Elekтrosтaтik maydon potensial taqsimotini o’rganish

Kerakli asboblar: O`zgarmas tok manbai (4-12 volt), galvanometr, suv solinadigan elektrodli vanna, reostat, voltmetr, elektrodlar, o`tkazgich simlari.

Ishning maqsadi: Turli shakldagi zaryadlangan elektrodlar hosil qilgan elektrostatik maydonning ekvipotensial sirtlarini aniqlash.

Nazariy qism.

Harakatsiz zaryadlangan zarra yoki zaryadlangan jism atrofida elektrostatik maydon deb ataluvchi maydon mavjud bo`lib, zarralar bir-birlari bilan shu maydon orqali ta’sirlashadi.

Elektrostatik maydon boshqa maydonlar /gravitatsion maydon, magnit maydoni/ singari materiyaning bir turi bo`lib, bizning ongimizga bog`liq bo`lmagan holda mavjud. Ammo bu maydon bevosita bizning sezgi organlarimizga ta’sir etmaydi. Elektrostatik maydoni mavjudligini uning shu maydonga kiritilgan zaryadga ta’siri orqali bilish mumkin. Maydonni o`rganish uchun kiritilgan bu zaryad «sinov zaryadi» deb ataladi.

Sinov zaryadiga maydon tomonidan ta’sir etuvchi kuch - «sinov zaryadi» q_s – bilan maydonni hosil qiluvchi q – zaryadlari orasidagi Kulon kuchidir. Ya’ni

(1)

bu formulada q va q_c ta’sirlashayotgan zaryadlarning miqdorlari, r - zaryadlar orasidagi masofa.

1. Maydon kuchlanganligi shu maydonga kiritilgan zaryadga ta’sir etuvchi kuchni xarakterlovchi kattalikdir. Elektrostatik maydonning biror nuqtasining kuchlanganligi (E) deb, shu nuqtaga kiritilgan musbat birlik zaryadga ta’sir etuvchi kuchga son jihatdan teng bo`lgan vektor kattalikka aytiladi.

bu yerda maydonning berilgan nuqtasida q_c zaryadga ta’sir etuvchi kuch. Maydon kuchlanganligi vektorining yo`nalishi qilib, elektr maydonining musbat zaryadga ta’sir etuvchi kuchining yo`nalishi qabul qilingan (1-rasm).

elektr doimiysi,  - Muhitning dielektrik kirituvchanligi. Тenglama (1) ni (2) ga qo`yib nuqtaviy zaryad uchun elektrostatik maydon kuchlanganligining formulasini hosil qilamiz

Elektrostatik maydon grafik usulida kuch chiziqlari bilan tasvirlanadi. Elektr maydonining kuch chizig`i deb shunday chiziqqa aytiladiki, bu chiziqning har bir nuqtasiga o`tkazilgan urinmaning yo`nalishi shu nuqtadagi kuchlanganlikning yo`nalishi bilan bir hil bo`ladi (2 - rasm).

2 – rasm.

Nuqtaviy musbat zaryad maydonining kuch chiziqlari shu zaryaddan chiqib, cheksizlikda tugovchi radial to`g`ri chiziqlardan iborat (1 - rasm).

Elektrostatik maydon potensial maydon bo`lib, bu maydonga kiritilgan zaryad q potensial energiyaga ega bo`ladi.

nisbat maydonining har bir nuqtasini xarakterlovchi kattalik bo`lib maydonning berilgan nuqtadagi potensiali () deb ataladi.

Biror bir nuqtadagi maydon potensiali deb maydonning shu nuqtasiga kiritilgan birlik /musbat/ zaryadning potensial energiyasiga son jihatdan teng bo`lgan fizik kattalikka aytiladi. Potensiallari teng bo`lgan nuqtalarning geometrik o`rniga ekvipotensial sirt deyiladi.

Masalan, tenglama /5/ ga asosan, nuqtaviy zaryaddan bir hil uzoqlikda yotgan nuqtalarning potensiallari o`zaro teng.