آموزش فیزیک نینجا: نیروی الکتریکی، میدان ها و پتانسیل - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• مقدمه‌ای بر نیروهای بین بارها Introduction to Forces Between Charges

• اتم The Atom

• بار بنیادی Elementary Charge

• مثال: یافتن بار کل Example: Finding the Total Charge

• قانون کولن Coulomb's Law

• قانون کولن: مثال‌های ساده Coulomb's Law: Simple Examples

• قانون کولن: مسئله‌ی مثال ۱ Coulomb's Law: Example Problem 1

• قانون کولن: مسئله‌ی مثال ۲ Coulomb's Law: Example Problem 2

• مثال: انواع مختلف نیروهای وارد بر یک جسم Example: Several Types of Forces Acting on an Object.

• باردار کردن اجسام – سری تریبو الکتریک Charging Objects - Triboelectric Series

• باردار کردن اجسام با القا Charging Objects by Induction

• مقدمه‌ای بر آزمون‌ها در مورد القا و قانون کولن Introduction to Quizzes on Induction and Coulomb's Law

• راه‌حل‌های آزمون: القا Quiz Solutions: Induction

• راه‌حل‌های آزمون: قانون کولن Quiz Solutions: Coulomb's Law

میدان‌های الکتریکی Electric Fields

• مقدمه‌ای بر میدان‌های الکتریکی Introduction to Electric Fields

• میدان الکتریکی - ارتباط با قانون کولن Electric Field - Connection to Coulomb's Law

• نیروهای وارد بر بارها قرار گرفته در میدان الکتریکی Forces on Charges placed in an Electric Field

• مثال میدان الکتریکی و نیرو Electric Field and Force Example

• برخی از نقشه‌های ساده میدان الکتریکی Some Simple Electric Field Maps

• نقشه‌های میدان الکتریکی - دو بار نقطه‌ای Electric Field Maps - Two Point Charges

• استفاده از برهم‌نهی برای یافتن میدان الکتریکی کل Using Superposition to Find the Total Electric Field

• میدان حاصل از یک دوقطبی در ۳ مکان مختلف Field from a Dipole at 3 Different Locations

• میدان الکتریکی تولید شده توسط یک صفحه باردار Electric Field produced by a Charged Plate

• میدان الکتریکی بین صفحات موازی Electric Field Between Parallel Plates

• خطوط میدان الکتریکی Electric Field Lines

• مثال: بارهای در میدان‌های الکتریکی Example: Charges in Electric Fields

• میدان الکتریکی و هادی‌ها Electric Field and Conductors

• قفس فارادی Faraday Cage

• عایق‌ها در میدان‌های الکتریکی Insulators in Electric Fields

• مقدمه‌ای بر آزمون در مورد میدان‌های الکتریکی Introduction to Quiz on Electric Fields

• راه‌حل‌های آزمون: میدان‌های الکتریکی Quiz Solutions: Electric Fields

کار، انرژی پتانسیل الکتریکی و پتانسیل الکتریکی Work, Electrical Potential Energy, and Electrical Potential

• کار و انرژی پتانسیل: بخش ۱ Work and Potential Energy: Part 1

• کار و انرژی پتانسیل: بخش ۲ مقایسه نیروی گرانش با نیروی الکتریکی Work and Potential Energy: Part 2 Comparing force of gravity to electrical force

• کار و انرژی پتانسیل: بخش ۳ Work and Potential Energy: Part 3

• چک‌پوینت: محاسبه‌ی کار انجام شده توسط میدان الکتریکی Checkpoint: Calculating Work done by the Electric Field

• کار انجام شده توسط نیروهای پایستار Work Done by Conservative Forces

• انرژی پتانسیل الکتریکی بین بارهای نقطه‌ای Electrical Potential Energy Between Point Charges

• مثال: محاسبه انرژی پتانسیل بین بارهای نقطه‌ای Example: Calculating the Potential Energy between Point Charges

• یک مثال کاری دیگر Yet another Work Example

• محاسبه‌ی سرعت با استفاده از پایستگی انرژی Calculating the Speed Using Conservation of Energy

• مثال: پایستگی انرژی Example: Conservation of Energy

• مقدمه‌ای بر پتانسیل الکتریکی Introduction to the Electrical Potential

• پتانسیل الکتریکی و انرژی پتانسیل الکتریکی برای بارهای نقطه‌ای Electrical Potential and Electrical Potential Energy for Point Charges

• سطوح هم‌پتانسیل برای بارهای نقطه‌ای Equipotential Surfaces for Point Charges

• مسئله‌ی مثال: محاسبه‌ی کار از هم‌پتانسیل‌ها Example Problem: Calculating Work from Equipotentials

• هم‌پتانسیل‌ها و ارتباط با میدان‌های الکتریکی Equipotentials and Connection to Electric FIelds

• هم‌پتانسیل‌ها برای یک دوقطبی الکتریکی Equipotentials for an Electric Dipole

• رابطه‌ی ریاضی بین میدان الکتریکی و پتانسیل الکتریکی Mathematical Relationship between Electric FIeld and the Electrical Potential

• صفحات موازی - هم‌پتانسیل‌ها و میدان الکتریکی Parallel Plates - Equipotentials and Electric Field

• مقایسه بار مثبت و منفی بین صفحات موازی Comparing Positive and Negative Charge between Parallel Plates

• هم‌پتانسیل‌ها و هادی‌ها Equipotentials and Conductors

• آزمون: پتانسیل الکتریکی Quiz: Electrical Potential

• راه‌حل‌های آزمون Quiz Solutions

حرکت بارها در میدان‌های الکتریکی Motion of Charges in Electric Fields

• یادآوری: معادلات سینماتیک برای شتاب ثابت Recall: Kinematics Equations for Constant Acceleration

• مسئله‌ی مثال: پروتون در حال حرکت بین صفحات موازی Example Problem: Proton travelling between Parallel Plates

• یافتن بیشترین انحراف یک بار Finding the Maximum Deflection of a Charge

• مقدمه‌ای بر آزمون در مورد حرکت بارها در میدان‌های الکتریکی Introduction to Quiz on Motion of Charges in Electric fields

• راه‌حل‌های آزمون: حرکت بارها در میدان‌های الکتریکی Quiz Solutions: Motion of Charges in Electric Fields

دوقطبی الکتریکی درون یک میدان الکتریکی Electric Dipole Inside an Electric Field

• گشتاور و انرژی پتانسیل یک دوقطبی در یک میدان الکتریکی Torque and Potential Energy of a Dipole in an Electric Field

شار الکتریکی و قانون گاوس Electric Flux and Gauss's Law

• مقدمه‌ای بر شار الکتریکی Introduction to Electric Flux

• شار الکتریکی برای یک میدان الکتریکی ثابت Electric Flux for a Constant Electric Field

• مقدمه‌ای بر قانون گاوس Introduction to Gauss's Law

• قانون گاوس: یافتن بار محصور شده توسط یک سطح Gauss's Law: Finding the Charge Enclosed by a Surface

• قانون گاوس اعمال شده به بارهای نقطه‌ای Gauss's Law Applied to Point Charges

• قانون گاوس برای یک هادی کروی باردار Gauss's Law for a Charged Spherical Conductor

• قانون گاوس - کره با توزیع بار یکنواخت Gauss's Law - Sphere with a Uniform Charge Distribution

• قانون گاوس - خط بار یکنواخت - موارد با تقارن استوانه‌ای Gauss's Law - Uniform Line of Charge - Cases with Cylindrical Symmetry

• قانون گاوس: میدان تولید شده توسط صفحات دوبُعدی Gauss's Law: Field Produced by 2D plates

• قانون گاوس: هادی‌ها با حفره‌ها - یافتن بار روی سطوح Gauss's Law: Conductors with Cavities - Finding the Charge on the Surfaces

• مثال قانون گاوس - کره درون یک پوسته هادی Gauss's Law Example - Sphere Inside a Conducting Shell

• مقدمه‌ای بر آزمون در مورد قانون گاوس و شار الکتریکی Introduction to Quiz on Gauss's Law and Electric Flux

• راه‌حل‌های آزمون: قانون گاوس و شار الکتریکی Quiz Solutions: Gauss's Law and Electric Flux

خازن‌ها Capacitors

• مقدمه‌ای بر خازن‌ها Introduction to Capacitors

• رابطه بین بار و ولتاژ برای یک خازن Relationship Between Charge and Voltage for a Capacitor

• ظرفیت و فاراد Capacitance and Farads

• مثال: محاسبه‌ی بار روی یک خازن Example: Calculating the Charge on a Capacitor

• یک دید میکروسکوپی از باردار کردن یک خازن A microscopic view of charging a capacitor

• مثال: دو خازن سری Example: Two Capacitors in Series

• خازن‌ها سری Capacitors in Series

• خازن‌ها موازی Capacitors in Parallel

• انرژی ذخیره شده در یک خازن Energy Stored in a Capacitor

• مثال: محاسبه‌ی کل انرژی ذخیره شده در یک شبکه از خازن‌ها Example: Calculate the Total Energy Stored in a Network of Capacitors

• خازن‌ها با دی‌الکتریک‌ها Capacitors with Dielectrics

• ثابت‌های دی‌الکتریک مواد Dielectric Constants of Materials

• مهم‌ترین سخنرانی در مورد خازن‌ها و دی‌الکتریک‌ها Most Important Lecture on Capacitors and Dielectrics

امتحان نهایی Final Exam

• مقدمه‌ای بر امتحان نهایی Introduction to Final Exam

• راه‌حل‌های چند گزینه‌ای: سؤالات ۱-۴ Multiple Choice Solutions: Questions 1-4

• راه‌حل‌های چند گزینه‌ای: سؤالات ۵-۸ Multiple Choice Solutions: Questions 5-8

• راه‌حل‌های چند گزینه‌ای: سؤالات ۹-۱۲ Multiple Choice Solutions: Questions 9-12

• راه‌حل‌های چند گزینه‌ای: سؤالات ۱۳-۱۶ Multiple Choice Solutions: Questions 13-16

• راه‌حل‌های چند گزینه‌ای: سؤالات ۱۷-۲۰ Multiple Choice Solutions: Questions 17-20

• مسئله ۱: قانون گاوس و میدان الکتریکی Problem 1: Gauss's Law and Electric Field

• مسئله ۲: میدان الکتریکی حاصل از بارهای نقطه‌ای Problem 2: Electric Field from Point Charges

• مسئله ۳: خازن‌ها Problem 3: Capacitors

• مسئله ۴: ذره باردار در یک میدان الکتریکی یکنواخت Problem 4: Charged Particle in a Uniform Electric Field

امتحان نهایی ۲: برخی از مسائل از امتحان نهایی فیزیک کالج من در سال ۲۰۲۰ Final Exam 2: Some problems from my college physics final in 2020

• مقدمه‌ای بر مسائل امتحانی Introduction to the Exam Problems

• مسئله ۱: یافتن سرعت ذرات Problem 1: Find speed of particles

• مسئله ۲: مسئله‌ی پنج خازن Problem 2: Five Capacitor Problem

• مسئله ۳: یافتن نیرو وارد بر یک بار Problem 3: Find the Force on a Charge

مسائل پیشرفته (نیازمند حسابان) Advanced Problems (Requires Calculus)

• مقدمه‌ای بر بخش مسائل پیشرفته Introduction to Advanced Problems Section

• میدان تولید شده توسط یک سیم باردار Field Produced by a Charged Wire

• پتانسیل الکتریکی و میدان الکتریکی حاصل از یک صفحه باردار Electrical Potential and Electric Field from a Charged Disk