Inligting

Verbind die binne- en buiteruimte van sel met 'n draad, sal daar elektrisiteit wees?

Verbind die binne- en buiteruimte van sel met 'n draad, sal daar elektrisiteit wees?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Daar is 'n potensiaalverskil, maar ione kan nie deur drade gaan nie, reg? Alhoewel daar 'n elektriese veld is, maar daar is geen elektronbron nie, dink ek die antwoord is nee, of sal daar 'n chemiese reaksie wees?


Kom ons begin met die basiese beginsels. Die binnekant van die sel bevat oorwegend positiewe kaliumione, en negatiewe fosfaatione, en ander negatiewe ione (bv. van aminosure). Die buitekant van die sel bevat oorwegend positiewe natriumione, en negatiewe chloriedione.

Die sel stel egter 'n rustende membraanpotensiaal op, as gevolg van die sel se semi-deurlaatbare membraan, wat hoofsaaklik slegs kalium toelaat om deur die membraan te gaan. Dit veroorsaak dat kalium langs sy konsentrasiegradiënt na die buitekant van die sel vloei, totdat dit gebalanseer word deur die elektriese potensiaal wat gevolglik opgestel word.

Ons het dus nou POSITIEWE kaliumione aan die buitekant van die sel en NEGATIEWE fosfaatione (of ander negatiewe ione) aan die binnekant van die sel, wat nie gebalanseer is nie. As die draad nou tussen die binne- en buitekant van die sel geplaas word, sal elektrone van die negatiewe fosfaatione deur die draad beweeg, na die positiewe kaliumione aan die buitekant van die sel.

Sodra dit gebeur, kan die kalium uit die sel se binnekant voortgaan om teen sy konsentrasiegradiënt te vloei, omdat die vorige kaliumione in die buitekant nie meer bydra tot 'n opponerende elektriese potensiaal nie.

Bykomende nota: Soos die K+ ioon in die ekstra-sellulêre vloeistof kry elektrone vanaf die draad om K te vorm, sal dit byna onmiddellik met water reageer om KOH en H te vorm2 (waterstofgas). Die K en OH sal oplosbaar wees in die ekstrasellulêre vloeistof, wat K vorm+ en OH- ione. Met verloop van tyd het K+ ione sal teruggepomp word in die sel se sitoplasma. (Die oorblywende OH- ione sal die vloei van K tydelik verhoog+ af in sy konsentrasiegradiënt, ens.)


Net om jou ioon/elektron vraag te verduidelik - 'n neutrale atoom of molekule word geïoniseer wanneer dit óf een of meer elektrone verloor, positief gelaai word, óf elektron(e) bykry, wat negatief gelaai word. Aangesien die negatief gelaaide fosfaat (PO42-) ione het 'n oorskot van elektrone, hulle (die elektrone) is vry om "op" die draad en na die buitekant van die sel te vloei.


Vir elektrone om deur die draad te vloei, sal jy nodig hê dat die draad 'n redoksreaksie kan hê met die vereiste oplossing, 'n eenvoudige spanningsverskil is nie genoeg nie. Gegewe dat jy 'n silwerchlorieddraad of 'n platinumdraad mag gebruik wat hierdie soort reaksies met die ione binne-in die sel kan hê. As daar geen redoksreaksie is nie, kan jy steeds 'n verbygaande kapasitiewe stroom deur die draad sien gaan.


My voorkeur is om 'n &-kenmerk in die richtlijnomvang te definieer, hoofsaaklik omdat ek die omvang: <> definisie van 'n richtlijn as sy API beskou. Dit is baie makliker om na 'n omvang-kenmerkdefinisie te kyk om te sien watter inligting die richtlijn nodig het om behoorlik te funksioneer as wat dit is om skakel- en kontroleerderfunksies vir $emit 'd-gebeurtenisse, oorgeërfde omvangfunksies of funksies wat binne ingespuit beheerders gebruik word, te deursoek.

Dienste is die voorkeur manier om gedrag/data oor modules/aanwysings/beheerders te deel. Riglyne is geïsoleerde dinge wat geneste kan word of nie. Beheerders moet so veel as moontlik daaraan bly om 'n viewmodel te wees, ideaal gesproke behoort geen besigheidslogika daar te beland nie.

As jy begin om hulle aanmekaar te koppel deur toegang tot oueromvangfunksies te verkry, dink ek jy loop die risiko om hulle heeltemal te hard te koppel en die hele toepassing onleesbaar te maak en komponente nie herbruikbaar nie. Wanneer jy daardie gedeelde data of gedrag in 'n diens ontkoppel, het jy die voordeel om die hele voorskrifte te hergebruik met verskillende data/gedrag, selfs om te bepaal watter diens tydens looptyd gebruik gaan word. Dit is waaroor afhanklikheidsinspuiting gaan.


Multifisika-onsigbaarheidsmantel manipuleer beide elektriese stroom en hitte

Simulasies van hitte vloed mantel, een funksie van die multifisika mantel. In (c) behels die hitte-oordrag meting opstelling warm en koue water tenks en 'n infrarooi kamera om die temperatuur veld vas te vang deur termiese straling vrystelling. Krediet: Ma, et al. � American Physical Society

Onsigbaarheidsmantels kan voorwerpe onsigbaar maak, nie net vir lig in die sigbare deel van die spektrum nie, maar vir baie ander fisiese opwekkings. Dit sluit in akoestiese golwe, materiegolwe, hittevloed en infrarooi of ultraviolet elektromagnetiese (EM) golwe. Maar tot dusver kan enige enkele onsigbaarheidsmantel slegs een van hierdie tipe opwinding manipuleer.

Nou in 'n nuwe studie het wetenskaplikes die eerste eksperimentele demonstrasie verskaf van 'n onsigbaarheidsmantel wat gelyktydig twee fisiese opwekkings kan manipuleer: elektriese stroom en hittevloed. Die mantel is gemaak van silikon en ander materiale, wat 'n reeks nuwe toepassings oopmaak, soos op-skyfie-toestelle wat beide stroom en hitte behels, sowel as hoë-werkverrigting sonselle.

Die navorsers, gelei deur professor Yungui Ma en professor Sailing He aan die Zhejiang Universiteit in Hangzhou, China, het 'n referaat gepubliseer oor die eksperimentele demonstrasie van die multifisika-mantel in 'n onlangse uitgawe van Fisiese hersieningsbriewe.

"Ons dink die grootste betekenis van ons werk is dat dit eerstens ondubbelsinnig die praktiese uitvoerbaarheid bewys om 'n multifunksionele mantelprestasie te verkry deur beskikbare materiale en vervaardigingstegnieke te gebruik, en dat dit baie dieper en breër verkennings langs hierdie opwindende rigting vir verskillende fisiese stelsels of in die strewe na meer ingewikkelde funksies,” het Ma gesê Phys.org.

Die algemene konsep van 'n onsigbaarheidsmantel is redelik eenvoudig: dit is 'n materiaal wat lig (of ander opwekking) om 'n voorwerp buig sodat geen van die lig deur die voorwerp verstrooi word nie, wat dit onsigbaar maak. In die praktyk is hierdie konsep moeilik om te bereik, want dit vereis baie ingewikkelde materiale, "metamateriale," wat gemaak is van baie klein, presies gemanipuleerde elemente wat reageer op die fisiese opwekking op 'n baie spesifieke manier.

Soos die wetenskaplikes in hul referaat verduidelik, word die ontwerp van 'n metamateriaal vir selfs 'n enkele fisiese opwekking - EM-golwe of hittevloed, byvoorbeeld - baie vinnig ingewikkeld:

(a) Die bifunksionele mantel bestaan ​​uit 'n leë holte (swart) wat stroom en hittevloei verstrooi, saam met 'n buitenste soliede medium (oranje) wat stroom en hittevloei konsentreer. (b) Elektriese en termiese geleidingsvermoë as 'n funksie van die binne-:buite radiusverhouding van die omhulsel. (c) 'n Foto van die mantel. Krediet: Ma, et al. � American Physical Society

"'n EM-mantel moet beide elektriese en magnetiese polarisasies in ag neem, wat een van die twee 'n maksimum aantal van nege vereiste dinamiese elemente het, terwyl 'n verbygaande termiese mantel gelyktydig met anisotropiese termiese geleidingsvermoë, termiese kapasitansie en digtheid moet hanteer. Die meeste van die vorige werk in hierdie veld het gesukkel om aan die vereistes van een stel fisiese vergelykings te voldoen wat net een fisiese verskynsel beheer en gerealiseer het."

Om 'n bifunksionele elektries-termiese onsigbaarheidsmantel te ontwerp, moes die wetenskaplikes eers wys dat dit moontlik is om verskillende vergelykings in een te koppel, en dan materiaal te ontwikkel om hierdie konfigurasie eksperimenteel te realiseer.

Die gevolglike mantelontwerp bestaan ​​uit 'n dubbellaag-dopstelsel. Die binneste laag, wat die lugholte genoem word, is 'n sterk strooier wat elektriese stroom of hittevloei uitstoot. Die buitenste laag tree in opposisie met die binneste laag op deur die stroom en hittevloei aan te trek en te konsentreer. Die navorsers het hierdie laag gemaak van silikon, 'n tipiese halfgeleiermateriaal. In hierdie geval het hulle 'n agtergrond van silikon gebruik met geperforeerde gate gevul met polidimetielsiloksaan, wat 'n weglaatbare geleidingsvermoë het in vergelyking met silikon. Die navorsers het getoon dat 'n optimale kombinasie van hierdie gestruktureerde materiale die steuring wat deur 'n voorwerp in die lugholte veroorsaak word, kan uitkanselleer, wat 'n verhul-effek tot gevolg het.

Deur twee funksies in 'n enkele mantel te integreer, kan die resultate verskeie toepassings hê. Die mantel kan byvoorbeeld die vermoë bied om die elektriese stroom en hitte van elektroniese toestelle te beheer. Dit kan ook lei tot die ontwikkeling van 'n elektries-termiese "Janus" toestel wat elektriese stroom langs een as kan konsentreer terwyl termiese vloed langs die ortogonale as verhul word.

"Ons huidige toestel, suiwer gebou op 'n silikonwafel wat 'n standaard halfgeleiervervaardigingstegnologie gebruik, kan beide stroom- en hittevloei op 'n gewenste manier manipuleer," het Ma verduidelik. "Ongewenste elektriese en termiese agtergrondversteurings is die twee sleutelgeraasbronne wat die werkverrigting (insluitend leeftyd) van mikro-elektroniese elemente beïnvloed wat in ons daaglikse gebruikte elektroniese toestelle soos selfoonhandstelle of skootrekenaars geïntegreer is. Die huidige navorsing kan moontlik 'n moontlike manier gee om beheer hierdie steurings vanaf die oorspronklike ontwerp sodat ons toestelle 'n sterker werkverrigting kan hê op aspekte van elektriese en hittebestuur, wat al hoe belangriker sal word wanneer hul groottes aanhou krimp en funksionaliteite kragtiger word.

"Die huidige ontwerp is daarop gemik om 'n voorwerp beide elektries en termies te beskerm. Die ontwerpmetodologie kan gewysig word om veelvuldige funksies te realiseer, dit wil sê, onafhanklike beheer van elektriese en hittevloei. Een direkte potensiële toepassing is dat dit ons kan help om 'n toestel te hê wat kan gedra as 'n elektriese mantel (of skuiling) en intussen as 'n termiese konsentrator (stroper). Op die ou end kan dit 'n doeltreffende manier bied om hitte (termiese energie) wat onvermydelik in alle soorte elektroniese toestelle gegenereer word, te versamel en te benut."

Verder, het Ma verduidelik, kan die vermoë om elektriese stroom en hitte gelyktydig te beheer nuttig wees in termofotovoltaïese tegnologie, die direkte omskakeling van hitte na elektrisiteit.

“Die onafhanklike beheer van elektriese en hitte-eienskappe kan ook baie belangrike toepassings vind in termofotovoltaïese tegnologie (wat die grootste son-tot-elektrisiteit-oordragdoeltreffendheid het), wat desperaat 'n materiaal benodig met hoë elektriese geleidingsvermoë maar uiters lae termiese geleiding,” het hy gesê. . "'n Soortgelyke multifisika-toestel kan moontlik gebou word om aan hierdie streng vereiste te voldoen deur die huidige ontwerpmetodologie te gebruik."

In die toekoms beplan die navorsers om voort te gaan om aan bifunksionele toestelle en hul praktiese toepassings te werk.


Belangrike vrae vir CBSE Klas 12 Fisika Gauss & # 8217 se wet

1. Area Vektor Die vektor wat met elke area-element van 'n geslote oppervlak geassosieer word, word in die rigting van die uitwaartse normaal geneem.
Beskou die diagram soos hieronder gegee.

Hier is AS die oppervlaktevektor in die rigting van die eenheidsvektor n loodreg op die oppervlakte AS

2.Elektriese Flux Elektriese vloed gekoppel aan enige oppervlak is eweredig aan die totale aantal elektriese veldlyne wat normaalweg deur daardie oppervlak gaan. Dit is 'n skalêre hoeveelheid.
SI eenheid van elektriese vloed is N – m 2 C -1 of JmC -1 of Vm.
CGS eenheid van elektriese vloed is dyne & # 8211 cm 2 / stat -C.
Kyk nou na die elektriese vloed gekoppel aan 'n oppervlak wanneer



Vorige Jaar Eksamen Vrae

1 Merk Vrae

1.Beskou twee hol konsentriese sfere S1 en S2 wat ladings 20 en 40 onderskeidelik omsluit, soos in die figuur getoon, (i) Vind uit die verhouding van die elektriese vloed daardeur, (ii) Hoe sal die elektriese vloed deur die sfere S1 verander as 'n medium van diëlektriese konstante er word in die spasie binne S bekendgestel1 in die plek van lug? Lei die nodige uitdrukking af. [Hele Indië 2014]

Antw.

2.Twee ladings van groottes 󈞀 en + O is geleë op punte (a, 0) en (4a, 0), onderskeidelik. Wat is die elektriese vloed as gevolg van hierdie ladings deur 'n sfeer met radius 3a met sy middelpunt by die oorsprong? [Hele Indië 2013]
Antw.

3. 'n Lading q word in die middel van 'n kubus van sy L geplaas. Wat is die elektriese vloed wat deur elke vlak van die kubus gaan? [Hele Indië 2010 Buitelandse 2010]
Antw.

4.Figuur toon drie puntladings,+ 2q, – q en + 3q. Twee ladings + 2q en – q is ingesluit binne 'n oppervlak S. Wat is die elektriese vloed as gevolg van hierdie konfigurasie deur die oppervlak S? [Delhi 2010]

Antw.

5.As die radius van die Gaussiese oppervlak wat 'n lading omsluit gehalveer word, hoe verander die elektriese vloed deur die Gaussiese oppervlak?[All India 2009,2008]
Ans.Totale lading wat deur die Gaussiese oppervlak ingesluit word, bly dieselfde selfs wanneer radius gehalveer word. Daarom, totale elektriese vloed bly konstant soos per Gauss’ stelling. Daar sal geen verandering in elektriese vloed deur die Gaussiese oppervlak wees nie.

2 Punte Vrae

6. Gegee 'n eenvormige elektriese gehou E =5 x 10 3 i N/C, vind die vloed van hierdie gehou deur 'n vierkant van 10 cm aan 'n sy waarvan die vlak parallel is met die YZ-vlak. Wat sal die vloed deur dieselfde vierkant wees as die vlak 'n hoek van 30° met die X-as maak? [Delhi 2014]
Antw.

7. Gegee 'n eenvormige elektriese gehou E =2 x 10 3 i N/C, vind die vloed van hierdie gehou deur 'n vierkant met sy 20 cm, waarvan die vlak parahel met die YZ-vlak is. Wat sal die vloed deur dieselfde vierkant wees as die vlak 'n hoek van 30° met die X-as maak? [Delhi 2014, HOTS]
Antw.Verwys na ans. 6. (Ans 40 Nm 2 /C)

8. Gegee 'n eenvormige elektriese gehou E = 4 x 10 3 i N/C. Vind die vloed van hierdie veld deur 'n vierkant van 5 cm aan 'n sy waarvan die vlak parallel met die YZ-vlak is. Wat sal die vloed deur dieselfde vierkant wees as die vlak 'n hoek van 30° met die X-as maak? [Delhi 2014, HOTS]
Ans.Verwys na ant. 6. (Antw. 5 Nm 2 /C)

9. 'n Sfeer St van radius q omsluit 'n netto lading Q. As daar 'n ander konsentriese sfeer S is2 van radius r2(r2 > q) wat lading 20 omsluit, hnd die verhouding van die elektriese hux deur S1 en S2. Hoe sal die elektriese vloed deur sfeer Sj verander as 'n medium van diëlektriese konstante K in die ruimte binne S ingevoer word2 in die plek van lug? [Hele Indië 2014]

Antw.


Antw.'n Dun reguit geleidende draad sal 'n eenvormige lineêre ladingverspreiding wees.
Laat q lading omsluit word deur die silindriese oppervlak.

11.Twee gelaaide geleidende sfere met radiusse rt en r2 met 'n draad aan mekaar verbind. Vind die verhouding van elektriese velde by die oppervlaktes van die twee sfere. [Delhi 2011 c]
Antw.


Antw.

13. 'n Sferiese geleidende dop met binneradius R1 en buitenste radius R2 het 'n lading Q. 'n Lading q word in die middel van die dop geplaas. [Hele Indië 2010c]
(i) Wat is die oppervlakladingsdigtheid op die (a) binneoppervlak, (b) buitenste oppervlak van die dop?
(ii)Skryf die uitdrukking vir die elektriese veld by 'n punt na x>R2 vanaf die middel van die dop.
Ans.Hier is twee punte belangrik
(i) Lading woon op die buitenste oppervlak van sferiese geleier (vel effek).
(ii) Gelyke lading van teenoorgestelde aard induseer in die oppervlak van geleier nader aan bronlading.

14.Definieer elektriese vloed. Skryf sy SI-eenheid. 'n Lading word omring deur 'n sferiese oppervlak met radius [All India 2009]
Antw.Die totale elektriese vloed gekoppel aan 'n oppervlak is gelyk aan die totale aantal elektriese kraglyne wat deur die oppervlak gaan wanneer oppervlak loodreg gehou word tot die rigting van die elektriese veld.

15.Teken die vorms van die geskikte Gaussiese oppervlaktes terwyl Gauss’ wet toegepas word om die elektriese veld te bereken a.g.v.
(i) 'n eenvormig gelaaide lang reguit draad.
(ii) 'n eenvormig gelaaide oneindige vlakke vel. [Delhi 2009 C]
Antw.Die oppervlak wat ons kies vir toepassing van Gauss’-stelling word Gaussiese oppervlak genoem. Ons kies gewoonlik 'n sferiese Gaussiese oppervlak.


Antw.


Antw.


Antw.

3 Punte Vrae

19. 'n Hol silindriese boks van lengte 1 m en oppervlakte van deursnee 25 cm 2 word in 'n driedimensionele koördinaatstelsel geplaas soos in die figuur getoon.

Antw.

20.Staat Gauss’ wet in elektrostatika. 'n Kubus waarvan elke kant a in 'n elektriese veld gehou word, gegee deur E = soos in die figuur getoon, waar C 'n positiewe dimensionele konstante is. Vind uit

(i) die elektriese vloed deur die kubus
(ii) die netto lading binne die kubus.[Foreign 2012]
Antw.

21.Gebruik Gauss’ wet, verkry die uitdrukking vir die elektriese veld as gevolg van eenvormig gelaaide sferiese dop van radius R by 'n punt buite die dop. Teken 'n grafiek wat die variasie van elektriese veld met r wys, vir r > R en r < R.[All India 2011]
Ans.Kom ons oorweeg lading +q is eenvormig versprei oor 'n sferiese dop met radius R. Laat £ verkry word by P wat buite sferiese dop lê.

Eet enige punt is radiaal na buite (as lading q positief is) en het dieselfde grootte by alle punte wat op dieselfde afstand r van die middel van sferiese dop lê, sodat r> R.


Antw.

23.Staat Gauss’ wet in elektrostatika. Gebruik hierdie wet en lei 'n uitdrukking af vir die elektriese veld as gevolg van 'n eenvormig gelaaide oneindige vlak Blad. [Delhi 2009]
Antw.


Kom ons kyk na 'n groot vlak lading met oppervlakladingdigtheid sigma


Antw.(i)


4 Punte Vrae

25.Gebruik Gauss’ wet, lei die uitdrukking af vir die elektriese veld as gevolg van 'n eenvormig gelaaide sferiese geleidende dop van radius R by 'n punt
(i) buite die dop
(ii) binne die dop
Teken 'n grafiek wat variasie van elektriese veld as 'n funksie van r > R en r < R toon.
Antw.

26.(i) Definieer elektriese vloed. Skryf sy SI-eenheid.
(ii) 'n Klein metaalbol wat lading + Q dra is geleë in die middel van 'n sferiese holte binne 'n groot ongelaaide metaal sferiese dop soos in die figuur getoon.Gebruik Gauss’ wet om die uitdrukkings vir die elektriese veld by punte P te vindl en P2.

(iii)Teken die patroon van elektriese veldlyne in hierdie rangskikking.[Delhi 2012 C]
Antw.

(iii) Die elektriese veldlyne as gevolg van rangskikking word soos hieronder getoon:

Ladings sal eenvormig op al die oppervlaktes versprei word, dus sal alle veldlyne eenvormig geskei wees.

27.Definieer elektriese vloed. Skryf sy SI-eenheid, (ii) Gebruik Gauss’ wet, bewys dat die elektriese veld by 'n punt as gevolg van 'n eenvormig gelaaide oneindige vlak vel is onafhanklik van afstand daarvan.
Hoe word die veld gerig as
(a) die blad is positief gelaai
(b)negatief gelaai? [Delhi 2012]
Ans.(i) Elektriese vloed Elektriese vloed oor 'n area in 'n elektriese veld verteenwoordig die totale aantal elektriese kraglyne wat die area kruis in 'n rigting loodreg op die vlak van die area. Die SI-eenheid van elektriese vloed is N-m 2 /C
(ii)


Kom ons kyk na 'n groot vlak lading met oppervlakladingdigtheid sigma

Die veld gerig

  • Gewoonlik weg van die laken wanneer laken positief gelaai is.
  • Normaalweg na binne na die plaat toe wanneer vlakke plaat negatief gelaai is.

28.(i) Staat Gauss & # 8217 wet. Gebruik dit om die uitdrukking af te lei vir die elektriese veld as gevolg van 'n eenvormig gelaaide dun sferiese dop by punte

(ii) Twee identiese metaalsfere A en B met ladings +40 en – 10O word 'n sekere afstand van mekaar gehou. 'n Derde identiese ongelaaide sfeer C word eers in kontak geplaas met sfeer A en dan met sfeer B. Daarna word sfere A en Bare in kontak gebring en dan geskei. Vind die ladings op die sfere A en B.[All India 2011C]
Ans.(i)



(ii)

29.(i) Definieer elektriese vloed. Skryf sy SI-eenheid, (ii) Die elektriese veldkomponente as gevolg van 'n lading binne die kubus van sy 0.1 m word hieronder getoon.


Antw.(i)Elektriese vloed Elektriese vloed oor 'n area in 'n elektriese veld verteenwoordig die totale aantal elektriese kraglyne wat die area kruis in 'n rigting loodreg op die vlak van die area. Die SI-eenheid van elektriese vloed is N-m 2 /C
(ii) Die elektriese veld is langs +X-as gerig. Daarom is die hoek tussen E en A vir die linkerkant 180°, terwyl die regterkant 0° is. Die hoek tussen E en A op vier nie-geskakeerde vlakke is 90°. Daarom is vloed gekoppel aan hierdie vier vlakke nul.


Ans.(i)Elektriese vloed Elektriese vloed oor 'n area in 'n elektriese veld verteenwoordig die totale aantal elektriese kraglyne wat die area kruis in 'n rigting loodreg op die vlak van die area. Die SI-eenheid van elektriese vloed is N-m 2 /C


Antw.Die elektriese kraglyne kom uit die positiewe lading en kom in die negatiewe lading.
(i)


Elektriese veldlyne as gevolg van positief en negatief gelaaide sferiese dop is soos hieronder in figure (a) en (b) I onderskeidelik gegee

Belangrike vrae vir Klas 12 FisikaKlas 12 FisikaNCERT Solutions Tuisblad


3 Antwoorde 3

Laat $A, B$ stelle wees. Ons dink aan $A$ en $B$ as tabelle, en hulle elemente as rye. Elke element van $xin A$ is 'n lys van data-inskrywings, een vir elke kolom van $A$.

(Wysig: WLOG neem aan dat $A$ en $B$ nie duplikaatinskrywings het nie. Indien wel, voeg 'n unieke indekskolom by elkeen.)

Laat $R$ enige verband wees, dit wil sê 'n subset $R subseteq A imes B$ , waar ons $a sim , b$ skryf as $(a,b) in R$ . In SQL stem $R$ ooreen met die stelling wat na "ON" verskyn, bv. A.name = B.name stem ooreen met die verhouding $x sim y$ as en slegs as die inskrywing in die naamkolom van vir 'n ry $ x in A$ is dieselfde as die naamkolom in 'n ry van $y in A$ .

(Wysig: Hier verteenwoordig $(a,b)$ die samevoeging van die inskrywings van rye $a$ en $b$, wat ooreenstem met SELECT * FROM A JOIN B ON R . Natuurlik kan die werklike uitset verskil afhangende van die implementering. )

Maar hier, as $a in A$ sodanig is dat daar geen ooreenstemmende $b$ is sodat $a sim b$ , dan sal $a$ nie in die koppeling verskyn nie. As jy 'n linkse aansluiting neem, wil jy hê dat elke $a$ moet verskyn, ongeag. So jy voeg 'n spesiale element $operateurnaam by$ en voeg dit by jou verhouding. $operateurnaam$ gehoorsaam die reëls

$a sim operateurnaam$ iff is daar geen $b in B$ met $a sim b$ nie

$operateurnaam sim b$ as daar geen $a in A$ met $a sim b$ is nie

Dus sal ons die pare $(a, operatornaam)$ verskyn aan die linkerkant join wanneer $a$ nie by enige $b$ pas nie, en $(operateurnaam, b)$ wanneer $b$ nie ooreenstem met enige $a$ in die regte aansluiting nie. (let daarop dat ons nie $operateurnaam het nie sim operateurnaam$ , so ons het nooit $(operateurnaam, operateurnaam)$ .)

Die rede waarom Venn-diagramme gebruik word om koppelings uit te beeld, is dat koppelings gewoonlik gedoen word op relasies so eenvoudig soos die een hierbo gegee, $R$ wat ooreenstem met A.name = B.name . In daardie geval, as $ ext(T)$ is die stel van name wat in 'n tabel $T$ verskyn, dit wil sê $ ext(T)$ = KIES ONDERSKEIDE name VAN T , dan

egin eks(Aoperateurnaam < INNER JOIN >B operateurnaam R) &= ext(A)cap ext(B) eks(Aoperateurnaam < LINKS JOIN >B operateurnaam R) &= ext(A) eks(Aoperateurnaam < REGS JOIN >B operateurnaam R) &= ext(B) eks(Aoperateurnaam < OUTER JOIN >B operateurnaam R) &= ext(A)koppie eks(B).einde

Dit verloor egter heeltemal die feit dat aansluitings een-tot-een, baie-tot-een of baie-tot-baie kan wees, en persoonlik het ek daardie Venn-diagramme meer verwarrend as nuttig gevind wanneer jy oor aansluitings leer.

Jair Taylor het vir ons 'n presiese wiskundige formalisme van die vier tipe aansluitings in sy antwoord gegee, soos gevra. Hierdie antwoord vul daardie een aan met 'n konkrete voorbeeld.

Gestel ons het twee tafels, Bouprys en Kopers:

En gestel ons wil weet watter geboue deur watter kopers bekostig kan word. Ons kan 'n SQL-aansluiting doen. Hier is die innerlike aansluiting SQL:

Die AAN-toestand kenmerk die verhouding waaroor Jair in sy antwoord praat. Ons kan dan al vier verbindings (met dieselfde AAN-toestand) in die volgende diagram visualiseer:

In hierdie diagram draai ons die Kopers-tabel op sy kant sodat sy rye nou kolomme is, dit wil sê ons transponeer dit. Ons voeg ook die spesiale NULL-element by wat Jair beskryf. Dit gee ons die kruisproduk, wat die reghoekige area is wat verkry word deur die kolomme in die getransponeerde Koperstabel, plus NULL, te vermenigvuldig met die rye in die BuildingPrice-tabel, plus NULL. Alle verbindings begin met die binneste verbinding, die groen area. Die linker-, regter- en buiteverbindings voeg ekstra elemente by soos benodig.

Elke element in die diagram wat in die diagram ingesluit is, is 'n paar rye: een van BuildingPrice en een van Kopers. Natuurlik, wat eintlik deur 'n aansluiting teruggestuur word, is nie 'n stel pare rye nie, maar 'n stel rye. So vir enige gegewe paar, skakel ons dit om na 'n enkele ry van die resultaattabel deur eenvoudig die unie van al die kolom na waarde-afbeeldings te neem. Vir die NULL-geval sal daardie koppelings almal 'n waarde van NULL hê. So byvoorbeeld, ons LINKER aansluiting sal hierdie tabel tot gevolg hê:


Versameling van Opgeloste Probleme in Fisika

'n Sferiese dop met binneradius a en buitenste radius b is eenvormig gelaai met 'n ladingsdigtheid &rho.

1) Vind die elektriese veldintensiteit op 'n afstand Z vanaf die middel van die dop.

2) Bepaal ook die potensiaal in die afstand Z.

Beskou die veld binne en buite die dop, d.w.s. vind die gedrag van die elektriese intensiteit en die elektriese potensiaal afhangende van die veranderlike Z in die interval "van nul tot oneindig".

Wenk&ndash Intensiteit van elektriese veld

Met die feit dat dit nuttig is om Gauss se wet toe te pas om hierdie probleem op te los, is dit nodig om te besluit wat om vir die Gaussiese oppervlak te kies.

As 'n Gaussiese oppervlak kies ons die oppervlak van 'n bol met radius Z met sy middelpunt in die middel van die gelaaide dop. In hierdie geval, as gevolg van die simmetrie van die ladingverspreiding, is die vektor van elektriese intensiteit op alle punte loodreg op die oppervlak en is van dieselfde grootte.

  1. Die radius van die Gaussiese sfeer is groter as die buitenste radius van die gelaaide sferiese dop.
  2. Die radius van die Gaussiese sfeer is kleiner as die buitenste radius en groter as die binneradius van die gelaaide dop.
  3. Die radius van die Gaussiese sfeer is kleiner as die binneradius van die gelaaide sferiese dop.

Wenk&ndash Elektriese potensiaal

Elektriese potensiaal is potensiële energie per eenheidlading

en potensiële energie Ebl by gegewe punt is gelyk aan minus die werk verrig deur 'n elektriese krag wat 'n lading vanaf die plek van nul potensiële energie (in ons geval van oneindigheid) na hierdie punt oordra.

Nou vervang ons hierdie integraal.

Dwing F gedeel deur lading V is elektriese veldintensiteit (vec).

Ontleding

As gevolg van die simmetriese lading verspreiding die eenvoudigste manier om die intensiteit van elektriese veld is deur gebruik te maak Gauss se wet. Gauss se wet druk die verband uit tussen die elektriese vloed deur 'n geslote oppervlak en 'n totale lading, wat geleë is in die area wat deur hierdie oppervlak gegee word.

Die rigting van die vektor van elektriese intensiteit is op alle punte vanaf die middel van die dop na buite en sy grootte hang slegs af van die afstand vanaf die middel van die dop. Dit is as gevolg van die simmetriese verspreiding van 'n positiewe lading in die dop (As die lading negatief was, sou die vektore van 'n teenoorgestelde rigting wees). Om dit te bewys kan ons die volgende idee gebruik. Die lading is simmetries in die dop versprei en daarom kan ons geen verskil sien as ons die sferiese dop vrylik om sy middel draai nie. Die veld van die dop moet dieselfde bly, en daarom moet die intensiteitsvektor by verskeie rotasies wees wat steeds van dieselfde rigting en grootte is.

Ons kies 'n oppervlak van 'n sfeer om die Gaussiese oppervlak te wees. Die sfeer is gesentreer in die middelpunt van die gelaaide sferiese dop. In hierdie geval is die vektor van elektriese intensiteit op die hele oppervlak van 'n konstante grootte en is loodreg op hierdie oppervlak. So vereenvoudig ons die berekening van elektriese vloed.

Ons verdeel hierdie taak in drie dele. Ons ondersoek afsonderlik die veld buite die sferiese dop, binne die dop en binne die hol deel.

Wanneer die intensiteit buite die dop bereken word, is die radius van die Gaussiese sfeer groter as dié van die gelaaide dop. Binne dit is die hele lading in die dop versprei. Die lading word gegee deur die ladingsdigtheid en die volume van die dop.

Wanneer die intensiteitsveld in die gelaaide dop bereken word, is die radius van die Gaussiese sfeer kleiner as die buitenste radius van die dop en groter as die binneradius van die dop. Slegs 'n gedeelte van die lading is in die Gaussiese oppervlak gesluit. Die lading wat in die oppervlak gesluit is, word ook gegee deur die ladingsdigtheid en die volume van die deel van die dop wat in die Gaussiese oppervlak gesluit is.

Wanneer die intensiteit binne die hol gedeelte van die sferiese dop bereken word, is die radius van die Gaussiese sfeer kleiner as die binneradius van die dop. Binne die geslote area is daar geen lading nie, en dus is die intensiteit nul.

Die potensiaal word bepaal deur die elektriese veldintensiteit. Die potensiaal by 'n gegewe punt is gelyk minus die intensiteit geïntegreer vanaf die plek van nulpotensiaal na die gegewe punt. Nul potensiaal word in oneindigheid gekies. ('n Meer gedetailleerde verduideliking word in die afdeling Wenk gegee.)

Wanneer die potensiaal binne die gelaaide sferiese dop en binne die hol deel bereken word, moet ons versigtig wees, want die elektriese veldintensiteit word nie gegee deur dieselfde verhouding langs die pad van integrasie nie, dit word beskryf deur verskillende vergelykings buite en binne die dop en binne die hol deel. Daarom moet ons eers die werk bereken wat nodig is om die lading na die oppervlak van die gelaaide sferiese dop oor te dra, dan die werk wat nodig is om die lading binne die dop na die rand van die hol deel te beweeg, en laastens die werk wat benodig word vir die oordrag van die lading verder binne die hol deel.

Oplossing &ndash Intensiteit buite die dop

In hierdie afdeling bepaal ons die intensiteit van die elektriese veld buite die dop, dit wil sê vir Z > b.

Die lading word simmetries in die sferiese dop versprei, en daarom is die elektriese veld rondom die dop ook simmetries. Die vektor van elektriese intensiteit wys op alle punte vanaf die middel van die dop (of na die middel, in die geval van negatiewe lading) en sy grootte hang slegs af van die afstand vanaf die middel van die dop.

Ons kies die Gaussiese oppervlak om 'n oppervlak van 'n sfeer met 'n radius te wees Z, sy middelpunt is die middelpunt van die gelaaide dop. In hierdie geval is die vektor van elektriese intensiteit altyd loodreg op die Gaussiese oppervlak, en daarom is dit waar dat (vec cdot vec,=,En,=,E) (Let wel: (vec) is 'n eenheidsvektor).

Deur hierdie kennis te gebruik, kan ons die integraal aan die linkerkant van die Gauss se wet aanpas:

[oint_c vec cdot vecmathrmS,=,oint_c E nmathrmS,=, oint_c EmathrmS,.]

Die vektor van elektriese veldintensiteit E is by alle punte van die Gaussiese oppervlak van dieselfde grootte, dus kan ons die elektriese intensiteit uit die integraal as 'n konstante faktoriseer. Ons kry 'n vergelyking

[oint_c vec cdot vecmathrmS,=,E oint_c mathrmS,.]

Nou bereken ons die integraal. By die integrasie van dS oor 'n oppervlak van 'n sfeer kry ons die oppervlakte van die sfeer. (Let wel: Ons kan dit so voorstel dat dS is oppervlaktes van klein stukkies van die sfeeroppervlak. As ons al hierdie stukke bymekaar tel, kry ons die hele oppervlak van die sfeer.) Die integraal is dus gelyk aan

[oint_c vec cdot vecmathrmS,=,E S_s,,]

waar Ss = 4&piz 2 is die oppervlak van die Gaussiese sfeer.

[oint_c vec cdot vecmathrmS,=,E, 4 pi z^2]

Die gevolglike verhouding word teruggeplaas in Gauss se wet (*).

Die formule is dieselfde as die formule vir 'n elektriese veld rondom 'n puntlading. Die veld rondom 'n gelaaide sferiese dop is dus dieselfde as die veld rondom 'n puntlading.

Ten slotte moet ons die aanklag evalueer V binne die Gaussiese oppervlak deur die gegewe waardes te gebruik

Binne die Gaussiese oppervlak is daar die hele gelaaide dop, dus kan die lading deur die dopvolume geëvalueer word V en die ladingsdigtheid &rho.

[Q,=,V varrho,=,frac<4> <3>pi left(b^3 - a^3 ight) varrho]

Na vervanging in die formule (**) en aanpassing kry ons

Op 'n afstand Z the electric field intensity of the charged shell is:

Solution &ndash Intensity inside the charged shell

In this section we evaluate the intensity of the electric field inside the charged spherical shell (a < Z < b ). The procedure is very similar to the previous section: The intensity outside the charged shell, therefore this solution is not described in detail.

We determine the electric field intensity by using Gauss's law:

waar Q1 is the charge closed inside the Gaussian surface.

We choose the Gaussian surface to be a surface of a sphere, which is centred in the midpoint of the charged sphere and its radius is Z, a < Z < b.

Using the same reasoning about symmetry as in the previous section, we obtain that the intensity vector is of the same magnitude and perpendicular to the Gaussian surface at all points of the Gaussian surface, therefore the following applies:

[oint_c vec cdot mathrmvec,=,oint_c En mathrmS,=,oint_c E mathrmS,=,Eoint_c mathrmS,,]

where the last integral is equal to the surface of the Gaussian sphere.

[oint_c vec cdot mathrmvec,=,E, 4 pi z^2,]

Now we evaluate the charge Q1. Since the Gaussian sphere is smaller than the charged spherical shell, there is only a part of the charge enclosed in the Gaussian sphere. Thus, the charge is evaluated using the charge density and a volume of the sphere part enclosed in the Gaussian sphere

[Q_1,=,V_1 varrho ,=, frac<4> <3>pi left(z^3-a^3 ight) varrho,.]

We substitute both gained relations into Gauss's law (*)

and evaluate the magnitude of the electric field inside the charged spherical shell.

Solution &ndash Intensity inside the hollow part

The intensity of the electric field inside the hollow part of the charged shell (Z < a) can be determined again by using Gauss's law.

waar Q is the charge enclosed inside the Gaussian surface

For a Gaussian surface we choose again the surface of a sphere centred in the midpoint of the charged shell with radius Z. The intensity flow through this area (i.e. the left side of Gauss's law) is determined exactly the same way as in the previous cases.

Since this selected area is within the charged shell, no charge is enclosed in it, i.e Q = 0.

Adjusting the left side of Gauss's law is the same as in previous sections. After substituting the zero charge it is obvious, that the electric field intensity is zero.

The magnitude of the electric field inside the sphere is equal to zero.

Solution &ndash Potential outside of the charged shell

Electric potential at point A is equal to a negative taken integral of intensity from a point of zero potential to the point A. The zero potential is selected in infinity. (A more detailed explanation is given in the section Hint.)

Giving the fact, that the electric field intensity depends only on the distance from the centre of the shell, the potential is also dependent only on the distance Z from the centre of the shell.

The potential does not depend on the choice of the integration curve therefore it can be freely selected. (We choose such curve that the integral is simple.) In this task for an integration curve we choose a part of a line leading through the midpoint of the sphere.

The vector of electric field intensity (vec) is parallel to the vector (vec). Therefore, we can simplify the integral.

Now we have to divide the task into three separate cases and calculate the potential outside the shell, inside the shell and inside the hollow part.

First, we express the potential at a distance Z outside the shell.

We substitute the magnitude of the electric intensity in the integral. The intensity is evaluated in the section: Intensity outside the shell

We factor all constants out of the integral.

Now we calculate the definite integral.

We substitute the limits of the integral and obtain the size of the potential outside the shell at distance Z:

Let wel: If we substitute the total charge (Q,=, frac<4><3>pi left(b^3-a^3 ight)varrho) in the equation, we obtain the same relation as the relation for the potential around a point charge.

Solution &ndash Potential inside the shell

When evaluating the potential we need to take into account the magnitude of the electric field intensity. This time the electric field intensity is not represented along the integral curve by the same relation. The relation for intensity changes on the surface of the shell. Therefore, the entire integral is divided into two parts. First we have to transfer the charge from infinity to the surface of the shell (i.e. to distance b from the centre of the shell) and then from the surface of the shell further inside the shell.

[varphi (z),=, - int^_ E_v mathrmz - int^_ E_u mathrmz ]

We substitute the relevant size of intensity, which we have evaluated in previous sections. Thus we obtain

We can factor constants out of the integral

Then we divide the second integral into two integrals:

and calculate the integrals. (Let wel: We did not need to evaluate the first integral, we could have substituted Z&thinsp=&thinspb into the outcome of the previous section)

By substituting the limits of the integrals we obtain

We need to adjust this relation to simplify the result. We multiply the parentheses and add the same components together.

We divide the first component by b and we add the fourth and the second component to the last component.

Thus we obtain the equation for potential inside the charged shell.

Solution &ndash Potential inside the hollow part

When calculating the potential inside the hollow part we proceed as in the previous section. The potential is represented by the equation:

When evaluating the potential we need to take into account the magnitude of the electric intensity. This time the electric field intensity is not represented by the same relation along the integral curve.

Inside the hollow part of the shell the electric field intensity is zero, therefore when extending the integration curve inside the hollow part the potential does not change. The potential therefore remains constant and of the same value as on the inner surface of the shell.

We substitute Z = a into the result of the previous section.

We adjust the expression in parentheses.

We factor ( frac<2 varepsilon_0>) and we obtain a relation for calculating the potential inside the hollow part of the charged spherical shell.

Antwoord

In all cases, the vector of electric field intensity points from or toward the centre of the spherical shell (depending on the sign of the charge).

The magnitude of electric field intensity outside the charged spherical shell (Z > b) is given by

The magnitude of electric field intensity inside the shell (a < Z < b) is given by

The magnitude of electric field intensity inside the hollow part (Z < a) equals to zero.

The electric potential outside the charged spherical shell is given by

The electric potential inside the spherical shell is given by

The electric potential inside the hollow part of the spherical shell is constant and is equal to

Grafieke

Graph of the magnitude of electric intensity as a function of the distance from the centre of the spherical shell:

The intensity inside the hollow part (Z < a) equals to zero.

The magnitude of electric field intensity inside the shell (a < Z < b) is

The magnitude of electric field intensity outside the charged spherical shell (Z > b) is

The function is continuous. The first part of the graph (for Z from 0 to a) is a constant function passing through the origin. The intensity increases over the interval a aan b and then in the distance Z groter as bthe intensity decreases with the square of the distance Z.

Let wel: The electric field intensity is continuous with the exception of the points on the charged surfaces, which are not included in this task.

Graph of the electric potential as a function of the distance from the centre of the shell:

The electric potential inside the hollow part of the spherical shell is constant and is equal to

The electric potential inside the charged spherical shell is equal to

The electric potential outside the charged spherical shell is given by

The function is in point z = a en z = b continuous. In these points the function has a continuous first derivative therefore the function is smooth in these points.

Let wel: The electric potential is always continuous, because it is actually work done by transferring a unit charge and it cannot be changed "by steps". Aside from the charged surfaces, the potential also has continuous first derivative, i.e. it is smooth.

What is the relation between a charged spherical shell and a charged ball

We can evaluate the electric field intensity of a charged ball by using the above derived results. If we reduce the hollow part of the charged shell until a = 0 and denote b = R, we obtain a ball of radius R charged with charge density &rho.

We substitute a = 0 and b = R, into the relations and we obtain the same result as in the task Pole rovnoměrně nabité koule.

The intensity outside the ball:

The intensity inside the ball:

The potential outside the ball:

The potential inside the ball:

We see that the relations are the same.

What is the relation between a charged spherical shell and a charged sphere

The sphere is actually a very thin spherical shell. If we enlarge the hollow part inside the shell until a = b = R, we obtain a sphere of radius R. Instead of charge bulk density, we consider area density. The relation between area density and bulk density is

where &DeltaR is the thickness of the sphere and therefore &DeltaR = b&minusa.

We adjust the formula for intensity outside the sphere in such a way that we can factor out the relation for area density. We factor the expression in parentheses.

The first parenthesis in the numerator is equal to the thickness of the sphere &DeltaR.

By substituting a = b = R, we get

We have obtained a relation for evaluating the electric field intensity outside the charged sphere.

Die intensity inside the sphere is zero.

By die berekening van die potential outside the sphere we need to adjust the formula again, so that it includes the area density. The expression in the parentheses is factored as in the case of electric intensity.

By substituting a = b = R we get

Now it remains to evaluate the potential inside the sphere. First, we factor the expression in the parentheses.

By substituting a = b = R we get

Link to related tasks

A very thin sphere is a special case of charged spherical shell and it is described in a task Pole rovnoměrně nabité sféry. A ball is also a special case of charged spherical shell and it is described in the task Pole rovnoměrně nabité koule. Both tasks are more simple to calculate.


Adding in the second moon

So far I've only addressed the question of een massive moon. Pretty much everything I've said above applies equally to the 2nd moon. But the orbits get more complicated, as the 3rd moon can start interfering with the orbits of the other two objects (or vice-versa). The orbits get even more complicated if they are eccentric (see above).

For example, the objects can now pull each other into higher orbits or even eject one object from the system, sending it out of its (satellite) orbit and (likely) into its own orbit around the star.

Collisions aren't out of the question, although they're rather unlikely.


Today’s devices

There are currently five main retinal devices that are approved or still in pre-commercial development stages, detailed in Table 1. Previous reviews have shown that the Argus II Retinal Prosthesis System and the Alpha-IMSg Retina Implant AG are the most likely to succeed in being the first devices to be widely used clinically. 49, 50

The purpose of the next section is to review these two devices and to compare them in terms of (a) safety profile, (b) improvement in visual function and (c) surgical technique.

However, it must be noted that for both technologies, we have based our comparisons on data published in the peer-reviewed literature. For the Argus II we have used the 3 plus the 5-year trial results and for the Alpha-IMS the 1 year trial results in this comparison. This is due to the final results of the 10 year Argus II trial not being available until 2019 estimated, and similarly with the final results of the Alpha-IMS trial will not be available until 2018 estimated.


3 Answers 3

Rather than leaving a brief comment on this topic, let me just point at this wikipedia page which is very comprehensive:

Once we learn to control fusion, that would be an attractive candidate for the engine. The nice thing is that there might be no need to convert the reactor's energy into something else (like electricity), then feed it to the engine. The reactor itself might be the engine. It would achieve fairly decent ejection speeds too.

In a more distant future, black hole engines look interesting. When talking about total mass conversion (into energy), most people think about antimatter but a tiny black hole also converts all its mass into radiation, via the Hawking effect. If we learn to generate small black holes on an industrial scale, and if quantum gravity doesn't play some unexpected trick on us, those would make awesome engines - just feed them any random space junk and they keep going.

The only thing about micro black holes is that if you stop feeding them, they keep shrinking, and radiate even more furiously, and so shrink even further, and so on, until they detonate. Either keep feeding it, or eject it far far away.


Skrywer inligting

Anai Gonzalez-Cordero and Emma L West: These authors contributed equally to this work.

Affiliasies

Department of Genetics, UCL Institute of Ophthalmology, London, UK

Anai Gonzalez-Cordero, Emma L West, Rachael A Pearson, Yanai Duran, Livia S Carvalho, Colin J Chu, Arifa Naeem, Samuel J I Blackford, Anastasios Georgiadis, Alexander J Smith, James W B Bainbridge & Robin R Ali

Developmental Biology Unit, Institute of Child Health, University College London, London, UK

Jorn Lakowski & Jane C Sowden

UCL Genomics Institute of Child Health, University College London, London, UK

Molecular Immunology Unit, Institute of Child Health, University College London, London, UK