نقشهٔ دوره
نقشهٔ کامل فیزیک ۲، قدم‌به‌قدم: همهٔ بخش‌ها و مطالب به‌ترتیب خواندن با زمان تقریبی مطالعه. از کجا شروع کنید و بعد چه بخوانید.
۶ بخش · ۵۰ مطلب · حدود ۹ ساعت و ۴ دقیقه مطالعه — به‌ترتیب خواندن.
- بخش ۰۱
بار الکتریکی و میدان
بار، قانون کولن، میدان بار نقطه‌ای و دوقطبی
- بار الکتریکی و میدان از اتم تا قانون کولن و میدان: بار، بقا و کوانتش، نیروی بین بارها، میدان بار نقطه‌ای و دوقطبی — با آزمایشگاه تعاملی. ۳۵ دقیقه
- بار الکتریکی بار الکتریکی چیست؟ بار مثبت و منفی، خنثی بودن اتم، باردار کردن اجسام و برهم‌کنش دفع و جذب. ۶ دقیقه
- رسانا، نیمه‌رسانا و عایق تفاوت رسانا و عایق در حرکت الکترون‌ها، نقش نیمه‌رساناها و مثال‌های روزمرهٔ هر گروه. ۵ دقیقه
- میدان الکتریکی مفهوم میدان الکتریکی: تعریف با بار آزمایشی، جهت میدان اطراف بار مثبت و منفی و اصل برهم‌نهی. ۷ دقیقه
- دوقطبی الکتریکی دوقطبی الکتریکی: دو بار مخالف نزدیک هم، جهت بردار دوقطبی و رفتار میدان آن در فاصلهٔ دور. ۶ دقیقه
- کوانتش بار الکتریکی بار هر جسم مضرب صحیحی از بار بنیادی است: مقدار e، بار الکترون و پروتون و معنای فیزیکی آن. ۵ دقیقه
- قانون کولن اندازهٔ نیروی الکتریکی بین دو بار نقطه‌ای: تناسب با حاصل‌ضرب بارها و نسبت وارون با مربع فاصله، به‌همراه ثابت کولن. ۸ دقیقه
- میدان بار نقطه‌ای تعریف میدان با بار آزمایشی و میدان ناشی از یک بار نقطه‌ای: اندازه، جهت شعاعی و واحد نیوتن بر کولن. ۷ دقیقه
- میدان روی محور دوقطبی میدان دوقطبی الکتریکی روی محور آن در فاصلهٔ دور: وابستگی به عکس مکعب فاصله و نقش گشتاور دوقطبی. ۸ دقیقه
- سه بار روی مثلث متساوی‌الاضلاع سه بار ۱ و ۲- و ۲- میکروکولن روی رأس‌های مثلث متساوی‌الاضلاعی به ضلع ۱۰ سانتی‌متر‌اند. اندازه و جهت نیروی وارد بر بار ۲- میکروکولنی را پیدا کنید. ۱۲ دقیقه
- شرط صفر شدن نیرو روی مربع روی سه رأس مربعی به ضلع a بارهای Q و q و q و روی رأس چهارم ۲Q- است. نسبت q به Q را طوری پیدا کنید که نیروی خالص وارد بر Q صفر شود. ۱۰ دقیقه
- بارهای روی محورهای مختصات بار ۴۰ میکروکولن در x منفی ۲ سانتی‌متر و بار مجهول Q در x برابر ۳ سانتی‌متر ثابت‌اند. بار ۲۰ میکروکولن در y برابر ۲ سانتی‌متر رها می‌شود. Q را برای شتاب خالص در جهت‌های خواسته‌شده بیابید. ۱۲ دقیقه
- میدان در مرکز مربع باردار بارهای ۱، ۲، ۴ و ۲- میکروکولن روی رأس‌های مربعی به ضلع ۴ سانتی‌متر‌اند. میدان خالص در مرکز مربع را حساب کنید. ۱۰ دقیقه
- استخراج میدان روی محور دوقطبی میدان دوقطبی با بارهای q و q- به فاصلهٔ d را روی محور آن در فاصلهٔ r از مرکز با فرض d خیلی کوچک‌تر از r حساب کنید. ۱۲ دقیقه
- تمرین بار و میدان تمرین بخش بار و میدان: قانون کولن، جهت میدان و برهم‌نهی با پاسخ تشریحی. چند بار تلاش کنید تا ملکه شود. ۱۰ دقیقه
- بخش ۰۲
توزیع پیوستهٔ بار و قانون گاوس
چگالی بار، شار و کاربرد گاوس در تقارن‌ها
- توزیع پیوستهٔ بار و قانون گاوس از تکه‌بار تا انتگرال: چگالی‌های بار، میدان حلقه و صفحه، شار و قانون گاوس در سه تقارن کروی، استوانه‌ای و صفحه‌ای. ۳۰ دقیقه
- چگالی بار چگالی‌های خطی، سطحی و حجمی بار: تعریف، واحد و رابطهٔ هر کدام با المان بار در انتگرال میدان. ۶ دقیقه
- شار الکتریکی و سطح گاوسی شار الکتریکی: معنای شهودی تعداد خط‌های عبوری، نقش زاویه و انتخاب سطح گاوسی مناسب هر تقارن. ۷ دقیقه
- میدان حلقهٔ باردار روی محور میدان حلقهٔ باردار یکنواخت روی محور آن: فقط مؤلفهٔ محوری می‌ماند و بقیه با تقارن حذف می‌شوند. ۷ دقیقه
- میدان صفحهٔ باردار بزرگ میدان صفحهٔ تخت و بزرگ با بار یکنواخت: مستقل از فاصله و عمود بر صفحه، به‌همراه حالت دو صفحهٔ موازی. ۶ دقیقه
- قانون گاوس قانون گاوس: شار میدان از هر سطح بسته برابر بار محصور تقسیم بر گذردهی خلأ است؛ ابزار اصلی میدان در تقارن‌ها. ۹ دقیقه
- میدان کرهٔ باردار یکنواخت میدان کرهٔ باردار یکنواخت: بیرون مثل بار نقطه‌ای در مرکز و داخل متناسب با فاصله از مرکز. ۷ دقیقه
- میدان سیم بلند باردار میدان سیم مستقیم و بلند با چگالی خطی یکنواخت: با عکس فاصله کم می‌شود و با استوانهٔ گاوسی به دست می‌آید. ۶ دقیقه
- میدان کرهٔ باردار با عدد کره‌ای به شعاع ۱۰ سانتی‌متر بار ۵ میکروکولن را یکنواخت در حجمش دارد. میدان را در ۵ سانتی‌متری و ۲۰ سانتی‌متری مرکز حساب کنید. ۹ دقیقه
- تمرین گاوس و تقارن تمرین بخش گاوس: شار، سطح گاوسی و میدان کره و سیم و صفحه با پاسخ تشریحی. ۱۰ دقیقه
- بخش ۰۳
پتانسیل الکتریکی و خازن
اختلاف پتانسیل، انرژی و خازن‌های سری و موازی
- پتانسیل الکتریکی و خازن از میدان برداری به پتانسیل نرده‌ای: اختلاف پتانسیل، انرژی، خازن‌های سری و موازی، دی‌الکتریک و انرژی ذخیره‌شده. ۳۰ دقیقه
- پتانسیل الکتریکی و انرژی پتانسیل پتانسیل و اختلاف پتانسیل: تعریف با کار میدان، واحد ولت، انرژی پتانسیل بار و رابطهٔ جهت میدان با کاهش پتانسیل. ۷ دقیقه
- خازن و دی‌الکتریک خازن: ساختار دو رسانا با عایق، اتصال سری و موازی، انرژی ذخیره‌شده و اثر دی‌الکتریک. ۸ دقیقه
- پتانسیل بار نقطه‌ای پتانسیل بار نقطه‌ای و رابطهٔ آن با میدان: کمیت نرده‌ای که با جمع جبری برای چند بار ترکیب می‌شود. ۷ دقیقه
- ظرفیت خازن صفحات موازی ظرفیت خازن صفحات موازی از مساحت و فاصله، و اثر دی‌الکتریک در چند برابر شدن ظرفیت. ۶ دقیقه
- انرژی ذخیره‌شده در خازن انرژی ذخیره‌شده در خازن باردار با سه فرم معادل: بر حسب ولتاژ، بار و ولتاژ، یا فقط بار و ظرفیت. ۶ دقیقه
- ترکیب خازن‌های سری و موازی خازن‌های ۲ و ۴ میکروفاراد موازی‌اند و با خازن ۳ میکروفاراد سری شده‌اند. مجموعه به باتری ۱۲ ولت وصل است. ظرفیت معادل و انرژی کل را حساب کنید. ۱۰ دقیقه
- تمرین پتانسیل و خازن تمرین بخش پتانسیل و خازن: ولت، ترکیب سری و موازی، دی‌الکتریک و انرژی با پاسخ تشریحی. ۱۰ دقیقه
- بخش ۰۴
جریان، مدار و RC
قانون اهم، توان، کیرشهف و شارژ و تخلیهٔ خازن
- جریان، مدار و RC از بار ساکن به بارِ در حرکت: جریان و سرعت رانشی، اهم و توان، کیرشهف و رفتار نمایی شارژ و تخلیهٔ خازن. ۳۵ دقیقه
- جریان، مقاومت و قوانین مدار جریان و چگالی جریان، سرعت رانشی، نیروی محرکه و مقاومت داخلی، و قوانین گره و حلقهٔ کیرشهف. ۹ دقیقه
- مدار RC و ثابت زمانی مدار RC: رفتار شارژ و تخلیهٔ نمایی، معنای ثابت زمانی و قاعدهٔ پنج‌تاو برای رسیدن به حالت نهایی. ۷ دقیقه
- قانون اهم و مقاومت سیم قانون اهم، مقاومت سیم از جنس و ابعاد، و تغییر مقاومت با دما؛ پایهٔ تحلیل همهٔ مدارهای الکتریکی. ۷ دقیقه
- توان الکتریکی توان مصرفی قطعه‌های الکتریکی: حاصل‌ضرب ولتاژ در جریان و دو فرم معادل با قانون اهم. ۵ دقیقه
- شارژ و تخلیهٔ مدار RC شارژ و تخلیهٔ نمایی خازن در مدار RC: ثابت زمانی، بار و ولتاژ و جریان در هر لحظه. ۹ دقیقه
- شارژ RC با عدد خازن ۱۰ میکروفاراد با مقاومت ۲۰ کیلواهم به باتری ۹ ولت وصل می‌شود. ثابت زمانی و بار خازن بعد از ۰.۲ ثانیه را حساب کنید. ۹ دقیقه
- تمرین جریان و مدار RC تمرین بخش مدارها: قانون اهم، ترکیب مقاومت‌ها، ثابت زمانی و توان با پاسخ تشریحی. ۱۰ دقیقه
- بخش ۰۵
مغناطیس و قانون آمپر
نیروی مغناطیسی، حرکت دایره‌ای و میدان جریان‌ها
- مغناطیس و قانون آمپر نیروی بار متحرک و دست راست، حرکت دایره‌ای و سیکلوترون، میدان سیم و حلقه، بیو–ساوار، آمپر و سلونوئید. ۳۵ دقیقه
- میدان مغناطیسی و جریان میدان مغناطیسی: نیروی بر سیم حامل جریان، گشتاور حلقهٔ جریان‌دار و گشتاور مغناطیسی. ۸ دقیقه
- نیروی مغناطیسی بر بار متحرک نیروی وارد بر بار متحرک در میدان مغناطیسی: حاصل‌ضرب برداری سرعت در میدان و سه حالت زاویه‌ای مهم. ۸ دقیقه
- حرکت دایره‌ای در میدان مغناطیسی حرکت دایره‌ای بار عمود بر میدان یکنواخت: شعاع مسیر، دورهٔ تناوب و فرکانس زاویه‌ای مستقل از سرعت. ۸ دقیقه
- میدان سیم مستقیم و حلقهٔ جریان میدان مغناطیسی سیم مستقیم بلند و مرکز حلقهٔ دایره‌ای جریان‌دار، به‌همراه جهت‌یابی با دست راست. ۷ دقیقه
- قانون آمپر و میدان سلونوئید قانون آمپر برای جریان محصور و میدان یکنواخت داخل سلونوئید بلند از روی چگالی دورها. ۹ دقیقه
- پروتون در میدان مغناطیسی پروتونی با سرعت ۲ میلیون متر بر ثانیه عمود بر میدان یکنواخت ۰.۵ تسلا وارد می‌شود. شعاع مسیر و دورهٔ چرخش را حساب کنید. ۹ دقیقه
- تمرین مغناطیس و آمپر تمرین بخش مغناطیس: نیروی بار متحرک، دست راست، حرکت دایره‌ای و میدان سیم و سلونوئید. ۱۰ دقیقه
- بخش ۰۶
آزمایشگاه
همهٔ شبیه‌سازی‌های تعاملی دوره در یک‌جا