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

شرائط وجوب الخمس وفقا لكل نوع
5-10-2018
تحضير 1-اسيل ثايوسيميكاربازيد 1-Acyl thiosemicarbazide
2024-03-30
المنافسة العجيبة بين يعقوب وأخيه عيسو
4-12-2015
تسميد القرعيات
13-10-2017
الغني وكيل لا أصيل
25-09-2014
طليحة بن خويلد الأسدي
28-04-2015

Resistance vs. Capacitance  
  
1188   04:54 مساءاً   date: 11-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 52


Read More
Date: 13-7-2016 1056
Date: 6-9-2016 1141
Date: 13-7-2016 760

Resistance vs. Capacitance

a) Consider two conductors of some shape. Use them in two alternative ways, as a capacitor and as a resistor as shown in (a) and (b) of Figure 1.1, respectively. In case (a), the space between the conductors is filled with a homogeneous material of permittivity ε, while in case (b), it is filled with a homogeneous material of finite conductivity σ. By considering separately these two cases, prove the relation

Figure 1.1

between the capacitance C in case (a) and the resistance R in case

(b). If you cannot give a general proof, try at least some special example, e.g., parallel plates.

b) Two conducting spheres have their centers a distance apart. Their respective radii are a and b. Show that when c >> a, b the capacitance of this system will be given approximately by

c) Two small, spherical, perfectly conducting electrodes of radii a and b are embedded in an infinite medium of conductivity σ. Their centers are separated by a distance c >> a, b Find the resistance between them without using (a) and (b).

Hint: If two electrodes at potentials V1 and V2 are embedded in a medium of finite conductivity, the currents I1 and I2 leaving each of them are related to the potentials by the formulae V1 = R11 I1 + R12 I2, V2 = R21 I1 + R22 I2. Determine the coefficients Rij by considering cases with I2 = 0 and I1 = 0.

d) Check the results of (b) and (c) by using (a).

SOLUTION

a) Enclose one of the conductors in a surface and use Maxwell’s equation (see Figures 1.2a and 1.2b)

So

(1)

Take the volume integral of (1) and transform into a surface integral:

(2)

Figures 1.2a, b

Using this result and the definition of C, we find

which yields

(3)

Now treat the resistor problem by starting with J = σE. Finding the current flux through the same surface,

So

(4)

Equating (3) and (4), we find

and finally

(5)

The parallel plate capacitor has the following capacitance and resistance:

Thus, we confirm the general result for RC.

b) Find the potential at the surface of each conductor:

(6)

So

(7)

c) Following the hint, consider the potential drop from each conductor to infinity when first I2 = 0, and then I1 = 0:

so

In the same fashion

Now, V1 = (R11 – R12)I and V2 = (R21 – R22)I, where I = I1 = -I2. So we obtain for R

(8)

d) Multiplying (7) by (8), we find the result in (5) with ε = 1




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.