Mustaqil ishi mavzu: Elektr zaryad va uning saqlanish qonuni. Reja

Maydonlar superpozitsiyasi. Kuchlanganlik vektorining oqimi.
Elektr maydonning kuchlanganliklari geometrik ravishda qo’shiladi. Maydonlar superpozitsiya prinsipining ta’rifi: Agar har xil zaryadli zarralar fazoning ma’lum bir nuqtasida kuchlanganliklari E_l, ye2, ..., ye_p bo’lgan maydonlar hosil qilsa, maydonning bu nuqtadagi natijaviy kuchlanganligi quyidagiga teng bo’ladi:
E E₁ E₂ ...+E_n . (3.2)

Kuchlanganligi fazoning hamma nuqtalarida bir xil bo’lgan elektr maydon bir jinsli maydon deyiladi. Elektr maydonning kuch chiziqlari yopiq emas, ular musbat zaryaddan boshlanib, manfiy zaryadda tugaydi. Elektr maydonni kuchlanganlik chiziqlari orqali tasvirlash mumkin. Bu chiziqlarni qisqacha qilib, E chiziqlari deyish mumkin. Kuchlanganlik chiziqlari shunday o’tkazilishi kerakki, ularning har bir nuqtasiga o’tkazilgan urinma ye vektor yo’nalishiga mos kelsin. S – yuzdan tik o’tuvchi kuch chiziqlar soni N_E elektrostatik maydon kuchlanganlik vektori oqimiga teng bo’lib, umumiy holda

N_E (3.3)

Integral bilan aniqlanadi, bu yerda E_n- vektorining normalga proeksiyasi.
Faraz qilamiz, ichi bo’sh, radiusi r bo’lgan sharning markazida nuqtaviy zaryad joylashgan bo’lsin. YUza sfera shaklida bo’lganligi sababli (3.3) ifodaga asosan:

N_E . (3.4)

ya’ni zaryaddan istalgan masofadagi chiziqlar soni bir xildir. Bunday chiziqlar zaryaddan boshqa hech qaerda boshlanmaydi va tugamaydi. Ular zaryadda boshlanib, cheksizlikka ketaveradi va aksincha.

Gauss teoremasi.

Kuchlanganlik vektorining biror sirt orqali utayotgan oqimi son jihatidan shu sirtni kesib utayotgan ye chiziqlar miqdoriga teng. Okimning ishorasi zaryad ishorasiga mos keladi. O’z ichiga q nuqtaviy zaryadni o’rab olgan istalgan shaklli yopik sirt uchun ye vektorining oqimi (3.4) ga teng. SHu xulosani Ostrogradskiy q₁, q₂, ..., q_n zaryadlar sistemasi uchun umumlashtirgan va natijada umumiy hol uchun Ostrogradskiy-Gauss teoremasi kuchga ega. Bu teoremaga asosan ixtiyoriy formadagi yopiq yuzdan chiqayotgan kuchlanganlik vektorining to’la oqimi shu yuz ichidagi zaryadlarning algebraik yig’indisining absolyut dielektrik singdiruvchiga nisbatiga teng, ya’ni:

N_E . (4.1)