งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

5.5 The Method of images เมื่อเราทราบว่าผิวตัวนำคือ ผิวสมศักย์ ดังนั้นถ้า อ้างอิงในผิวสมศักย์มีศักย์อ้างอิงเป็นศูนย์ จะสามารถ หาศักย์ไฟฟ้าที่จุดใดๆ โดยใช้วิธีกระจก.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "5.5 The Method of images เมื่อเราทราบว่าผิวตัวนำคือ ผิวสมศักย์ ดังนั้นถ้า อ้างอิงในผิวสมศักย์มีศักย์อ้างอิงเป็นศูนย์ จะสามารถ หาศักย์ไฟฟ้าที่จุดใดๆ โดยใช้วิธีกระจก."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 5.5 The Method of images เมื่อเราทราบว่าผิวตัวนำคือ ผิวสมศักย์ ดังนั้นถ้า อ้างอิงในผิวสมศักย์มีศักย์อ้างอิงเป็นศูนย์ จะสามารถ หาศักย์ไฟฟ้าที่จุดใดๆ โดยใช้วิธีกระจก (images method) ดังนี้ คือการมองว่าอีกฟากหนึ่งที่สมมาตรกัน มีระบบประจุ ชนิดตรงข้ามกันอยู่

2 ตัวอย่าง จงหาความหนาแน่นฟลักซ์ไฟฟ้าที่จุด P(2,5,0) บนระนาบผิวตัวนำ z=0 (conducting plane z = 0) โดยมีระบบประจุเส้น ρL = 30 nC/m อยู่ที่ ตำแหน่ง x=0,z=3 ทำการนำเอาผิวตัวนำออกชั่วคราว แล้ว เพิ่มระบบ ประจุชนิดตรงข้ามเข้าไป ดังรูป

3 ทำการหาสนามสุทธิที่จุด P เนื่องจากสนามอันเกิด จากระบบประจุทั้งสอง

4 5.6 Semiconductors เนื่องจากประจุที่เป็นพาหะของสารกึ่งตัวนำมี สองชนิด คือ electron และ hole ดังนั้น การเคลื่อนที่ของประจุ จะตรงข้ามกันในสนาม แต่ว่าการเกิดกระแสจะไปใน ทิศทางเดียวกัน ดังนั้นสภาพนำไฟฟ้าจึงประกอบไป ด้วยสองส่วนประกอบนี้

5 ความหนาแน่นของ electron และ hole ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความคล่องตัวจะมีค่าลดลงแต่ ความหนาแน่นประจุเพิ่มขึ้นมาก ดังนั้นสภาพนำไฟฟ้าจึงมี ค่าเพิ่มขึ้น เช่นความนำของเยอรมันเนียมเพิ่มประมาณสิบ เท่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มจาก 300 K เป็น 360 K และลดลง ประมาณสิบเท่าเมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 300 K เป็น 255 K ความนำของสนามไฟฟ้าของตัวนำจะลดลงเมื่ออุณหภูมิ เพิ่มขึ้น เป็นปรากฏการณ์ที่ตรงกันข้ามของชนิดสารทั้ง สอง

6 5.7 The nature of dielectric materials เมื่อให้สนามไฟฟ้าแก่สาร dielectric ความสามารถ ในการเรียงตัวกันของประจุบวกและลบเพื่อต้านสนาม ภายนอกที่แตกต่างกันอาจสามารถจำแนกเป็น polar molecule เมื่อมีสนามไฟฟ้าภายนอกมาจะ ทำให้เกิดการเรียงตัวของไดโพลแล้วการเรียงตัว เป็นระเบียบและคงอยู่เมื่อสนามภายนอกออก nonpolar molecule เมื่อมีสนามไฟฟ้าภายนอกมา จะทำให้เกิดการเรียงตัวของไดโพลขึ้นในตอนที่มี สนามอยู่

7

8 เมื่อให้สนามไฟฟ้าแก่สาร dielectric การเรียงตัวของ โมเลกุลเพื่อจะพบว่าเกิดไดโพลไฟฟ้าขึ้นมากมายใน โมเลกุลของสาร เราจะนิยามความเป็น มหภาคของไดโพลไฟฟ้าเหล่านี้ ใหม่เป็น Polarization (electric dipole moment per unit volume) ดังนั้นถ้า n เป็น จำนวนไดโพลต่อหน่วยปริมาตร Polarization มีค่า มีหน่วย C/m 2 จากรูปดังกล่าวจำนวนประจุที่บน ผิว Δs คือ

9 Q b (bound charge) คือประจุที่เกิดขึ้นก็ต่อเมื่อให้ สนามไฟฟ้าไปแล้วเท่านั้น ซึ่งแตกต่างกับประจุอิสระ Q ( free charge ) ซึ่งอยู่ได้โดยไม่มีเงื่อนไข เนื่องจากระบบประจุแบบผูกพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นที่ บริเวณในโดเมนของไดอิเล็กตริกส์ ดังนั้น ทิศของ เวกเตอร์ของพื้นผิวต้องชี้เข้า ซึ่งจะขัดกับเวกเตอร์ของ ผิวที่เคยนิยามกันเอาไว้ดังนั้นถ้าใช้นิยามเดิมจะ กำหนดให้

10 ถ้ากำหนดให้ Q T เป็นจำนวนประจุรวมทั้งหมด Q T เป็นจำนวนประจุรวมทั้งหมดที่อยู่ ภายในสนามไฟฟ้า

11 Polarization มีหลายแบบ แบบ linear isotropic คือ

12 5.8 Boundary conditions for perfect dielectric materials เลือกทางที่ Δh→0 เลือกผิวที่มี Δh→0 ถ้ารอยต่อไม่มีประจุเชิง ผิวเลย จะเห็นได้ว่า E เกิดความต่อเนื่องแนวสัมผัส และ D เกิด การต่อเนื่องแนวตั้งฉากผิว

13 จาก รูป

14 สำหรับการวิเคราะห์ ปัญหา ไม่จำเป็นต้อง จำสมการที่ยุ่งยาก อย่างนี้ เพียงแค่ ทราบว่าปริมาณใดมี ความต่อเนื่องกัน แบบใดก็จะสามารถ ทำโจทย์ได้ ถ้ารอยต่อไม่มีประจุเชิง ผิวเลย

15

16

17 สำหรับ boundary condition ของผิวตัวนำกับ dielectric Ex


ดาวน์โหลด ppt 5.5 The Method of images เมื่อเราทราบว่าผิวตัวนำคือ ผิวสมศักย์ ดังนั้นถ้า อ้างอิงในผิวสมศักย์มีศักย์อ้างอิงเป็นศูนย์ จะสามารถ หาศักย์ไฟฟ้าที่จุดใดๆ โดยใช้วิธีกระจก.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google