19
• Məsələ 1.
Şəkildə intensivliyinin modulu
50 N/
Kl
olan bircins elektrik sahəsi təsvir edil-
mişdir. A, B, C və D nöqtələri tərəfi 10
sm olan kvadratın təpə nöqtələridir.
Nöqtəvi
+10?????????????????? sınaq yükü bu sahədə
hərəkət etdirilir. Elektrik sahəsinin yü-
kün düz xətt boyunca aşağıdakı nöqtələr
arasında yerdəyişməsi zamanı gördüyü
işi təyin edin:
1) A-dan B-yə; 2)
B-dən C-yə; 3) C-dən D-yə;
4) D-dən A-ya; 5) C-dən A-ya; 6) B-dən D-yə;
7) sınaq yükünün kvadratın bütün tərəfləri üzrə –
qapalı trayektoriya boyunca yerdəyişməsi zamanı
elektrik sahəsinin gördüyü iş nəyə bərabər olar?
Nəticənin müzakirəsi:
Sınaq yükünün
verilən nöqtələr
arasında yerdəyişməsi zamanı
elektrik
sahəsinin gördüyü iş
nəyə bərabərdir?
Apardığınız hesablamalardan
elektrik sahəsinin gördüyü iş
haqqında hansı nəticəyə gəlmək
olar?
Bircins elektrik sahəsinin işi. Müsbət
?????? sınaq
yükü bircins elektrik sahəsində sabit
??????⃗ = ????????????⃗
qüvvəsinin təsiri ilə sahənin ixtiyari iki nöqtəsi
arasında
??????⃗ yerdəyişməsi etdikdə
elektrik qüvvəsi iş
görür
(a)
:
?????? = ?????? ∙ ?????? ∙ ????????????????????????.
Burada
– sahənin qüvvə xətti və yükün yerdə-
yişmə vektoru arasındakı bucaqdır. Yerdəyişmənin
qüvvə xətti üzrə proyeksiyası
?????? = ?????? ∙ ???????????????????????? oldu-
ğundan sahənin gördüyü iş üçün alınır:
?????? = ??????????????????. (1)
Müsbət ??????
sınaq yükünün elektrik qüvvəsinin təsiri altında yerdəyişməsi zamanı
bircins elektrik sahəsinin gördüyü iş bu yükün miqdarı, elektrik sahəsinin inten-
sivliyinin modulu, qüvvə xətti istiqamətində yükün yerdəyişməsinin modulu hasilinə
bərabərdir.
(1) ifadəsini belə də yazmaq olar:
?????? = ????????????(?????? − ?????? ). (2)
Burada
?????? və ?????? – uyğun olaraq mənfi yüklü lövhədən 1 və 2 nöqtəsinə qədər olan
məsafədir.
Elektrik sahəsinin işi sınaq yükünün miqdarından düz mütənasib asılı olduğundan
??????
??????
nisbəti də sınaq yükündən və onun hansı trayektoriya üzrə hərəkətindən asılı deyil-
dir. Həmin nisbət yalnız sahədən və bu sahədə yükün başlanğıcda və sonda olduğu
nöqtələrin seçilməsindən asılıdır.
Ona görə də deyilir ki, elektrik sahəsində sınaq
yükünün sahənin bir nöqtəsindən digərinə hərəkəti zamanı elektrik qüvvəsinin gör-
düyü iş trayektoriyanın formasından asılı olmadığına görə elektrik qüvvəsi konser-
vativ qüvvə, elektrik sahəsi isə konservativ – potensiallı sahədir.
ARAŞDIRMA
1
Elektrik sahəsinin gördüyü iş
nədən asılı deyil?
A
B
D
C
??????⃗
1
2
??????
??????
??????
??????⃗
(a)
??????
LAYİHƏ
20
Elektrik yükünün sahənin bir nöqtəsindən digərinə hərəkəti zamanı sahənin
gördüyü işin həmin yükün miqdarına nisbətinə bərabər olan kəmiyyət bu iki nöqtə
arasındakı potensiallar fərqi və ya gərginlik adlanır:
?????? = ?????? − ?????? =
??????
??????
. (3)
Burada (
?????? − ?????? ) – potensiallar fərqidir. İndeksdəki 1 və 2 rəqəmləri sınaq yükünün
elektrik sahəsinin hansı nöqtələri arasında hərəkət etdiyini göstərir. Potensiallar
fərqinin BS-də vahidi voltdur:
?????? − ?????? = 1
= 1??????.
(3) ifadəsindən yükün elektrik sahəsinin iki nöqtəsi arasında hərəkəti zamanı sahənin
gördüyü iş təyin edilə bilər:
Yükün elektrik sahəsinin iki nöqtəsi arasında hərəkəti zamanı sahənin gördüyü
iş yükün miqdarı ilə həmin nöqtələr arasındakı potensiallar fərqinin (gərginliyin)
hasilinə bərabərdir:
?????? = ??????(?????? − ?????? ) = ????????????. (4)
(1) və (3) düsturlarının müqayisəsindən bircins elektrik sahəsində
intensivliklə gər-
ginlik arasında əlaqə düsturu alınır:
?????? =
??????
??????
=
??????????????????
??????
= ???????????? → ?????? =
??????
??????
??????ə ???????????? ?????? =
?????? − ??????
??????
. (5)
Sahənin intensivliyinin istiqaməti potensialı böyük nöqtədən kiçiyə doğrudur.
Elektrik sahəsinin potensialı. Elektrik sahəsinin ixtiyari bir nöqtəsinin enerji
xarakteristikasını ifadə etmək üçün
potensial adlandırılan fiziki kəmiyyətdən istifadə
olunur.
Elektrik sahəsinin ixtiyari bir nöqtəsi ilə sahənin potensialının sıfır qəbul
olunan digər nöqtəsi arasındakı potensiallar fərqi sahənin həmin nöqtəsindəki
potensialı adlanır. Adətən, potensialın hesablanması sonsuzluğa nəzərən aparılır.
Potensial – ədədi qiymətcə müsbət vahid sınaq yükünün müsbət ??????
yükündən itə-
lənməsi nəticəsində onun sonsuzluğa yerdəyişməsi zamanı görülən işə bərabərdir:
?????? = ?????? − ?????? =
??????
→
??????
. (6)
Potensial
?????? simvolu ilə işarə olunur və BS-də vahidi voltdur: ?????? = 1
= 1??????.
Elektrik sahəsində yükün potensial enerjisi. Elektrik sahəsi potensiallı sahə
olduğundan
elektrik sahəsi-yük qapalı sisteminə potensial enerji haqqında teorem
tətbiq oluna bilər.
Potensiallı sahədə görülən iş əks işarə ilə potensial enerjinin dəyişməsinə bə-
rabərdir:
?????? = ?????? − ?????? = − ?????? − ??????
= −∆?????? . (7)
Burada
?????? və ?????? uyğun olaraq yükün sahənin 1 və 2 nöqtələrində olduğu zaman
onun potensial enerjiləridir (
b
).
??????⃗
1
d
2
q
(b)
LAYİHƏ