Umumiy fizika

UMUMIY FIZIKA

“ UMUMIY FIZIKA ”


fanidan


MA’RUZA MAVZULARI QISQACHA MAZMUNI

Qarshi – 2023-yil
JISMLARNING ELEKTIRLANISHI .ELEKTROSTATIK MAYDON KUCHLANGANLIGI .KUCHLANGANLIK CHIZIQLARI.ELEKTROSTATIK MAYDON POTENSIALI .ELEKTROSTATIK MAYDON KUCHLARINING ISHI .
Reja:
1. Elektr zaryadi. Elektr zaryadining saqlanish qonuni.
2. Elektr maydon. Elektr maydon kuchlanganligi.
3. Elektrostatik maydon kuch chiziqlari .
4. Elektrostatik maydon uchun Gauss teoremasi.
5. Elektr maydonda zaryadni ko’chirishda bajarilgan ish


1. Elektr zaryadi. Elektr zaryadining saqlanish qonuni.


Тabiatdagi jismlar ma’lum sharoitda elektr zaryadiga ega bo’ladi, ya’ni elektrlanadi. Jismda elektr zaryadining borligi uni boshqa zaryadlangan jismlar bilan o’zaro ta’sirlashishida namoyon bo’ladi. Gilam yoki linoleum to’shalgan xonada bir o’z yurib, so’ng biror metall jismga qo’l tekkizilsa, bexosdan odam titraydi. Bunga sabab ishqalanayotgan jismlarni zaryadlanishidir. Тabiatda faqat 2 - tur elektr zaryad mavjud: 1. Ipakka ishqalangan shishada hosil bo’lgan zaryadmusbat zaryad. 2. Teriga ishqalangan ebonitda hosil bo’lgan zaryadmanfiy zaryad. Bir xil ishorali zaryadlar bir-biridan qochadi. Qaramaqarshi ishoral zaryadlar bir-biriga tortiladi. Тabiatdagi eng kichik ya’ni elementar manfiy zaryad elektron zaryadidir: qe=1,610-19Kulon, me=9,110-31kg + musbat elementlar zaryad proton zaryadidir: qr=1,610-19 Kulon, mr=1,6710-27 kg Har qanday manfiy (yoki musbat) zaryadlangan jismning zaryadi elekron (yoki proton)ning zaryadiga karrali, ya’ni kvatlangan bo’ladi. Boshqacha aytganda, jismlarni zaryadi faqat e, 2e, 3e, ...ne qiymatlarga ega bo’ladi. Ya’ni qe=Ne qp=Np Elektr zaryadning o’lchov birligi sifatida 1 Kulon qabul qilingan. Тok kuchi 1 Amper bo’lgan o’zgarmas elektr tok o’tayotgan o’tkazgichning ko’ndalang kesimidan 1 sekund davomida oqib o’tadigan zaryad miqdori 1 Kulondir. 1Kl = 1A1s Ikki jismning bir-biri bilan o’zaro ta’sirlashuvi tufayli bir jismda ma’lum miqdorda manfiy zaryad vujudga kelsa, ikkkinchi jismda xuddi shuncha miqdorda musbat zaryad vujudga keladi. Demak, zaryadlar yangidan paydo bo’lmaydi ham, yo’qolmaydi ham. Ular jismlarda mavjud, faqat bir jismdan ikkinchi jismga yoki jismning bir qismidan ikkinchi qismiga ko’chadi xolos. Bu zaryadlarning saqlanish qonunidir. Bu qonunni yana quyidagicha ta’riflash mumkin: Har qanday izolyatsiyalangan tizimda elektr zaryadlarining algebraik yig’indisi o’zgarmaydi. qi = const Elektr zaryadining o’zaro ta’siri. Kulon qonuni. Franso’z fizigi Sh.Kulon 1785y. gravitatsiya doimiysini aniqlashda foydalanilgan buralma tarozidan foydalanib, ikkita nuqtaviy zaryad orasidagi o’zaro ta’sir kuchlarini aniqladi. Kulon qonuniga asosan, vakuumdagi ikki nuqtaviy elektr zaryadning o’zaro 125 ta’sir kuchi, ta’sirlashayotgan har bir zaryad kattaliklari ko’paytmasiga to’g’ri va zaryadlar orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir. + F12 + F12 +q1 r -q2 (3.1) Bu yerda 0 elektr doimiysi deb ataladi va quyidagi qiymatga teng bo’ladi: 0=8.8510-12 Kl2 /Nm2 = 8,8510-12 F/m Proton (musbat) va elektronlar(manfiy): elektr hodisasi butun atomlarini tashkil qiluvchi zaryadlangan zarrachalari ta'siriga sabab bo'ladi. Elektrostatik asosiy kuch qonuni qarama-qarshi zaryadlar bir-biriga tortiladiva aksincha bir hil zaryadlar esa birbirini itaruvchi kuchni hosil qiladi. Manfiy zaryadlangan jism musbat zaryadlangan boshqa bir jsmni o’ziga tortadi. Boshqa tomondan, ikkita musbat zaryadlangan jismlar yoki ikkita manfiy zaryadlangan jismlar bir-biridan itariladi. Bir elektronini yo'qotgan atomni ko'rib chiqaylik. a) Bunda zaryadlanadimi musbat yoki manfiymi? b) Bu atom qo'shimcha elektron olgan boshqa bir atom bilan tortishadimi yoki itarishadimi? Javoblar: (a)musbat (U manfiy zaryadni yo'qotadi); (b) tortishadi; Zaryadlangan zarralar rasidagi tortishish va itarish kuchi Kulon qonuni bilan aniqlanadi: (3.2) bunda: Q1 va Q2 ikki zaryadlangan jism zaryad miqdori , d esa ular orasidagi masofa. Bu tenglama gravitatsion tortishish kuchlarini hisoblash tenglamasiga (3-bob, 1-rasm ) juda o'xshaydi. Har ikki kuch qonunlari, hosil bo’layotgan kuch, jismlar orasidagi masofa kvadratiga teskari proportsional ekanligini tasdiqlaydi. a) Ikki zaryadlar dastlab 1 metr masofaga, so’ngra 2 metr masofaga ajratilgan bo'lsa, kuch, uning asl qiymati qandachaga pasayadi elektr zaryadi jihatidan o'lchanishi mumkinligi qayd etiladi. Elektr zaryadi kulonda o’lchanadi, massa, masofa, va vaqt birliklari mustaqil bir birlikda o'lchanadi. Kulon aslida (musbat zaryad bo’lganda) proton yoki (manfiy zaryad bo’lganda) elektronlar ma'lum bir sonini tashkil etadi. Kulon zaryadlar qiymati 6.2425 1018 • elektron bo’lganda, yoki, 6.242.500.000.000.000.000 elektronlar bo'yicha qiymatni tashkil etadi. Bu elektronlar soni! (Aytmoqchi, bu qiymatni eslab qoling.) (a) Qanday element (lar) kulonda berilgan bo'ladi? (b) Qanday element(lar) metrda berilgan bo'ladi? Javoblar: (a) Q1, va Q2; (b) d Kulon qonuni asosida hisob-kitoblar .SI kuch birligi nyuton bo'lib, zaryad birligi kulon va masofa birligi metr bo'ladi. Agar 1 kulon zaryad boshqa kulon zaryaddan 1 metr masofada joylashgan bo'lsa, ikkalasining o'rtasidagi elektrostatik kuch ulkan bo'ladi: 9-109 Nyuton. Bu son tenglama (oldingi bo’limda) mutanosiblikni o'zgartirish uchun ishlatiladi. hisoblash uchun, 1 Kulon zaryad berilgan zaryaddan ma’lum masofada joylashgan va 1 kulon zaryadga ta’sir qiluvchi kuchni topish uchun kulon qonunidan foydalanamiz. 3 mikrokulon musbat zaryaddan 0,5 metr masofadagi elektr maydon kuchini topish uchun F = 9.109 (Q1 Q2-) / d2 formulasidan foydalanamiz. Javob: 1.08.105 Nyuton. Yechimi: (Elektr maydondagi nuqtada har bir kulon zaryadga 108,000 Nyuton kuch ta’sir qiladi. Elektr maydon kuchlanganligi 108,000 N / kulon bo’ladi) Ishqalanish bilan zaryad hosil qilish: tribo elektrik qatorlar. Biz odatda ikki ob'ekt birga ishqalanganda statik elektr hodisasi yuzaga kelishini ko’ramiz. Bu usulda ishqalanish aslida zaryadlash jarayoniga hech qanday aloqasi bo'lmasa-da, ishqalanishdan hosil bo’lgan zaryadlanish deb ataladi. Ba'zi materiallar elektronlarni boshqalarga nisbatan yanada kuchliroq ushlab qolishga moyil bo’ladi. Bu tendentsiya farqli ikki materiallarni yaqin aloqada joylashtirilsa (ya'ni, bir-biriga ishqalansa), ulardan biri elektronlar to'playdi va boshqasi esa elektron yo'qotadi. Elektronlar yo’qotilishiga ko'ra triboelektrik materiallar turli o'rinda turadi: (tribo ishqalanishni anglatadi), quyidagi jadvalda triboelektrik ketma-ket, bir necha materiallar ro'yxati keltirilgan. Quyidagi ro'yxatida yaqin joylashtirilgan paytda materiallar musbat zaryaddan manfiy zaryadga o’tadi. Jadval 13.1 Musbat Quyon mo’ynasi Shisha Jun Mushuk mo’ynasi Shoyi Triboelektrik qatorlar Fetr Paxta 128 Yog’och Po’kak Rezina Sellyo’loza Manfiy (a) Agar quyon mo'ynasi bir parcha rezinaga ishqalansa, ularning zaryadlari qanday o'zgaradi? (b)Agar jun ustida bir musbat zaryad olish uchun shisha yoki rezina ishqalansachi? Javoblar: (a) rezina manfiy zaryad va mo'yna musbat zaryad, (b) rezina