المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
مسائل في زكاة الفطرة
2024-11-06
شروط الزكاة وما تجب فيه
2024-11-06
آفاق المستقبل في ضوء التحديات
2024-11-06
الروايات الفقهيّة من كتاب علي (عليه السلام) / حرمة الربا.
2024-11-06
تربية الماشية في ألمانيا
2024-11-06
أنواع الشهادة
2024-11-06


Concentric Spherical Capacitor  
  
1366   04:39 مساءاً   date: 8-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 48


Read More
Date: 21-8-2016 1367
Date: 1-8-2016 827
Date: 25-8-2016 1145

Concentric Spherical Capacitor

Consider two concentric metal spheres of finite thickness in a vacuum. The inner sphere has radii a1 < a2. The outer sphere has b1 < b2 (see Figure 1.1).

Figure 1.1

a) A charge Q1 is put on the inner sphere and a charge Q2 on the outer sphere. Find the charge density on each of the four surfaces. If Q2 = -Q1 what is the mutual capacitance of the system?

b) If the space between the spheres is filled with insulating material of dielectric constant ε1, what are the surface charge densities and polarization surface charge densities for arbitrary Q1 and Q2 and the mutual capacitance for Q2 = -Q1.

SOLUTION

a) By using Gauss’s theorem and the fact that charges rearrange themselves so as to yield a zero electric field inside the conductors, we infer that all of Q1 will reside on surface 2 of the inner sphere, -Q1 on surface 3 of the outer sphere (no field in the interior of the outer sphere), and Q1 + Q2 on surface 4 of the outer sphere (see Figure 1.2). The surface charge

Figure 1.2

densities are straightforward to calculate as the charge divided by surface area:

If Q2 = -Q1, there is no charge on the external shell, simply Q1 on surface 2 and –Q1 on surface 3. The mutual capacitance may be calculated from ∆VC = Q1, where ∆V is the difference in electric potential between the spherical shells. Again using Gauss’s theorem to calculate the magnitude E of the electric field between the shells, we have

b) The D field behaves like the E field before:

so, between the spheres

The real and polarization surface charge densities on surface 1 are still zero, and on surface 2, we find

Likewise, on the third and fourth surfaces,

Finally, the capacitance may be found:




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.