Amaliy mashG’ulotlar texnologiyasi 1-mavzu. Nuqta kinematikasi, Qattiq jism kinematikasiga doir masalalar yechish


Download 1.24 Mb.
Pdf ko'rish
bet5/12
Sana26.01.2018
Hajmi1.24 Mb.
#25337
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

2- ilova 

 

 

 

 

 

 

 

 

3- ilova 

ELEKTROSTATIKA 

Zaryad. Zarra. Kulon qonuni 

Biror  jismda  bir  xil  ishoradagi  zaryadli  zarralarning  ortiqcha  bo’lib  qolishi  zaryad  (elektr) 



miqdori  deyiladi. 

Eng kichik zaryadli zarrachalar elektron va protonlardir  



e=-1.6*10

-19    

Kl

 

;

      p=+1.6*10

-19

   

Kl

 

Jismlar  bir  biri  bilan  ishqalanganda  ulardagi  zaryadlar  qayta  taqsimlanadi.  Shishani  shoyiga 

ishqalaganda  shisha  musbat  shoyi  esa  manfiy  zaryadlanib  qoladi.Taroqni  sochga  ishqalaganda 

esa  soch  musbat  taroq  manfiy  zaryadlanadi.  Umuman  olganda  shisha,  qimmatbaho  toshlar, 

soch, mo’yna kabilar – musbat zaryadlanuvchilar, qahrabo, smola, ipak,charm kabilar esa – 

manfiy zaryadlanuvchilardir. 

Yopiq sistemada zaryadli zarralarning umumiy miqdori o’zgarmay qolaveradi

  

const

q

q

q

q

n





....

3

2



1

  

 

[Kl]  


Kulon qonuni: (vakuum yoki havoda)  

 

2



2

1

r



q

q

k

F



 yoki 

2

0



2

1

4



r

q

q

F





   [N] 

Agar  zaryadli  zarralar  vakuumdan  biror  dielektrik  muhitga  o’tkazilsa  ular  orasidagi  ta’sir 

kuchi “ε” marta kamayadi  



вак



мухит

F

F

  yoki   



2

0

2



1

2

2



1

4

r



q

q

r

q

q

k

F

м ухит






 

 

   k – proporsionallik koeffisienti   k = 9*10 



9

 [Nm

2

/Kl



2

]    


   ε

0

 – elektr doimiysi ε



0

=8.85*10

-12

   [Kl

2

/ Nm



2

 =F/m] 


]

[

;



4

2

2



м

H

R

q

S

q



   



                         BLITS SO’ROV UCHUN SAVOLLAR 

1. Kulon qonuni deb himaga aytiladi? 

2.  Maydon  kuchlanganligi  deganda  nimani 

tushunasiz? 

3. Kondensator деб нимага айтилади? 

4.  Elektr  maydon  energiyasi  deganda  nimani

 

tushunasiz? 

 


Bir nuqtaga uzunligi  bo’lgan ipga osilgan  m

1 

 va  m



2 

 

massali  zardyalari 



 

q

1

  va  q

2

  bo’lgan  sharchalarning 

vertikaldin og’ish burchaklari     (52 rasm) 

 

g

m

F

tg

g

m

F

tg

l

r

l

r

r

r

q

q

k

F

2

1



2

1

2



2

1

2



1

;

sin



;

sin


)

(









 

 

Elektr maydon. Maydon kuchlaganligi. 

Qo’zg’almas zaryad atrofida hosil qiladigan maydon elektrostatik maydon deyiladi  

Elektrostatik  maydon  kuch  chiziqlari  orqali  ifodalanadi.  Musbat  zaryadlarda  kuch  chiziqlari 

zaryaddan chiquvchi, manfiy zaryadlarda esa o’ziga qabul qiluvchi bo’ladi (53 rasm) 

Elektr 


maydon 

shu 


maydonga 

kiritilgan  zaryadga  kuch  bilan  ta’sir 

qiladi.  Maydonning  biror  nuqtasiga 

qo’yilgan zaryadga maydon tomonidan 

ta’sir  qiluvchi  kuchning  zaryadga 

nisbati  kiritilgan  zaryad  miqdoriga 

bog’liq  emas  va  bu  kattalik  elektr 

maydon kuchlanganligi deyiladi 

 

м



B

Кл

H

q

F

E



]

[



 

 



Elektr madonining o’lchov birligi: [N/Kl=V/m] 

Zaryadlangan  shar  ichidagi  elektr  maydon 

kuchlanganligi nolga teng.  

0





E

да

R

r

 

 



Zaryadlangan  shar  sirtidagi  elektr  maydon 

kuchlanganligi    



(r =R)

 

 



0

2

0



2

4










R

q

R

q

k

E

 

 



Zaryadlangan  shar  tashqarisida  elektr  maydon 

kuchlanganligi (r>R)

 

 

2



0

2

0



2

4









r

R

r

kq

r

q

k

E







 



Bu yerda: – shar radiusi ; – ixtiyoriy nuqta gacha bo’lgan masofa 

 

Zaryadlangan tekis plastinkaning elektr maydon 



kuchlangan-ligi.

 σ

 – zaryadning sirt zichligi 

0

2







E

 

Qarama-qarshi  ishora  bilan  zaryadlangan  parallel  ikki 



plastinkalarning  orasidagi  elektr  maydon  kuchlanganligi.

  σ

 

 zaryadning sirt zichligi 

0







E

 

σ

 – zaryadning sirt zichligi 

S

q



   [Kl/m

2

]



 

Elektr maydon kuchlanganligi vektor kattalikdir 

Fazoning  biror  nuqtasidagi  zaryadlar  hosil  qilgan  natijaviy  maydon  kuchlanganligini  topish 

uchun, shu nuqtadagi har bir zaryad hosil qilgan maydon kuchlanganliklari geometrik qo’shiladi. 

Bu usul maydonlar superpozisiya prinsipi deyiladi  

n

н

Е

Е

Е

Е

E







...



3

2

1



        [N/Kl] 

 Musbat  bilan  musbat,  musbat  bilan  manfiy,  va  manfiy  bilan  manfiy  zaryadlar  xosil  qilgan 

natijaviy maydon kuchlanganligi yo’nalishlari quyidagicha. (54 rasm)  

 

 



 

 

Potensial.Potensiallar farqi. Ish. 

Elektr maydonning ma’lum bir nuqtasiga kiritilgan q zaryad potesial energiyaga ega.  

q

1

 nuqtaviy zaryadning maydonga kiritilgan potensial energiyasi quyidagicha  



r

q

q

r

q

q

k

W

n

0

2



1

2

1



4






    



[J]  

Agar q



2

 zaryad q

1

 zaryadning maydonda  



1

   masofadan   r

2

   masofaga q



1

 zaryad maydoni 

tomonidan ko’chirilsa, bu ko’chirishda bajarilgan ish: (58 – rasm) 

)

1



1

(

2



1

2

1



2

1

r



r

q

q

k

W

W

A

n

n







   

[J]


 

q

1

  zaryadning  maydonga  kiritilgan  q



2

  zaryadning  potensial  energiyasining  zaryad  miqdoriga 

nisbati maydonning shu nuqtadagi potensiali deyiladi  



q

W

П



  

[J/Kl=B]


 

Nuqtaviy zaryad uchun (r>R)                 



r

q

k



     



[B]

 

Zaryadlangan shar ichida va shar sirtida potensial bir xil bo’lib u quyidagi ifoda orqali topiladi  



R

q

R

q

k

o





4



   

[V]


 

Elektr  maydonning  potensiali  φ

1

  nuqtasidan  φ

2

  nuqtasiga  q 

zaryadni maydon tomonidan ko’chirishda bajargan ishi  

)

(



2

1







q

A

 

[J] 



Parallel  plastinkalar  orasidagi  ixtiyoriy  nuqtadagi  potensial 

energiya W



P

 va potensial φ: 

;

]

[



;

]

[



В

d

E

Ж

d

E

q

W

П





 

Agar  plastinkalar orasidagi  q zaryad d



1

 nuqtadan d



2

 nuqtaga 

ko’chsa maydonning ko’chirishda bajargan ishi (59 rasm) 

d

E

q

d

d

E

q

W

W

A

П

П







)



(

2

1



2

1

     



[J]

 

Kuchlanish (potensiallar farqi)  



;

]

[



;

2

1



В

U

d

E

U





 



 

Potensial elektrostatik maydonning energetik xarakreristikasi bo’lib skalyar kattalikdir.  

Ikkita  nuqtaviy  zaryaddan  hosil  bo’lgan  fazoning  biror  nuqtasidagi  natijaviy  potensial 

zaryad ishoralariga bog’liq bo’lmagan har bir zaryad xosil qilgan potensiallarining algebraik 

yig’indisiga  teng.  (+)  ishorali  zaryad  o’zining  atrofida  (+)  ishorali  potensial  hosil  qiladi.  (-) 

ishorali zaryad o’zining atrofida (-) ishorali potensial hosil qiladi. 

Elektr sig’imi. Kondensatorlar. Kondensatorlar energiyasi. 

Jismning o’zida elektr zaryadlarini to’play olish qobiliyatiga elektr sig’imi deyiladi. 

U

q

C



    [V/m=F] 

Bir-biridan  dielektrik  bilan  ajratilgan,  orasidagi  masofa  o’lchamlariga  nisbatan  kichik 

bo’lgan  o’tkazgichlar  sistemasiga  kondensatorlar  deyiladi.  O’tkazgichlarning  sig’imi  ularning 

geometrik o’lchamlariga bog’liq. 

Yassi kondensatorning sig’imi, (S- har bir kondensatorning 

yuzi,  d-plastinkalar  orasidagi  masofa,  ε-dielektrikning 

singdiruvchanligi). 



d

S

C



0



 

Sferik kondensatorning sig’imi, (r, R- mos xolda ichki va 



tashqi sferalarning radiuslari.) 

r

R

R

r

C





0



4



 

R=∞ da yakkalangan shar sig’imi. 



r

C





0

4



 



 

 

Umumiy holda kondensatorlar elektr maydon energiyasi(potensial) quyidagi uch formuladan 



biri orqali topiladi.  

C

q

U

C

U

q

W





2

2



2

2

2



     [J] 

Kondensatorlarni ketm-ket ulaganda zaryad, 

kuchlanish va sig’im 



















n

УМ

n

УМ

n

УМ

C

C

C

C

C

U

U

U

U

U

q

q

q

q

q

1

......



1

1

1



1

....


....

3

2



1

3

2



1

3

2



1

 

Kondensatorlarni parallel ulaganda zaryad



kuchlanish va sig’im 















n

УМ

n

УМ

n

УМ

C

С

С

С

C

U

U

U

U

U

q

q

q

q

q

...


...

;

...



3

2

1



3

2

1



3

2

1



 

 

 



Kondensator uchun xususiy hollar. 

a)  S

1

  va  S



2

  sig’imli  kondensatorlarni  U  kuchlanish  manbaiga  ketma-ket  ulaganda  har  bir 

kondensatorda xosil bo’ladigan kuchlanishlar U

1

 va U



2

 quyidagicha: 

;

;

2



1

1

2



2

1

2



1

U

C

C

C

U

U

C

C

C

U





 

b)  S



1

  va  S



2

  sig’imli  kondensatorlarni  U  kuchlanish  manbaiga  parallel  ulaganda  har  bir 

kondensatorda xosil bo’ladigan zaryadlar q

1

 va q



2

 quyidagicha: 

;

;

2



2

1

1



U

C

q

U

C

q



 



v)  q

1

  va  q



2

  zaryadlargacha  zaryadlangan  S



1

  va  S



2

  kondensatorlarni  manbadan  uzib,  ularni 

parallel ulanganda, har bir kondensatordagi zaryadlar (q



1

 va q

2

) quyidagicha bo’ladi: 

)

(



'

;

)



(

'

2



1

2

1



2

2

2



1

2

1



1

1

q



q

C

C

C

q

q

q

C

C

C

q







 

g)  U

1

  va  U

2

  potensiallar  farqi  hosil  qilinib,  manbadan  uzilgan  S



1

  va  S



2

  kondensatorlarni 

o’zaro parallel ulanganda, hosil bo’lgan natijaviy potensiallar farqi U’ quyidagicha: 

2

1

2



2

1

1



'

C

C

U

C

U

C

U





 

d)  Sig’imi  S  bo’lgan  yassi  kondensatorning 

qoplamalari  orasidagi  masofaning  yarmi  ε



1

  dielektrik 

bilan, qolgan yarmi ε

2

 dielektrik bilan to’ldirilsa, hosil 

bo’lgan sig’im S’ quyidagicha: 

C

C





2

1

2



1

2

'





 

 



e) 

Sig’imi 


S 

bo’lgan 


yassi 

kondensatorning  qoplamalari  yuzasining 

yarmi ε

1

 dielektrik bilan, qolgan yarmi ε



2

 

dielektrik  bilan  to’ldirilsa,  hosil  bo’lgan 



sig’im S’ quyidagicha: 

C

C



2

'



2

1



 

z-1)  Agar  zaryadlab  manbadan  uzilgan  yassi  kondensatorning  qoplamalari  orasiga 



singdiruvchanligi 

ε

 bo’lgan dielektrik kiritilsa, u holda C, q, U, W, E quyidagicha: 



1



2

1

2



1

2

1



2

1

2



;

;

;



;

E

E

W

W

U

U

q

q

C

C





 

 z-2)  Agar  zaryadlab  manbadan  uzilgan  yassi  kondensatorning  qoplamalari  orasidagi 



singdiruvchanligi 

ε

 bo’lgan dielektrik olib tashlansa, u holda C, q, U, W, E quyidagicha: 

1

2



1

2

1



2

1

2



1

2

;



;

;

;



E

E

W

W

U

U

q

q

C

C









 

z-3) Agar manbaga ulangan yassi kondensatorning qoplamalari orasiga singdiruvchanligi 



Download 1.24 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling