Nuqtaviy zaryad - Elektrostatika. Elektr toki

|
Elektrostatika. Elektr toki
|
bet | 2/14 | Sana | 14.05.2024 | Hajmi | 387,21 Kb. | | #230570 |
Bog'liq Fizika fanidan ma\'ruza-4Nuqtaviy zaryad deb, shunday zaryadlangan jismga aytiladiki, uning o‘lchamlari boshqa zaryadlangan jismlarga bo‘lgan masofaga nisbatan sezilarli darajada kichik bo‘lishi kerak.
Kulon burama tarozi orqali nuqtaviy zaryadlar orasidagi o‘zaro ta’sir kuchini, ularning zaryadlari miqdori va oralaridagi masofaga bog‘liqligini o‘rgandi va quyidagi xulosaga keldi: ikkita qo‘zg‘almas nuqtaviy zaryadlar orasidagi o‘zaro ta’sir kuchi zaryadlarning har birining miqdorlari ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir.
Kuchning yo‘nalishi zaryadlarni tutashtiruvchi to‘g‘ri chiziq bo‘ylab yo‘nalgandir (1- rasm).
1 - rasm. Qo‘zg‘almas nuqtaviy zaryadga ta’sir etuvchi kuch
(6.2)
bu yerda k – proporsionalllik koeffitsiyenti, q1 va q2 ta’sir qiluvchi zaryadlar miqdori, r – zaryadlar orasidagi masofa, – q1 zaryaddan q2 zaryadga yo‘nalgan birlik vektor, - q1 zaryadga ta’sir etuvchi kuchdir.
– birlik vektor bilan o‘zaro ta’sir kuchning yo‘nalishini belgilasak, - kuch kuchdan yo‘nalishi va ishorasi bilan farq qiladi
(6.3)
va – kuchlarning moduli bir-biriga tengdir.
(6.4)
Ikkita zaryadlar orasidagi o‘zaro ta’sir kuchi, ular oldiga boshqa zaryadlar yaqinlashtirilsa, o‘zgarmaydi.
Agar qa – zaryad atrofida q1, q2,….qn zaryadlar to‘plami bo‘lsa, natijaviy kuch quyidagiga teng bo‘ladi:
(6.5)
Kulon qonunida k – proporsionallik koeffitsiyentining son qiymatini xohlagancha tanlab, unga istalgan birlikni berish mumkin, ammo amalda eng qulay bo‘lgan birliklar tizimi ishlatiladi.
Elektrostatikada qulay birliklardan biri absolyut yoki Gauss birliklar tizimidir. Bu СГС birliklar tizimi bilan elektr birliklari majmuasidir – ya’ni СГСЭ zaryadlar birliklar tizimidir. Ba’zi paytlarda, СГСЭ ni – absolyut elektrostatik birliklar tizimi deb ataladi.
Gauss birliklar tizimida k – proporsionallik koeffitsiyenti 1 ga teng hisoblanadi va zaryad birligi quyidagiga teng bo‘ladi:
СГСЭ – zaryad birligi qilib, shunday nuqtaviy zaryad olinadiki, bu zaryadga vakuumda 1 sm masofada shunday nuqtaviy zaryad 1 dina kuch bilan ta’sir qiladi.
Zaryadning amaliy birligi qilib 1 Kulon (Kl) olinadi.
zaryad birligi (з.б.)
XB tizimida 1 Kulon zaryad birligi 1 sek vaqt ichida 1 Amper tok o‘tishi uchun zarur bo‘lgan zaryad miqdoriga tengdir.
.
Bu holda ga tengdir.
Zaryadlar ta’sir etuvchi muhit vakuum bo‘lsa, u muhit (0 – dielektrik singdiruvchanlikka ega bo‘ladi, u holda, Kulon qonuni quyidagicha yoziladi:
Bunda
Qo‘zg‘almas zaryadlarning o‘zaro ta’siri elektr maydoni orqali sodir bo‘ladi.
Qo‘zg‘almas zaryadlarning o‘zaro ta’siri deyishimizga katta sabab bor.
Efirda elektromagnit maydon borligiga oldinroq e’tibor bergan edik. Magnit maydoni asosan harakatdagi zaryadlarga ta’sir etadi. Aksincha, harakatdagi zaryad magnit maydonini hosil qiladi. Shu sababli, zaryadlarning elektr maydonini o‘rganishda doimo qo‘zg‘almas zaryadlarni tanlab olamiz. Bu bilan elektromagnit maydonini xuddi ikkiga ajratib, faqat elektr maydonidagi hodisalarni o‘rganamiz, deb tasavvur etamiz.
Har qanday zaryad o‘zi egallagan fazoda elektr maydoni hosil qilishi bilan, fazoga o‘zgartirish kiritadi. Hosil bo‘lgan elektr maydoni, shu maydonning istalgan nuqtasiga kiritilgan zaryadga, ma’lum bir kuch bilan ta’sir qiladi. Bu maydon birligini bilish uchun shu fazoga – maydonga sinovchi zaryadni kiritamiz.
Agar q – zaryad maydoniga qc sinovchi zaryad kiritsak va uni qo‘zg‘almas deb hisoblasak, qc – zaryadga quyidagi kuch ta’sir etadi (2 - rasm):
|
| |