Էլեկտրաստատիկ դաշտ

Անշարժ լիցքերի ստեղծած դաշտն անվանում են էլեկտրաստատիկ դաշտ։ Այն ժամանակի ընթացքում չի փոխվում։ Էլեկտրաստատիկ դաշտը ստեղծվում է միայն էլեկտրական լիցքերով։ Այն գոյություն ունի լիցքերը շրջապատող տարածության մեջ և նրանց հետ անբաժանելիորեն կապված է։ Էլեկտրաստատիկ դաշտի լարվածության գծերը փակ գծեր չեն, նրանք սկսվում են դրական լիցքերից և վերջանում բացասական լիցքերի վրա։ Ուժագծերը չեն կարող հատվել, քանի որ հատման կետում կստացվեր, որ լարվածության վեկտորն ունի երկու ուղղություն։ Ուժագծերի միջոցով կարելի է դատել լարվածության վեկտորի ոչ միայն ուղղության, այլև մեծության մասին։ 
  
    
      
        
          
            
              E
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {E}}}
   ունի մոդուլն ուղիղ համեմտական է տվյալ կետում 
  
    
      
        
          
            
              E
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {E}}}
  - ին ուղղահայաց միավոր մակերևույթով անցնող ուժագծերի թվին, այսինքն ուժագծերի խտությանը։ Կետային լիցքի դաշտի ուժագծերն ինչպես նաև տարանուն լիցքավորված թիթեղների միջև համասեռ էլեկտրաստառտիկ դաշտի ուժագծերն ունեն հետևյալ տեսքը։


== Հաղորդիչները էլեկտրաստատիկ դաշտում ==
Հաղորդիչներ կոչվում են այն նյութերը, որոնցում եղած ազատ լիցքակիրները ընդունակ են տեղաշարժվել ցանկացած չափով փոքր ուժի ազդեցության տակ և կատարել կարգավորված շարժում հաղորդչի ներսում։ Հաղորդիչների դասին են պատկանում մետաղները, որոնցում որպես ազատ լիցքեր հանդես են գալիս բյուրեղային ցանցը կազմող ատոմներից պոկված և ընդհանրացված էլեկտրոնները։ Երբ հաղորդիչը մտցվում է արտաքին էլեկտրական դաշտի մեջ կամ նրան հաղորդվում է որոշակի լիցք, հաղորդչի լիցկակիրների վրա ազդում են էլեկտրական ուժեր, ինչի արդյունքում նրանք սկսում են տեղաշարժվել։ Այդ տեղաշարժը շարունակվում
է այնքան ժամանակ, մինչև չի հաստատվում լիցքերի հավասարակշված բաշխում։ Դա տեղի է ունենում շատ կարճ ժամանակամիջոցի ընթացքում։ Երբ հաղորդ-
չում հաստատվում է հավասարակշռված վիճակ, ապա էլեկտրական դաշտը նրա-
նում հավասարվում է զրոյի։ Իրոք, եթե դաշը հաղորդչի ներսում զրո չլիներ, ապա
հաղորդչում կառաջանար լիցքերի ուղղորդված շարժում առանց արտաքին աղբյու-
րի էներգիայի ծախսի, ինչը հակասում է էներգիայի պահպանման օրենքին։


== Եզրակացություններ ==

Վերը նշվածից կարելի է հանգել հետևյալ եզրակացությունների.
1) Դաշտի լարվածությունը հաղորդչի ներսում ամենուրեք պետք է հավասար լինի
զրոյի՜ E = 0 ։
2) Հաղորդչի ներսում բոլոր կետերում դաշտի պոտենցիալը պետք է լինի նույնը(ϕ = const), և, մասնավորապես, էլեկտրաստատիկ դաշտում հաղորդչի
մակերևույթը պիտի լինի համապոտենցիալ։
3) Երկրորդ կետից հետևում է, որ դաշտի լարվածությունը հաղորդչի մակերևույթի
վրա յուրաքանչյուր կետում պետք է ուղղված լինի մակերևույթի նորմալի
ուղղությամբ, քանի որ դաշտի լարվածության գծերը պիտի լինեն ուղղահայաց
համապոտենցիալներին։
4) Եթե հաղորդչին հաղորդել որոշակի լիցք, ապա չկոմպենսացված լիցքերը որևէ σ
խտությամբ կբաշխվեն միայն հաղորդչի մակերևույթով։
Դիէլեկտրիկի մի մակերևույթի վրա ի հայտ են գալիս դրական, իսկ մյուսի վրա բացասական կապված լիցքեր։ Նույնը տեղի է ունենում ոչ բևեռային դիէլեկտրիկների հետ, որոնք արտաքին էլեկտրական դաշտում նույնպես բևեռանում են։ Սակայն մեխանիզմը այստեղ այլ է։ Դրական և բացասական լիցքերը տեղաշարժվում են դեպի հակադիր կողմեր և ոչ բևեռային մոլեկուլը դառնում է դիպոլ, որի առանցքն ուղղված է արտաքին էլեկտրական դաշտի ուղղությամբ։ 
Սնամեջ հաղորդչում
ավելցուկային լիցքը բաշխվում է այնպես, ինչպես հոծ հաղորդչի վրա, այսինքն նրա
արտաքին մակերևույթով։ Հավասաոակշռության վիճակում ավելցուկային լիցքերը
խոռոչի ներքին մակերևույթի վրա չեն կարող դասավորվել։ Գտնենք լիցքավորված հաղորդչի մակերևույթի մոտակայքում էլեկտրական դաշտի
E լարվածության և նրա մակերևույթի վրա եղած լիցքերի մակերևութոյին σ խտու-
թյան միջև կապը։ Դրա համար կիրառենք Գաուսի թեորեմը մի ոչ մեծ գլանային
մակերևույթի համար, որը կազմված է հաղորդչի մակերևույթին տարած նորմալնե-
րով (համընկնում է D շեղման վեկտորի ուղղության հետ) և ΔS մեծության հիմքեր-
ով, որոնցից մեկը դասավորված է հաղորդչի ներսում, իսկ մյուսը՝ նրանից դուրս
(տես նկ.)։ Քանի որ հաղորդչի ներսում E = 0, հետևաբար, նաև - D ն զրո է, հոսքը
գլանային մակերևույթի ներքին մասով հավասար է զրոյի։ Հաղորդչից դուրս՝ նրա
անմիջական մոտակայքում դաշտի E լարվածությունն ուղղված է հաղորդչի մակերևույթի նորմալի ուղղությամբ։ Հետևաբար, գլանի դուրս ցցված կողմնայինքանի որ 
  
    
      
        
          
            
              D
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {D}}}
   ուղղահայաց է 
  
    
      
        
          
            
              n
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {n}}}
  , հոսքը ևս հավասար է զրոյի։ Արտաքին հիմքի
համար, քանի որ 
  
    
      
        
          
            
              D
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {D}}}
   || 
  
    
      
        
          
            
              n
              →
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\vec {n}}}
  , հոսքը հավասար է DΔS (ենթադրվում է, 
որ արտաքին հիմքը շատ մոտ է դասավորված հաղորդչի մակե-
րևույթին)։ Գլանի ներսում պարփակված լիցքերի քանակը հավասար է σΔS, և Գաուսի թեորեմի համաձայն DΔS =σΔS⇒D=σ։ Այսպիսով, էլեկտրաստատիկ դաշտի
լարվածությունը հաղորդչի մակերևույթի մոտ որոշվում է լիցքերի մակերևույթային խտությամբ։ Կարելի է ցույց տալ, որ այս պնդումը ճիշտ է նաև
կամայական ձևի հաղորդչի համար։


== Աղբյուրներ ==
Cheng, David K. (1985). Field and Wave Electromagnetics