پاسخ فعالیت 5 فصل اول فیزیک یازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱-۵ فصل اول فیزیک یازدهم **رسوب‌دهنده‌ی الکتروستاتیکی** (Electrostatic Precipitator - ESP) یکی از مهم‌ترین کاربردهای **الکتریسیته ساکن** در صنعت برای **کنترل آلودگی هوا** است. این سیستم‌ها به طور مؤثر ذرات معلق (دود و غبار) را از گازهای خروجی جدا می‌کنند. 🏭 ### اساس کار رسوب‌دهنده‌ی الکتروستاتیکی کار ESP بر مبنای چهار مرحله‌ی اصلی، که همگی بر پایه‌ی **نیروهای الکتروستاتیک** هستند، صورت می‌گیرد: #### ۱. یونیزاسیون گاز و باردار کردن ذرات * گازهای آلوده از میان شبکه‌ای از **الکترودهای دیسشارژکننده** (discharge electrodes) که معمولاً ولتاژ **بسیار بالایی** (مثلاً ۵۰,۰۰۰ ولت) به آن‌ها اعمال می‌شود، عبور می‌کنند. * این ولتاژ بالا یک **میدان الکتریکی قوی** ایجاد می‌کند که باعث **یونیزاسیون** (ایجاد بارهای مثبت و منفی) مولکول‌های گاز اطراف الکترود می‌شود (پدیده‌ی کرونا). * یون‌ها (معمولاً یون‌های منفی) به ذرات معلق (دود و غبار) می‌چسبند و ذرات آلاینده را با بار **منفی** باردار می‌کنند. #### ۲. ایجاد میدان جمع‌آوری * در کنار الکترودهای دیسشارژکننده، **صفحات جمع‌آوری** (Collecting Plates) قرار دارند که ولتاژ مخالف (مثلاً مثبت) یا پتانسیل زمین ($۰ \text{ ولت}$) دارند. * این آرایش، یک **میدان الکتریکی قوی و یکنواخت** بین الکترودها و صفحات جمع‌آوری ایجاد می‌کند. #### ۳. جمع‌آوری ذرات * ذرات آلاینده که اکنون به شدت **منفی** باردار شده‌اند، با نیروی الکتریکی قوی به سمت **صفحات جمع‌آوری مثبت** جذب می‌شوند (بر اساس قانون **بارهای غیرهم‌نام یکدیگر را جذب می‌کنند**). * این ذرات روی صفحات می‌نشینند و از جریان گاز خارج می‌شوند. #### ۴. تمیز کردن صفحات (Rapping) * به صورت دوره‌ای، صفحات جمع‌آوری با ضربه زدن مکانیکی (Rapping) تمیز می‌شوند. * ذرات جمع‌آوری شده (که دیگر باردار نیستند) از صفحات جدا شده و به مخزن زیرین می‌ریزند و برای دفع آماده می‌شوند. **نتیجه:** ESP با استفاده هوشمندانه از الکتریسیته ساکن، می‌تواند بیش از ۹۹ درصد از ذرات مضر را از گازهای دودکش جدا کند و به شکل چشمگیری آلودگی هوا را کاهش دهد. 🌬️