Elektrostatika — tinch holatdagi zaryadlarni o‘rganadigan fizika bo‘limidir. Ushbu maqolada siz elektrostatika bilan batafsil tanishasiz.
Elektrostatika nima?
Elektrostatika — tinch holatdagi yoki sekin harakatlanuvchi elektr zaryadlarining hodisalari va xossalarini o‘rganadigan fizika bo‘limidir. Elektrostatik hodisalar elektr zaryadlarining bir-biriga ta’sir etuvchi kuchlari natijasida yuzaga keladi va ular Kulon qonuni bilan tavsiflanadi. Elektrostatik ta’sir natijasida hosil bo‘ladigan kuchlar nisbatan kuchsizdek ko‘rinsa-da,
Elektrostatikadagi Kulon qonuni
Avval ikkita nuqtaviy zaryad — q va Q — orasidagi elektrostatik kuchning kattaligini ko‘rib chiqamiz. Bu zaryadlardan birini, ya’ni q ni sinov zaryadi deb belgilash, Q ni esa manba zaryad deb atash qulay. Nazariyani rivojlantirib borganimiz sari yana boshqa manba zaryadlar ham qo‘shiladi. Agar r ikki zaryad orasidagi masofa bo‘lsa, u holda elektrostatik kuch formulasi quyidagicha bo‘ladi:
Yoki
Elektr maydoni
Elektr maydon chiziqlari elektr maydonini ko‘rgazmali tasavvur qilishga yordam beradi. Maydon chiziqlari musbat zaryaddan boshlanib, manfiy zaryadda tugaydi. Elektr maydon chiziqlari elektr maydoni yo‘nalishiga parallel bo‘ladi, va bu chiziqlarning zichligi har qanday berilgan nuqtadagi elektr maydoni kattaligining o‘lchovi hisoblanadi.
Biz zaryadni “q” yoki “Q” bilan ifodalaymiz, eng kichik birlik zaryad esa 1.6021 x 10-19 Kulon (C) ga teng. Bitta elektron va bitta proton zaryad miqdori jihatidan bir xil qiymatga ega.
Musbat zaryadlangan zarrachalar
Bu zarrachalarda musbat ionlar soni manfiy ionlar sonidan ko‘p bo‘ladi. Bu esa protonlar soni elektronlar sonidan ko‘proq ekanini bildiradi. Musbat zaryadlangan zarrachalarni neytrallash uchun atrof-muhitdagi elektronlar ushbu zarrachaga keladi va protonlar bilan elektronlar soni tenglashguncha davom etadi.
Manfiy zaryadlangan zarrachalar
Xuddi shuningdek, elektronlar soni protonlar sonidan ko‘p bo‘lishi mumkin. Manfiy zaryadlangan zarrachalarni neytrallash uchun protonlar harakatlana olmagani va manfiy zaryadlangan zarrachalar tomon kela olmagani sababli, elektronlar yerga yoki atrofdagi boshqa biror zarrachaga o‘tadi.
Neytral zarrachalar
Neytral zarrachalarda protonlar va elektronlar soni teng bo‘ladi. Ular protonlar, neytronlar va elektronlardan tashkil topgan bo‘ladi; biroq musbat ionlar soni manfiy ionlar soniga teng bo‘ladi.
Elektrostatikaga oid misollar
Elektrostatik hodisalarga ko‘plab misollar mavjud:
- Qadoqdan olingandan keyin plastik o‘ramning qo‘lingizga tortilishi.
- Qog‘ozning zaryadlangan taroziga tortilishi.
- Don saqlash siloslarining go‘yoki o‘z-o‘zidan portlashi.
- Ishlab chiqarish jarayonida elektron komponentlarning shikastlanishi.
- Fotokopir va lazer printerlarning ishlashi.
Elektrostatikaga oid savollar
S1. Bir-biriga teng va bir xil ishorali ikkita zaryad d = 6 sm masofada joylashtirilgan. Ular bir-biriga 12 × 10-3 N kuch bilan ta’sir qiladi. Har bir zaryadning kattaligi qancha?
Yechim:
Bir-biridan ‘d’ masofada joylashgan ikkita tinch zaryad orasidagi kuchning kattaligi Kulon tenglamasi bilan quyidagicha ifodalanadi:
k — Kulon doimiysi bo‘lib, uning qiymati 8.99 x 109 N.m2/C2 ga teng.
Zaryadlar kattaligi |q1| = |q2| = |q| deb olamiz.
Qiymatlarni tenglamaga qo‘ysak, quyidagini hosil qilamiz:
Har bir zaryadning kattaligi 6.9 × 10-8 C ga teng.
Tez-tez beriladigan savollar — FAQ
S1
Elektrostatika nima?
Elektrostatika — tinch holatdagi elektr zaryadlarni o‘rganadigan fizika bo‘limidir.
S2
Elektrostatika qanday ishlaydi?
Elektrostatik hodisalar elektr zaryadlarining bir-biriga ko‘rsatadigan kuchlari natijasida yuzaga keladi va ular Kulon qonuni bilan tavsiflanadi. Garchi elektrostatik ta’sir natijasida yuzaga keladigan kuchlar nisbatan kuchsizdek tuyulsa-da.
S3
Nima uchun elektrostatik kuch konservativ kuch hisoblanadi?
Elektrostatik kuch konservativ tabiatga ega, chunki zaryad ustida bajarilgan ish bosib o‘tilgan yo‘lga bog‘liq bo‘lmaydi.
S4
Elektrostatikaga qanday misollar bor?
Qadoqdan olingandan keyin plastik o‘ramning qo‘lga tortilishi va qog‘ozning zaryadlangan taroziga tortilishi shular jumlasidandir.
S5
Nima uchun elektrostatik kuch markaziy kuch deb ataladi?
Elektrostatik kuch markaziy kuch deb ataladi, chunki u ikkita zaryadni tutashtiruvchi chiziq bo‘ylab ta’sir qiladi.
