Elektromagnit maydonlar va to’lqinlar Mustaqil ish-1 Mavzu

Zaryadning saqlanish qonuni Zaryadning zichligi aniqlangan ρ nuqtadagi tezligini u bilan belgilaylik. Tezlik yo`nalishiga perpendikulyar qo`yilgan birlik
yuzachadan bir sekundda o`tgan zaryad, ya'ni elektr oqimi | ρ u| ga teng bo`ladi. Bu
yerda vektor tok zichligi deyiladi yoki elektr oqimi zichligi deyiladi. Tok zichligi
vektorini j orqali belgilaylik: j= ρu
Ko`ramizki, tok zichligi vektorining yo`nalishi musbat zaryad harakatining yo`nalishi bilan bir xil. Demak, tok zichligi ham nuqta va vaqt funksiyasi bo`ladi.
Biror bir sirt orqali vaqt birligida o`tgan zaryad shu sirt orqali o`tgan tok deyiladi.
Tok goho tok kuchi deb ham yuritiladi. Ixtiyoriy elementar dϭ yuzacha
normalining birlik vektori n ekan, bu elementar yuzacha vektori dϭ= dϭn
bo`ladi.
Elementar yuzacha orqali o’tuvchi elektr oqimi

Ixtiyoriy sirt orqali o’tuvchi elektr oqimi:

Yopiq sirt orqali o’tuvchi elektr oqimi:

Yopiq sirt normalining tashqariga qaratilgan yo`nalishi odatda shu yopiq
sirt normalining musbat yo`nalishi deb hisoblanadi.
Biror hajmda taqsimlangan zaryad uchun

bu yerda – dV hajm elementi. Shu hajmni chegaralovchi yopiq sirtni vaqt birligida
kesib o`tuvchi elektr oqimi:

Yopiq sirt normalining musbat yo`nalishi deb normalning tashqi yo`nalishi qabul
qilinganini nazarda tutsak, yopiq sirt orqali ichkariga kiruvchi elektr oqimi
manfiy ishorali, tashqariga chiquvchi elektr oqimi esa musbat ishorali bo`lishi
lozim. Elektr oqimining qandayligiga qarab, hajmdagi elektr miqdori
o`zgarmas bo`lishi, ko`payishi yoki kamayishi mumkin. Elektr miqdorining
vaqt birligidagi o`zgarishi quyidagicha:

Tajribalar natijasida aniqlangan elektr miqdorining saqlanish qonuni fizika
fanining asosiy qonunlaridan biridir. Bu qonunga asosan, har qanday moddiy
sistemaning umumiy elektr miqdori o`zgarmas bo`ladi. Shu qonundan foydalanib quyidagi ifodani yozishimiz mumkin:

ya'ni biror hajmdagi elektr miqdorining vaqt birligida kamayishi va shu hajmdan
tashqariga chiquvchi elektr oqimi o`zaro qarama-qarshi ishorali bo`lib, ularning
son qiymatlari bir-biriga teng. Endi (3) bilan (5) ni nazarga olsak,

yoki Gauss-Ostrogradskiy formulasiga asosan:

bo`ladi. Integrallash sohasi ixtiyoriy bo`lganligi sababli ko`ramizki,

Bu differensial tenglama zaryadning saqlanish qonunini ifodalaydi. Yuqoridagi (6) ifoda esa zaryadning saqlanish qonuni uchun integral ifoda deb qaralishi mumkin.
Xulosa
Maksvell Jeyms Klerk(1831.13.6, Edinburg - 1879.5.11, Kembrij) - ingliz fizigi, klassik elektrodinamika, statistik fizikaasoschilaridan biri, gazlar kinetik nazariyasipp yaratganlardan biri, radiotexnikaning vujudga kelishiuchun poydevor qoʻygan shaxs. London Qirollik jamiyatining aʼzosi (1860). Edinburg (1847-50) va
Kembrij (1850—54) universitetlarida oʻqigan. Aberdin (Shotlandiya, 1856-60), London (1860—65),Kembrij (1871-yildan) untlari professor 1871-yildan Kembrij universiteti qoshida oʻzi tashkil etgan Kavendish lab. direktori. Ilmiy ishlari molekulyar fizika, optika, mexanika, elastiklik nazariyasi va boshqalarga oid. Gazlar kinetik nazariyasini rivojlantirgan holda statistik muvozanat holatidagi gaz
molekulalarining tezliklar boʻyicha taqsimlanish qonunini topgan (1859). Faradey gʻoyasini rivojlantirgan holda makroskopik elektrodinamikaning maʼlum omillarini umumlashtirib elektromagnit maydon nazariyasini yaratgan (1855—73). Bu nazariya asosida Maksvell tenglamalari deb ataluvchi toʻrtta differensial tenglama yotadi. Tenglamalarni tahlil etib, Maksvell yorugʻlik elektromagnit toʻlqinlardan iborat ekanligi haqidagi muhim xulosalarga keldi. Maksvellning elektromagnetizm nazariyasi hozirgi zamon fizikasining klassik asosi hisoblanadi.
Maksvell tenglamalari - bu elektromagnit maydon hamda uning vakuum va muhitdagi elektr zaryadlari va oqimlari bilan bog'liqligini tavsiflovchi differensial yoki integral shakldagi tenglamalar sistemasi.
Elektromagnit maydonning zaryadlangan zarralarga ta'sir o'lchovini aniqlaydigan Lorentz kuchining ifodasi bilan birgalikda bu tenglamalar klassik elektrodinamikaning to'liq tenglamalar sistemasini hosil qiladi, ba'zan uni Maksvell - Lorentz tenglamalari deb atashadi. XIX asrning o'rtalarida to'plangan eksperimental natijalar asosida Jeyms Klerk Maksvell tomonidan tuzilgan tenglamalar nazariy fizika tushunchalarining rivojlanishida muhim rol o'ynadi va nafaqat elektromagnetizm bilan bevosita bog'liq bo'lgan fizikaning barcha sohalariga, balki ko'plab fundamental sohalarga ham kuchli, hal qiluvchi ta'sir ko'rsatdi.
Jeyms Klerk Maksvell tomonidan tuzilgan tenglamalar XIX asrning boshlarida amalga oshirilgan bir qator muhim eksperimental kashfiyotlardan kelib chiqqan. 1820-yilda Xans Kristian Ersted otkazgich simdan o'tgan galvanik oqim magnit kompas ignasini burilishiga olib kelishini aniqladi. Ushbu kashfiyot o'sha davr olimlarining e'tiborini tortdi. Xuddi shu 1820-yilda Biot va Savard eksperimental ravishda oqim tomonidan hosil bo'lgan magnit induksiya uchun ifodani topdilar (Biot - Savard qonuni) va shuningdek, Andre Mari Amper ozaro ta'sir, bir-biridan qandaydir masofada joylashgan otkazgichlar orqali tok otishi hisobiga vujudga kelishini aniqladi. Amper "elektrodinamik" atamasini kiritdi va tabiiy magnetizm magnitda aylanma toklarning mavjudligi bilan bog'liq degan fikrni ilgari surdi. Ersted tomonidan kashf etilgan tokning magnitga ta'siri Maykl Faradeyni magnitning toklarga teskari ta'siri bo'lishi kerak degan fikrga olib keldi. Uzoq muddatli tajribalardan so'ng, 1831-yilda Faradey o'tkazgich yonida harakatlanadigan magnit o'tkazgichda elektr tokini hosil qilishini aniqladi. Ushbu hodisa elektromagnit induksiya deb nomlangan. Faradey "kuch maydoni" tushunchasini kiritdi - zaryadlar va oqimlar o'rtasida joylashgan qandaydir muhit. Uning mulohazalari sifat xarakterga ega edi, ammo ular Maksvell tadqiqotlariga katta ta'sir ko'rsatdi.