Elektrostatik maydon
Elektrostatika — fizikaning harakatsiz elektr zaryadlar maydoni va ularning oʻzaro taʼsirini oʻrganadigan boʻlimi. Harakatsiz elektr zaryadlar hosil qilgan elektr maydon elektrostatik maydon deb ataladi.
Elektrostatikaning asosiy tenglamalari Maksvell tenglamalarining xususiy holidir. Elektr zaryadlar harakatsiz boʻlsa, yaʼni elektr toki boʻlmasa, magnit maydon boʻlmaydi, elektr maydon esa oʻzgarmasdan saqlanadi. Tashqi elektrostatik maydon taʼsirida elektrlanmagan jismlarning sirtida elektr zaryadlar paydo boʻlish hodisasi elektr induksiya yoki elektrostatik induksiya deyiladi.
Elektr induksiya natijasida paydo boʻlgan zaryadlar induksion zaryadlar deyiladi. Induksion zaryadlar erkin zaryadlar yoki bogʻlangan zaryadlar boʻlishi mumkin. Oʻtkazgichlarda erkin zaryadlar mavjud boʻlganligi uchun tashqi elektrostatik maydon taʼsirida oʻtkazgach sirtining bir qismida musbat ishorali erkin zaryad, boshqa ikkinchi qismida esa manfiy ishorali erkin zaryad paydo boʻladi. Oʻtkazgich ichida hech qanday erkin zaryad boʻlmagani uchun elektrostatik maydon ham boʻlmaydi. Tegashli oʻlchov asboblarini tashqi elektr maydon taʼsiridan saklashda shu xususiyatdan foydalaniladi. Dielektrik zaryadlari bogʻlangan zaryadlardan iborat. Tashqi elektr maydon taʼsirida musbat va manfiy ishorali bogʻlangan zaryadlar qarama-qarshi yoʻnalishlarda siljish natijasida dielektrik qutblanadi, uning sirtidagi bir tomonda musbat ishorali bogʻlangan zaryadlar, ikkinchi tomonda esa manfiy ishorali bogʻlangan zaryadlar paydo boʻladi.
uz.wikipedia.org
Sun'iy intellekt javobi:
Elektrostatik maydon haqida batafsil ma’lumot
Elektrostatik maydon — bu elektr zaryadlari o‘rtasida to‘xtatilgan yoki sekin harakatlanayotgan zaryadlar tomonidan yuzaga keladigan maydon. Bu maydon elektr kuchlari orqali zaryadlangan jismlarga ta’sir ko‘rsatadi. Elektrostatik maydonning asosiy manbai — statik (harakatsiz) elektr zaryadlaridir.
Asosiy tushunchalar
-
Elektr zaryadi — moddaning elektr xossalarini ifodalovchi fizik kattalik. U musbat yoki manfiy qiymatga ega bo‘lishi mumkin.
-
Elektrostatik kuch — zaryadlar o‘rtasida kuzatiladigan o‘zaro ta’sir kuchi. Ushbu kuch Coulomb qonuni bilan ifodalanadi.
-
Elektrostatik maydon kuch chizig‘lari — maydon yo‘nalishini ko‘rsatadigan sun’iy chiziqlar. Ular doimo musbat zaryaddan manfiyga qarab yo‘nalgan bo‘ladi.
Elektrostatik maydonning xususiyatlari
-
Potensial maydon: Elektrostatik maydon konservativ maydon bo‘lib, uning har qanday yo‘nalishda ishlovchi kuchi faqat boshlang‘ich va oxirgi nuqtadagi koordinatalarga bog‘liq.
-
Elektr maydon kuchi (E) — bu nuqtadagi zaryadga ta’sir qiluvchi kuchning moduli, u maydon kuch chiziqlari soni va zichligiga bog‘liq bo‘ladi. Uning o‘lchov birligi volt/metr (V/m) yoki Nyuton/kulon (N/C).
-
Potensial (V) — bu maydonning nuqtadagi energiyasi yoki ish bajarish imkoniyati. Potensial o‘lchanadi volt (V) bilan.
Electrostatik maydonni matematik ifoda qilish
Coulomb qonuniga ko‘ra, ikki nuqtaviy zaryad o‘rtasidagi kuch:
[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
]
bu yerda:
- (F) — zaryadlar o‘rtasidagi elektrostatik kuch,
- (k = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \approx 9 \times 10^9 \, \mathrm{Nm^2/C^2}) — Coulomb doimiysi,
- (q_1, q_2) — zaryadlar qiymatlari,
- (r) — ularning orasidagi masofa,
- (\varepsilon_0) — bo‘shliqning elektr doimiysi.
Elektrostatik maydon kuchini nuqtadagi (q) zaryadga ta’sir qiluvchi kuch orqali ifodalash mumkin:
[
\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q}
]
Elektrostatik maydon misollari
- Bir zaryad atrofidagi maydon: Nuqtaviy zaryad atrofida maydon radial yo‘nalishda tarqaladi.
- Parallel plastinalar oralig‘idagi maydon: Bu yerda maydon kuchi va yo‘nalishi bir xilda bo‘ladi, ya’ni u homogendir.
- Qattiq jismlarda elektrostatik maydon: Odatda, mustahkam jismning ichida elektrostatik maydon bo‘lmaydi, chunki zaryadlar tashqi yuzaga tarqaladi.
Elektrostatik maydonning ahamiyati
Elektrostatik maydon nazariyasi elektron texnikasi, fotoapparatlar, printerlar, kimyo va fizikada keng qo‘llaniladi. Masalan:
- Kondensatorlar — elektr energiyasini saqlash uchun ishlatiladi.
- Elektr zaryadining tarqalishi — zarrachalar faolligi va kimyoviy reaksiyalarni tushunish uchun muhim.
- Elektr elementlarining ishlash printsiplari.
Xulosa
Elektrostatik maydon elektr zaryadlari atrofida vujudga keladigan va ularning o‘zaro ta’sirini ifodalovchi kuchlardir. Ushbu maydon elektr kuchi, potensial va maydon kuch chiziqlari yordamida o‘rganiladi. Elektrostatik hodisalar ko‘plab ilm-fan va texnika sohalarida muhim ahamiyatga ega.