Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari

Kurs ishining maqsadi: “Elektrositatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusini o’rganish tahlil qilish , unga oid ma’lumotlarni yig’ish.
Kurs ishi obyekti. Umumiy fizika kursining “Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusi.
Kurs ishi predmeti. “Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusini dars jarayonida o`qitish usullari, metodlari va vositalari.
Kurs ishi vazifasi:
1. “Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusiga doir nazariy va tarixiy ma’lumotlar yig`ish;
2. “Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusining ilmiy metodik tahlili;
3. “Elektrostatik maydon va uning xarakteristikalari” mavzusini o`tish metodikasini o’rganish.


II. ASOSIY QISM
2.1. Elektr maydon haqidagi dastlabki ma’lumotlar va uning tarixi . Elektr maydonning grafik tasviri
Elektr maydon — elektr zaryadlar yoki oʻzgaruvchan magnit maydon hosil qilgan fizik maydon. Vaqt boʻyicha oʻzgarmaydigan elektr maydon elektrostatik maydon deyiladi. . Elektr maydon tushunchasini birinchi boʻlib ingliz fizigi M.Faradey 19-asr 30-yillarida kiritgan. Uning tasavvuri bo'yicha harakatsiz har bir zaryad o’z atrofida elektr maydon hosil qiladi.
Bu zaryadlar bir-birlari bilan maydonlari orqali ta’sirlashishadi. Harakatsiz zaryad atrofidagi elektr maydonga elektrostatik maydon deyiladi. Elektr maydon materiyaning maydon koʻrinishidir. Materiyaning har qanday oʻzgarishlari, ularning oʻzaro taʼsirlari vaqt oraligʻida va fazoda roʻy beradi, har qanday fizik taʼsir faqat chekli tezlik bilan tarqaladi. Zaryadlar o’rtasidagi o’zaro ta’sir elektr maydon vositasida amalga oshadi. Har qanday zaryad o’z atrofidagi fazoning xossasini o’zgartiradi, bu fazoda elektr maydonni borligi shu maydonning biror
nuqtasiga joylashtirilgan elektr zaryadga kuch ta’sir qilishi orqali ma’lum bo’ladi. Agar biror joyda elektr maydoni bor - yo’qligini bilmoqchi bo’lsak, shu joyga zaryadlangan jismni keltirish (yaqinlashtirish) va bu jismga elektr kuchi ta’sir qilayotgan yoki ta’sir qilmayotganini aniqlash kerak. Keltirilgan zaryadga ta’sir
qilayotgan kuchning kattaligiga qarab maydonning “ intensivligi “ haqida xulosa chiqarish mumkin.Elektr maydonnni bilish va o’rganish uchun ma’lum “ sinash”
zaryadidan foydalanish kerak. Sinash zaryadiga ta’sir qilayotgan kuch maydonning “ muayyan nuqtasidagi “ xarakteristakasini berish uchun sinash zaryadi nuqtaviy zaryad bo’lishi kerak. Aks holda, zaryadga ta’sir qilayotgan kuch maydonning sinash zaryadiga ega bo’lgan jism egallagan hajmi bo’yicha o’rtacha xususiyatlarini xarakterlaydi.
Elektrlangan jismlarning bir-biriga taʼsiri, ularning harakati elektr maydonlari tufaylidir. Elektr zaryadlar bir-biriga bevosita emas, balki bilvosita taʼsir etadi. Har bir zaryad oʻz atrofidagi fazoda elektr maydonda harakat qiladi va shu maydon orqali boshqa maydonga taʼsir etadi. Demak, elektr maydonning asosiy xususiyatlaridan biri mavjud boʻlgan Elektr maydonga zaryad kiritilganda unga F kuch taʼsir etishidir. Agar elektr zaryadi yaqiniga boshqa zaryad keltirilsa, unga Kulon kuchi ta ’sir qiladi . Demak, zaryad atrofida maydon mavjud ekan.Bu maydonga elektr maydon deyiladi. Kulon kuchi Kulon qonuni orqali tushuntirib berilgan. XVIII asr oxirlarida ya’ni 1785-yil fransuz fizigi Sharl Kulon elektrlangan jimlarning o’zaro ta’sir kuchi oz yoki ko’p bo’lishini sezib elektrlangan jismga zaryad miqdori oz yoki ko’p bo’lishi mumkinligini payqagach
“ zaryad miqdori ” degan atamani ishlatadi. Kulon nuqtaviy zaryad haqida o’z fikrlarini bildirgan.
Nuqtaviy zaryad deb, o’lchamlari ta’sir o’rganilayotgan masofaga nisbatan e’tiborga olinmaydigan darajada kichik bo’lgan zaryadlangan jismga aytiladi. U ham xuddi moddiy nuqta kabi ideallashtirilgan tushunchadir. Shundan so’ng izlanishlar natijasida Kulon qonunini yaratadi. Harakatsiz nuqtaviy zaryadlar orasidagi o’zaro ta ’sir kuchi 1785- yilda fransuz fizigi Sh. Kulon tomonidan aniqlangan. U ham o’z tajribasini G. Kavendesh gravitatsion doimiysini aniqlashda foydalangan asbobga o'xshash, buralma tarozi yordamida bajargan.
(1-rasm)

Zaryadlangan jismlarning o’zaro ta’siri buralma tarozi yordamida o’rganilgan. (1- rasm) Buralma tarozida ingichka elastik simga (l) shisha sterjin (2) osilgan . Sterjenning bir uchiga A metal sharcha, ikkinchi uchiga C posangi (muvozanatlovchi jism ) mahkamlangan. B metall sharcha esa tarozining qopqog’iga qo’zg’almas qilib mahkamlangan. Sharchalar bir xil ishorali (1),(1) zaryadlanganda A sharcha B sharchadan itariladi , turli (-), (+) ishorali zaryadlanganda esa tortiladi .A sharcha harakatga kelganda u osilgan sim buraladi. Sharchalarning o’zaro ta’sir kuchi simning burilish burchagiga qarab aniqlanadi. Kulon sharlar orasidagi masofani turlicha qilib tajribalar o’tkazgan . Bunda zaryadlangan sharlarning o’zaro ta’sir kuchi (F) ular orasidagi masofa (r) ning kvadratiga teskari proporsional ekanligi aniqlangan:

(1.1)
Zaryadlangan sharga xuddi shunday o’lchamdagi zaryadlanmagan shar tekizilsa , zaryadlar teng ikkiga bo’linadi. Shu asosda kulon tajriba jarayonida sharchalarning zaryadini 2 , 4, 8 va hakazo marta kamaytirib borgan . Tajriba natijalari sharchalar orasidagi F ta’sir kuchi A va B sharchalardagi q₁ va q₂ Zaryad miqdorlarining ko’paytmasiga to’g’ri proporsional ekanligini ko’rsatga, ya’ni :
(1.2)
O’zaro ta’sirlashayotgan jismlarni nuqtaviy zaryad deb olaylik. Nuqtaviy zaryad deb yuqorida keltirganimizdek o’lchami va shakli hisobga olinmaydigan zaryadlangan jismga aytiladi. (1) va (2) munosabatlarni umumlashtirib Kulon nuqtaviy zaryadlarning o’zaro ta’sir kuchi formulasini quyidagicha ifodaladi:


(1.3)
F - Kulon kuchi ; ׀q₁׀ va ׀q₂׀ q₁ va q₂ – zaryadlarning modullari ya,ni zaryadlarning ishorasi hisobga olinmagandagi miqdori ; r - zaryadlar orasidagi masofa.k - proporsionallik koeffitsiyenti k = 9*10⁹ N*m²/C