سطح رسانا عمود بر سطح است.
بار انباشته می شود و میدان در قسمت های نوک تیز هادی قوی ترین است.
کل هادی در پتانسیل یکسانی است. هیچ میدانی در داخل هادی وجود ندارد. یک حفره در داخل یک رسانا، که کاملاً توسط مواد رسانا احاطه شده است، در صورتی که خود حاوی بار خالص نباشد، بدون میدان الکتریکی است. یک رسانا از داخل خود در برابر هر میدان الکتریکی بیرونی محافظت می کند. باری که در یک حفره در یک هادی در حالت تعادل قرار دارد، هیچ نیرویی از بارهای خارج از هادی احساس نمی کند. حتی اگر سوراخ هایی در سطح وجود داشته باشد، میدان الکتریکی خیلی دور نفوذ نمی کند. یک قانون سرانگشتی این است کهمیدان الکتریکی در فاصله ای تقریباً برابر با قطر سوراخ به صفر می رسد.
در نمودار سمت راست، میدان فقط با فاصله کمی از سوراخ ها به داخل جعبه با دیواره های رسانا نفوذ می کند.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا

[rainbowjump]

در سطح دریا، بزرگی میدان الکتریکی القایی و میدان مغناطیسی به ترتیب در حدود چند میکروولت بر متر و یک نانو تسلا است در سطح زمین، میدان الکتریکی می تواند به شدت 100 تا 300 ولت بر متر باشد.
بازم من میگم میدان الکتریکی در داخل یک هادی صفر است.پس تفاوتی بین اب نمک یا هر محلول رسانا یا جسم رسانا نمیکنه درست خارج از یک هادی، خطوط میدان الکتریکی بر سطح آن عمود هستند و به بارهای روی سطح ختم می‌شوند یا شروع می‌شوند. هر بار اضافی کاملاً روی سطح یا سطوح یک هادی قرار دارد.میدان الکتریکی خالص درون یک هادی همیشه صفر است. بنابراین، هیچ خط میدان الکتریکی در داخل یک هادی وجود ندارد. در این مقاله توضیح خواهم داد که چرا خط میدان الکتریکی خالص درون یک هادی همیشه صفر است. در رسانا، الکترون های بیرونی ترین لایه اتم ها می توانند آزادانه در رسانا حرکت کنند.میدان الکتریکی در داخل یک هادی باردار صفر است. برای یک هادی باردار، بارها روی سطح هادی قرار می گیرند. بنابراین، هیچ باری در داخل هادی وجود نخواهد داشت. وقتی شارژ نباشد میدان الکتریکی وجود نخواهد داشت.در تعادل استاتیکی، داخل هادی بدون میدان است. اگر اینطور نبود، الکترون‌ها حرکت می‌کردند و خودشان را توزیع می‌کردند تا میدان را از بین ببرند. داخل هادی نمی تواند حاوی هیچ بار خالصی باشد. چنین بارهایی میدانی در داخل هادی ایجاد می‌کنند و الکترون‌ها حرکت می‌کنند و میدان را خنثی می‌کنند و بار را خنثی می‌کنند. بنابراین هر بار اضافی روی یک هادی باید روی سطح باقی بماند. میدان درست خارج از هادی در سطح باید عمود بر سطح باشد. اگر اینطور نبود، الکترون‌ها خودشان را دوباره توزیع می‌کردند تا میدان را از بین ببرند. قدرت میدان الکتریکی روی سطح رسانا را می توان با استفاده از قانون گاوس یافت.
شار الکتریکی در سطح نشان داده شده در شکل Φ = Qinside/ε0 = σA/ε0$ $است که σ چگالی بار سطحی و A مساحت سطح رسانا در داخل سطح گاوسی نشان داده شده است. شار از طرفین سطح گاوسی صفر است، زیرا E عمود بر سطح هادی است. شار از پایین سطح گاوسی صفر است زیرا میدان الکتریکی داخل یک هادی صفر است. بنابراین، شار کل از طریق سطح گاوسی برابر است با شار از بالا، و ما$ Φ = EA$ داریم. بنابراین ما قدرت میدان الکتریکی نزدیک سطح یک رسانا را داریم $E = σ/ε0.$
سطح هر هادی یک سطح هم پتانسیل است. میدان در همه جا عمود بر سطح است. هیچ کاری برای جابجایی بار در امتداد سطح انجام نمی شود. سطح یک هادی کروی با شعاع R، حامل بار Q در پتانسیل $V = keQ/R$ است. اگر دو هادی کروی با شعاع R1 و R2 به ترتیب با پتانسیل V یکسان داشته باشیم، به ترتیب بارهای $Q1 = R1V/k$ و$ Q2 = R2V/k $را حمل می کنند. میدان های الکتریکی نزدیک به سطوح آنها به ترتیب E1 = keQ_1/R_1^2 = V/R1$ $و $E2 = keQ_2/R_2^2 = V/R2$ است. هر چه شعاع کوچکتر باشد، میدان الکتریکی بزرگتر است.
در نزدیکی سطح یک هادی، میدان در مکان‌هایی با کمترین شعاع انحنای محلی بزرگ‌ترین است.
میدان های بسیار قوی در نزدیکی نوک های هادی تیز یافت می شود. اگر میدان بیش از حد بزرگ شود (~3*106 V/m) از مولکول های هوا از الکترون ها پاک می شود. الکترون های آزاد شتاب می گیرند و با مولکول های دیگر برخورد می کنند تا یون ها و الکترون های بیشتری بسازند. پلاسما بین هادی و زمین تشکیل می شود و هادی تخلیه می شود. به این ترشحات کرونا می گویند.
در تعادل الکترواستاتیک یک هادی دارای خواص زیر است.
هر بار اضافی روی سطح هادی قرار دارد.
میدان الکتریکی در قسمت جامد رسانا صفر است.
میدان الکتریکی در سطح رسانا عمود بر سطح است.
بار انباشته می شود و میدان در قسمت های نوک تیز هادی قوی ترین است.
کل هادی در پتانسیل یکسانی است. هیچ میدانی در داخل هادی وجود ندارد. یک حفره در داخل یک رسانا، که کاملاً توسط مواد رسانا احاطه شده است، در صورتی که خود حاوی بار خالص نباشد، بدون میدان الکتریکی است. یک رسانا از داخل خود در برابر هر میدان الکتریکی بیرونی محافظت می کند. باری که در یک حفره در یک هادی در حالت تعادل قرار دارد، هیچ نیرویی از بارهای خارج از هادی احساس نمی کند. حتی اگر سوراخ هایی در سطح وجود داشته باشد، میدان الکتریکی خیلی دور نفوذ نمی کند. یک قانون سرانگشتی این است کهمیدان الکتریکی در فاصله ای تقریباً برابر با قطر سوراخ به صفر می رسد.
در نمودار سمت راست، میدان فقط با فاصله کمی از سوراخ ها به داخل جعبه با دیواره های رسانا نفوذ می کند.

ممنون مطلب خیلی عالی و مفید بود

[rainbowjump]

ممنون بابت پاسخ و مطلب عالی