B. A. Nazarbayeva
Elektr zaryadlari, maydonlar va potensiallar
Yüklə 3,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 4.1. Elektr zaryadlari, maydonlar va potensiallar
| 4.1. Elektr zaryadlari, maydonlar va potensiallar
Quruq iqlimda yashaydigan odamlar ko‘pincha ishqalanish yoki gilamda yurishdan uchqunlar vujudga kelishi hodisasiga duch keladilar. Bu hodisa elektrostatik effekt yoki matolarning bir-biriga ishqalanishi, havoning turbulentligi, atmosferaning elektrlanishi va hoazolar tufayli vujudga keladigan elektr zaryadlarining ozod bo‘lish jarayoni deb ataladi. Zaryadlarning ikkita turi mvvjud. O‘xshash zaryadlar bir-birini itaradi, qarama-qarshi zaryadlar esa – bir-biriga tortiladi. Benjamin Franklin (1706-1790) boshqa xizmatlari bilan bir qatorda birinchi Amerikalik fizik bo‘lgan. Aynan u zaryadlarning ikkita tipiga nom bergan – biri musbat , boshqasi manfiy zaryad deb atala boshlagan. Bu nomlanishlar hozirgi kungacha saqlanib kelmoqda. Franklin momaqaldiroq paytida uchadigan havo iloni bilan juda ajoyib, atmosferaning elektrlanishi ishqalanish kuchlarining ta’siri natijasida paydo bo‘lishini tasdiklaydigan tajriba o‘tkazgan. Tajribani o‘tkazish paytida uning judayam omadi kelgan – bu tajribani takrorlashga uringan va yashindan olingan jarohatlar tufayli halok bo‘lgan boshqa bir qancha evropalik tadqiqotchilardan farqli o‘laroq – u tirik qolgan. Elektrostatik effekt zaryadlarning mexanik qayta taqsimlanishi natijasida vujudga keladi. Masalan, shisha sterjen ipak mato bilan ishqalanganda uning yuzasidan elektronlarning olib ketilishi sodir bo‘ladi va natijada unda musbat zaryadlar oshiqcha bo‘lib qoladi, bu uni musbat zaryadlangan qilib qo‘yadi. Shuni qayd qilish lozimki, elektr zaryadlari emirilmaydiyam, yaralmaydiyam – ular faqatgina bir joydan boshqa joyga ko‘chishi mumkin. Masalan, “manfiy 137 zaryadning uzatilishi” degan jumla elektronlar bir obyektdan olinishi va boshqasiga ko‘chirib o‘tkazilishini bildiradi, bu – obyektni manfiy zaryadlangan qilib qo‘yadi. Elektronlarini yo‘qotgan obyekt musbat zaryadlangan bo‘lib qoladi. Elektrostatik effekt obyektdagi zaryadlangan zarrachalarning umumiy soniga nisbatan elektronlarning unchalik ko‘p bo‘lmagan soni bilan vujudga keladi. Har bir obyektda zaryadlarning real soni juda katta bo‘ladi. Buni namoyish qilish uchun 1sent qiymatga ega bo‘lgan amerika mis tangasidagi elektronlar sonini sanaymiz (to‘g‘ri, hozirgi kunda 1sentlik tangalar rux qotishmasidan quyiladi va galvanik usulda mis bilan qoplanadi, biroq 1982 yilgacha ular sof misdan bo‘lgan). Tanga 3,1 g og‘irlikka ega, shu sababli uning tarkibiga kiradigan atomlarning umumiy soni 2,9 10 22 ga teng bo‘lishini tekshirib ko‘rish qiyin emas. Mis atomining yadrosi 4,6 10 18 Kl musbat zaryadga ega, elektronlar ham huddi shuncha – biroq manfiy qutbli zaryadga ega. Tanganing tarkibiga kiradigan barcha elektronlarning q yig‘indi zaryadi (4,6 10 18 Kl/atom) (2,9 10 22 atomlar) yoki 1,3 10 5 Kl ga teng bo‘ladi, bu juda katta kattalik bo‘lib hisoblanadi. Faqat bitta tangadan olingan bunday elektron zaryadi 0,91 A tokning manbai bo‘lib xizmat qilishi mumkin, u 100 vattli lampochkani 40 soat davomida oziqlantirishga etadi. Elektr zaryadiga bo‘lgan munosabatiga ko‘ra materiallarni uchta guruhga ajratish mumkin: o‘tkazgichlar, dielektriklar va yarim o‘tkazgichlar. O‘tkazgichlarda elektr zaryadlari (elektronlar) materialning ichida erkin ko‘chadi, dielektriklarda esa ular bunday qila olmaydi. Garchi tabiatda ideal dielektriklar mavjud bo‘lmasada, turli materiallarning izolyasion tavsiflari bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi (masalan, kvars va misda ular 10 25 marta farq qiladi), shu sababli ko‘pgina materiallar juda yaxshi dielektriklar bo‘lib hisoblanadi. Yarim o‘tkazgichlar o‘zining elektr zaryadlarini o‘tkazish qobiliyati bo‘yicha o‘tkazgichlar bilan dielektriklarning orasida joylashadi. Kpemniy va germaniy eng yaxshi yarim o‘tkazgachlar bo‘lib hisoblanadi. Yarim o‘tkazgichlar ma’lum bir elementlarning unchalik ko‘p bo‘lmagan miqdori bilan legirlanganda, ularning elektr o‘tkazuvchanligi keskin ortadi, bu maqsadlar uchun ko‘pincha mishyak va bor qo‘llaniladi. 138 4.1A- rasmda q musbat zaryadga ega bo‘lgan obyekt ko‘rsatilgan. Agar bu obyektning atrofiga unchalik katta bo‘lmagan musbat test zaryadi kiritilsa, unga itaruvchi elektr kuchlari ta’sir ko‘rsata boshlaydi. Agar obyekt manfiy zaryadlangan bo‘lsa, u test zaryadini torta boshlaydi. Itarish yoki tortish kuchini vektor formada f vektor bilan (qora qilib ajratib ko‘rsatish bu kattalik vektor kattalik bo‘lib hisoblanishini bildiradi) ifodalash mumkin. Kuch test zaryadiga zaryadlar o‘rtasida fizikaviy kontakt bo‘lmaganda ta’sir ko‘rsatishi fakti ularning o‘rtasidagi kenglikda Yüklə 3,42 Mb. Dostları ilə paylaş:
|