جواب صفحه ۳۳ فیزیک یازدهم تجربی

در این نوشته با جواب صفحه 33 فیزیک یازدهم تجربی همراه شما هستیم.

جواب صفحه 33 فیزیک یازدهم تجربی

یک یاخته عصبی (نورون) را می توان با یک خازن تخت مدل سازی کرد، به طوری که غشای سلول به عنوان دی الکتریک و یون های باردار با علامت مخالف که در دو طرف غشا هستند به عنوان بارهای روی صفحه های خازن عمل کنند (شکل زیر) ظرفیت یک سلول عصبی و تعداد یون های لازم (با فرض آن که هر یون یک بار یونیده باشد)، برای آن که یک اختلاف پتانسیل 85mV ایجاد شود چقدر است؟ فرض کنید غشا دارای ثابت دی الکتریک k=3.0 ، ضخامت 10/0nmو مساحت سطح ^10-10 × 1/0 متر مربع است.

ظرفیت سلول عصبی

بار سلول عصبی

تعداد یون های سلول عصبی

جواب فعالیت 1-9 صفحه 33 فیزیک یازدهم رشته تجربی

خازن ها انواع متعددی دارند؛ زیرا برای کاربردهای مختلفی طراحی و ساخته می شوند. درباره خازن های مختلف مانند خازن های ورقه ای، میکا، سرامیکی، الکترولیتی، خازن های متغیر، ابرخازن ها و ظرفیت آنها تحقیق کنید. هر گروه می تواند روی یک نوع خازن تحقیق کند.

خازن های ورقه ای این خازن ها از دو ورقۀ قلع یا آلومینیوم تشکیلی شده اند که بین آنها دو ورقۀ دی الکتریک مانند کاغذ یا پلاستیک جا داده می شود، این ورقه ها را لوله می کنند و به صورت یک استوانه در می آورند و در محفظه ای پلاستیکی قرار می دهند. ظرفیت این نوع خازن ها را از 1 نانوفاراد تا 1 میکروفاراد است.

خازن های میکا بین ورقه فلزی نازک قلع، ورقه های نازک میکا قرار می دهند و ورقه های قلع را یک در میان به یکدیگر وصل می کنند. ظرفیت این خازن ها حدود 50 تا 500 پیکوفاراد است.

خازن های سرامیکی دی الکتریک این خازن ها سرامیک است که با استفاده از انواع سیلیکات ها دردمای بالا تهیه می شود. ثابت دی الکتریک این خازن ها زیاد و در حدود 1000 است. خازن های سرامیکی به شکل عدس تهیه می شوند و حجم آنها کم است. صفحه های رسانای آنها نیز ذوب نقره در دو طرف سرامیک تهیه می شود. ظرفیت این خازن ها حدود ده ها نانوفاراد است.

خازن های الکرولیتی:این خازن ها از یک صفحه فلزی اندود شده با اکسید آلمینیوم بطوریکه صفحه فلزی قطب مثبت خازن و لایه اکسید دی الکتریک ان باشد تشکیل شده است الکترولیت جامد یا مایع که غالبا کاغذی به مایع الکترولیت است(به عنوان قطب منفی خازن عمل میکند.ظرفیت این خازن ها بالاست وتا حدود 0/1F میرسد.

خازن های تغیر:دی الکتریک این خازن ها معمولا هواست.درساختمان آنها دونوع صفحه فلزی یک دست ثابت و دسته دیگر متحرک به کار رفته است که هردو دسته روی یک محور قرار گرفته اند ولی صفحه های متحرک روی این محور میچرخند صفحه ها به شکل نیم دایره اند و با چرخیدن صفحه های متحرک مساحت خازن کم و زیاد میشود.این نوع خازن ها در گیرنده های رادیویی به کار می رفته است

ابرخازن:این نوع خازن ها از موادی مانند زغال فعال پر شده اند که خود درون نوعی الکترولیت قرار گرفته اند زغال ها پس از قرار گرفتن در دو سوی خازن که توسط غشای عایق و نفوذپذیری به نام جداکننده از هم جدا شده اند بارهایی با علامت مخالف می گیرند با توجه به نفوذپذیری جداکننده یون های موجود در الکترولیت از غشای جداکننده عبور میکنند  بطوریکه یون های منفی در سمت زغال های باردار مثبت و یون های مثبت در سمت زغال های باردار منفی قرار میگیرد هریک از جفت بارهای مثبت ومنفی زغال یون به مشابه خازنی با فاصله جدایی d است که میلیون ها بار کوچک تر از فاصله جدایی صفحه های یک خازن معمولی است.ازطرفی ساختار میکروسکوپی زغال های فعال اسفنجی شکل است یه طوریکه در مقیاس نانو سطح تماس بسیار بزرگی بایون ها دارد و بدین ترتیب مساحت A صفحه های این خازن نیز به مراتب بزرگ تر از مساحت سطح یک خازن معمولی است بنابراین این خازن ها ظرفیت های بسیار بزرگی از مرتبه کیلوفاراد دارند که میلیون ها برابر خازن های معمولی هستند.یکی از ویژگی های این خازن ها آن است که خیلی سریع تر از باتری های شارژشدنی شارژ میشونذد و می توان انها را به دفعاتی تا هزاران بار بیشتر از این باتری ها شارژ کرد همین ویژگی است که باعث استفاده از این خازن ها در وسایل نقلیه الکتریکی می شود.