Magnit yurituvchi kuch va toklar

Elektromagnit maydon va uning xususiyatlari. Elektr maydoni (qisqacha tavsif)

Fizikadan ma’lumki, har qanday elektr va magnit hodisalari elektr va magnit maydonlarida sodir bo’ladi.

Eng sodda misollarda ko’rganda, elektr kuchlari deb, ikki zaryad

(yoki bir necha zaryadlar) o’rtasida hosil bo’ladigan kuchlarni tushunamiz. Bu kuchlar mexanikaviy kuchlarga o’xshab, o’zaro ta’sir etuvchi zaryadlar miqdoriga to’g’ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsional bo’ladi (Kulon qonuni).

O’zaro tortishuvchi F₁₂ va F₂₁, F₁₃ va F₃₁ kuchlari teskari ishorali zaryadlarni, ya’ni q₁ bilan q₂ ni va q₁ bilan q₃ ni bir-biriga yaqinlashtirishga intiladi. O’zaro tarqalish kuchlari F₂₃ va F₃₂ esa bir xil ishorali q₂ va q₃ zaryadlarni bir-biridan uzoqlashtirishga intiladi. Bu kuchlar tegishlicha – KL, MN va ST chiziqlari bo’ylab yo’nalgan bo’ladi. Kuchlarning o’zaro F₁₂ =-F₂₁, F₂₃ =-F₃₂ va F₃₁ =-F₁₃ bo’lganini hisobga olsak, ularni faqat absolyut qiymatlariga murojaat qilsak ham

1-rasm.

bo’ladi. Shunday qilib, Kulon qonuniga asoslanib, quyidagilarni yozamiz:

Agarda zaryadlarni biror fazo ichida ixtiyoriy tartibda joylashgan deb va ularning sonini ham ixtiyoriy deb olsak, ularning o’zaro ta’siri ostida ko’p tomonga yo’nalgan kuch chiziqlari KL, MN, ST va h.k. hosil bo’lishi aniqdir. Endi faraz qilaylik, q₁, q₂, …, q_n zaryadlar joylashgan fazo, ya’ni elektr maydon ichidagi biror ―a‖ nuqtada q₀ =1 zaryad ham joylashgan (2-rasm). Bu shartli sinov zaryadni birga teng deb olamiz

2-rasm.

va uning miqdorini shunchalik kichik deb hisoblaymizki, uning q_:, q₂,…,q_n zaryadlar bilan o’zaro ta’sirlanishi natijasida hosil bo’lgan kuch F₀ faqat shu q₀ zaryadnigina harakatlantira oladi. Ya’ni zaryad q₀ boshqa zaryadlarni joyidan siljita olmaydi, deb tushunamiz. q₀ sinov zaryadga ta’sir etuvchi natijaviy kuch quyidagicha aniqlanadi:

Ya’ni uning yo’nalishi va miqdori fazoning qaysi joyida manzil topishiga bog’liq. Masalan, q₀ manzili a’ nuqta bo’lsa, unga ta’sir etuvchi kuch ₀ ‘ ga teng. Agar q₀ o’z joyini a’ dan a” ga o’zgartirsa, unga ta’sir etuvchi kuch ’₀” ga teng bo’ladi (2-rasm). Tabiiyki, 0≠₀‘≠ ₀“, chunki R₁≠R₁‘≠R₁“, R₂≠R₂≠R₂” va h.k. Demak, fazoning har bir qismida (uchastkasida, nuqtasida va h.k.) zaryad har xil holatda bo’lib, masofalarga bog’liq o’zgaruvchan kuchlar ta’sirida bo’ladi. Agar har bir nuqtadagi kuch miqdorini ushbu sinov zaryad q₀ ga bo’lgan nisbatini olsak, y

 bo’ladi.

Bu yerda E₀ elektr maydonining kuchlanganligini ifodalaydi.

Masalani soddalashtirish maqsadida q zaryadi hosil qilgan maydondagi R ga teng masofada joylashgan q₀ zaryadga  kuchi ta’sir

etayotgan bo’lsa, maydon kuchlanganligi  ga teng bo’ladi.

Ifodadan ko’rinib turibdiki, q₁ asosiy zaryad q dan qancha uzoqlashsa, maydon kuchlanganligi o’shancha kamayib boradi. Faqatgina R=∞ bo’lgandagina, F₀ =E₀ =0 bo’ladi, ya’ni q₀ elektr maydoni ta’siridan chiqib ketgan bo’ladi.

Elektr maydonini tavsiflovchi parametrlarning o’lchov birliklarini quyidagicha ifodalash lozim:

zaryad q [Kl] – Kulon; 1 Kl=1A∙s (Amper sekund),

dielektrikning absolyut singdiruvchanligi ε_a = ε₁*ε₀ [Φ/m] – Farada

taqsim metr, rostlovchi masofa R [m] – metr, kuch F [J/m] – Joul taqsim metr, kuchlanganlik [V/m] – Volt taqsim metr.