11
Elektriklənmiş cisimlər arasında qarşılıqlı təsiri
məsafədən ötürən nədir?
• Məsələ 1.
Elektrik “sultanı” plastmas dayaq üzərinə bərki-
dilmiş qalın metal diskdən ibarətdir. Diskin hər
tərəfinə nazik kağız zolaqlar yapışdırılmışdır. Şə-
kildə elektriklənmiş sultanlardan A və B, C və D
cütləri təsvir edilmişdir. Məlumdur ki, A və C
sultanları
müsbət yüklə elektriklənmişdir
(a)
.
• Sultanların yeri bir-birinə nəzərən dəyişdirilərsə, onlardan
hansılar bir-birini cəzb edər?
Nəticənin müzakirəsi:
B
və D elektrik sultan-
ları hansı yüklə
elektriklənmişdir?
Hansı elektrik sultan-
ları yaxınlaşdırılarsa,
onlar bir-birini:
a)
cəzb edər;
b) itələyər?
Cavabınızı əsaslan-
dırın.
Elektriklənmiş cisimlər
arasında qarşılıqlı
təsiri
məsafədən ötürən
nədir?
Elektrik yükü.
Elektrik yükü – zərrəciklərin və ya cisimlərin ətraflarında elektromaqnit sahəsi
yaratma xassəsidir. Elektrik yükü bu xassənin kəmiyyət ölçüsü olaraq da qəbul edi-
lir.
Elektrik yüklü zərrəciklər arasındakı qarşılıqlı təsir elektromaqnit qarşılıqlı təsir
adlanır. Məsələn, proton müsbət, elektron mənfi yüklü zərrəcikdir dedikdə onlar ara-
sında elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin mövcud olduğunu əminliklə söyləmək olar.
Lakin yüksüz (elektroneytral) zərrəciklər arasında elektromaqnit qarşılıqlı təsirləri
mövcud olmur. Ona görə də deyilir ki:
Elektrik yükü elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin intensivliyini müəyyən edir.
Elektrik yükü aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:
1.
Elektrik yükü diskretdir (kəsilməz deyil, bölünəndir) – cismin elektrik yükü
elementar yükün tam misillərinə bərabərdir:
q = ± Ne.
Burada N cismin aldığı və ya verdiyi elektronların sayıdır.
Təbiətdə ən kiçik elektrik yükünün mütləq qiyməti elementar yük adlanır.
Elementar yük e hərfi ilə işarə edilir və ədədi qiymətcə elektronun və ya protonun
yükünün mütləq qiymətinə bərabərdir:
?????? = 1,6 ∙ 10
????????????.
Təbiətdə elektron və protonlardan başqa, bir neçə növ elementar zərrəciklər də
mövcuddur. Lakin yalnız elektronlar və protonlar sərbəst halda sonsuz müddət möv-
cud ola bilir. Digər yüklü elementar zərrəciklər isə çox az – saniyənin milyonda bir
hissəsi qədər yaşaya bilir. Onlar sürətli zərrəciklərin toqquşması nəticəsində yaranır
və dərhal da digər zərrəciklərə çevrilir.
ARAŞDIRMA
1
(a)
LAYİHƏ
12
Elektrik yükü diskret olduğundan o, keçirici səthdə müntəzəm paylana bilir.
Fərz
edək ki, elektrik yükü S sahəli səthdə müntəzəm paylanmışdır.
Ədədi qiymətcə səthin vahid sahəsinə düşən elektrik yükünə bərabər olan kə-
miyyət elektrik yükünün səth sıxlığı (
??????
) adlanır:
?????? =
??????
??????
= ±
????????????
??????
. (1)
Elektrik yükünün səth sıxlığının BS-də vahidi:
?????? = 1
-dir.
2. Elektrik yükü üçün saxlanma qanunu ödənilir – qapalı sistemdəki zərrəciklərin
(və ya cisimlərin) elektrik yüklərinin cəbri cəmi sabit qalır:
?????? + ?????? + ?????? + ⋯ + ?????? = ??????????????????????????????. (2)
3. Elektrik yükü additiv kəmiyyətdir – sistemin elektrik yükü həmin sistemdəki zər-
rəciklərin (və ya cisimlərin) elektrik yüklərinin cəbri cəminə bərabərdir.
4. Elektrik yükü invariant kəmiyyətdir – zərrəciyin elektrik yükü bütün ətalət he-
sablama sistemlərində eynidir.
Elektromaqnit sahəsi.
Elektrik yüklərinin hərəkəti və qarşılıqlı təsirləri ilə təzahür edən elektrik və maqnit
hadisələrinin öyrənilməsi ilə fizikanın
elektrodinamika bölməsi məşğul olur.
Elektrodinamika – fizikanın elektrik yükləri arasında qarşılıqlı təsir yaradan
elektromaqnit sahəsinin qanunauyğunluqlarını öyrənən bölməsidir.
Elektromaqnit sahəsi – elektrik yüklü zərrəciklər və cisimlər arasında qarşılıqlı
təsiri ötürən materiya növüdür.
Elektromaqnit sahəsinin xüsusi təzahür formaları elektrik və maqnit sahələridir.
Ona görə də elektromaqnit sahəsinin fəzanın ixtiyari nöqtəsində və istənilən andakı
halı iki kəmiyyətlə xarakterizə olunur – elektrik sahəsinin intensivliyi (
??????⃗) və maqnit
sahəsinin induksiyası (
??????⃗) ilə. Bu kəmiyyətlər elektromaqnit sahəsinin qüvvə xarak-
teristikaları olub sahənin yüklü zərrəciklərə təsir göstərdiyi qüvvələri müəyyən edir.
“Elektromaqnit sahəsinin qüvvə xarakteristikalarını təyin etmək” dedikdə sahəyə
gətirilən sınaq yükünə (elektrik yükünün miqdarı çox az olan müsbət nöqtəvi yükə)
təsir edən qüvvələrin müəyyənləşdirilməsi nəzərdə tutulur.
Qeyd edək ki, elektrik yükünün sükunətdə və ya hərəkətdə olmasından asılı
olaraq ona elektromaqnit sahəsinin təsiri də müxtəlif olur.
Elektromaqnit sahəsinin verilən hesablama sistemində sükunətdə olan elektrik
yükünə təsir etdiyi qüvvə elektrik qüvvəsi adlanır. Elektrik qüvvəsi həmişə sahənin
verilmiş nöqtəsində yerləşən elektrik yükünün miqdarı ilə düz mütənasibdir:
?????? ~??????.
Elektromaqnit sahəsi verilən hesablama sistemində hərəkət edən elektrik yü-
künə elektrik qüvvəsindən əlavə, maqnit qüvvəsi adlanan qüvvə ilə də təsir edir.
Maqnit qüvvəsi həm sahədə hərəkət edən yükün miqdarından,
həm də onun
sürətinin maqnit induksiyasına perpendikulyar olan proyeksiyasından düz
mütənasib asılıdır
:
?????? ~??????
.
Ona görə də elektromaqnit sahəsində yüklü zərrəciyə təsir edən ümumi qüvvə
elektrik və maqnit qüvvələrinin cəminə bərabərdir. Bu qüvvə
ümumiləşmiş Lorens
qüvvəsi adlanır:
??????⃗ = ??????⃗ + ??????⃗ ; burada: ?????? = ???????????? + ??????????????????????????????????????????.
LAYİHƏ