Amaliy mashG’ulotlar texnologiyasi 1-mavzu. Nuqta kinematikasi, Qattiq jism kinematikasiga doir masalalar yechish
Download 1.24 Mb. Pdf ko'rish
|
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
;
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,
Yopiq sistemada zaryadli zarralarning umumiy miqdori o’zgarmay qolaveradi
.... 3 2 1 [Kl]
Kulon qonuni: (vakuum yoki havoda)
2 2 1
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
мухит F F yoki 2 0 2 1 2 2 1 4
q q r q q k F м ухит
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 l 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)
2 1 2 1 2 2 1 2 1 ; sin ; sin
) (
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
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)
0 2 0 2 4 r R r kq r q k E
Bu yerda: R – shar radiusi ; r – 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
[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
... 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)
Elektr maydonning ma’lum bir nuqtasiga kiritilgan q zaryad potesial energiyaga ega.
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 r 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 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)
) ( 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
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 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
va U 2 quyidagicha: ; ;
1 1 2 2 1 2 1 U C C C U U C C C U
1 va S 2 sig’imli kondensatorlarni U kuchlanish manbaiga parallel ulaganda har bir kondensatorda xosil bo’ladigan zaryadlar q
va q 2 quyidagicha: ; ;
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 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 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
dielektrik bilan to’ldirilsa, hosil bo’lgan sig’im S’ quyidagicha:
2 1 2 1 2 '
e) Sig’imi
S bo’lgan
yassi kondensatorning qoplamalari yuzasining yarmi ε
dielektrik bilan, qolgan yarmi ε 2
dielektrik bilan to’ldirilsa, hosil bo’lgan sig’im S’ quyidagicha: C C 2 ' 2 1
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
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
Download 1.24 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling