16-маъруза. Электростатика. Режа

16-маъруза. Электростатика.


Режа
1. Электростатика ҳақида тушунча.Электр эарядлари. Кулон қонуни.
2.Электр майдон. Электр майдон кучланганлиги. Майдонларнинг суперпозиция принципи.


§ 1. Электростатика ҳақида тушунча.Электр эарядлари. Кулон қонуни.


Табиатда ва бизни қуршаб турган ҳаётда кузатилаётган кўп ҳодисалар фақатгина механика, молекуляр-кинетик назария ва термодинамика қонунлари билан тушунтириб бўлмайди. Бу ҳодисаларда, жисмлар орасида турли масофаларда таъсир этувчи кучлар намоён бўлади. Шу билан бирга, бу кучлар таъсирлашувчи жисмларнинг массаларига боғлиқ эмас, ва демак, гравитацион эмас. Бу кучлар, электромагнит кучлар деб юритилади.
Электр ва магнит ҳодисаларни ўрганувчи фан электродинамика деган номни олган. Электродинамиканинг асосий ўрганиш объекти - электр зарядлари ва токлар томонидан юзага келтирилаётган электр ва магнит майдонлардир.
Электростатика - электродинамиканинг бир бўлими бўлиб, харакатсиз зарядларнинг ўзаро таъсирини ўрганади.
Заряд – материяни муҳим хусусиятларидан бири бўлиб, жисмларни гравитацион хусусиятларидан қатъий назар, уларни бир-бирига тортишиши ёки итаришишидан иборат.
Жунга ишқаланган қаҳрабо енгил буюмларни ўзига тортиш ҳусусиятига эга бўлиши қадим замонлардан маълум эди. Аммо XVI асрнинг охиридагина инглиз шифокори ва физик Жильберт бу ҳодисани мукаммал текшириб чиқди ва бошқа кўпгина моддалар ҳам шундай хоссага эга эканлигини аниқлади. Қахрабо каби, ишқалангандан кейин енгил буюмларни ўзига тортиш хусусиятига эга бўлган жисмларни, у электрланган жисмлар деб атади.
Баъзи жисмларда электр зарядлари жисмнинг турли қисмлари орасида эркин кўча олади, бошқа жисмларда эса бундай бўлмайди. Биринчи тур жисмлари электр ўтказгичлар, иккинчи тур жисмлари эса изоляторлар ёки диэлектриклар дейилади.
Қаттиқ ва суюқ ҳолатдаги барча металлар, туз ва кислоталарнинг сувдаги эритмалари ва бошқа кўпгина моддалар ўтказгичлардир. Қаҳрабо, кварц, эбонит ва нормал шароитдаги барча газлар диэлектрикларга мисол бўла олади.
Зарядланган икки жисм, итаришиши ёки бир – бирига тортишиши мумкин.
Табиатда, моддалар турли хил бўлишига қарамай, фақат икки турдаги электр заряд мавжуд: шойига шишани ишқаланишида вужудга келадиган зарядлар каби ва қаҳрабони жунга ишқаланишида вужудга келадиган зарядлар каби.
1746 йилда американский физик Бенжамин Франклин томонидан биринчиси мусбат, иккинчиси эса манфий заряд деб номлаган.
Бир хил жисмли зарядлар ўзаро итаришади, турли хил жисмли зарядлар эса тортишади.
Агар зарядланган жисмни(ихтиёрий зарядли) енгил –зарядланмаган жисмга яқинлаштирсак, улар орасида-тортишиш таъсир орқали енгил жисмни электрланиш ҳодисаси рўй беради.
Зарядланган жисмга яқин қисмида қарама-қарши ишорали зарядлар(индукцияланган зарядлар) пайдо бўлади. Бу ҳодиса электростатик индукция деб аталади.
Шундай қилиб, зарядланишни ҳар қандай жараёни, зарядларни бўлиниш жараёнидир. Зарядлар йиғиндиси ўзгармайди, фақат қайта тақсимланади.
Берк системада барча заррачалар зарядларининг алгебраик йиғиндиси ўзгармас бўлади:
q_{1 +} q ₂ + q ₃ + …..+ q_n = const.


Бу эса, зарядларнинг сақланиш қонуни дейилади.
Электр зарядлар доим ҳажмда тақсимланганлиги туфайли математик нуқтада ҳеч қандай чекли заряднинг бўлиши мумкин эмас.