|
Elektr maydonidagi nuqtaviy zaryadning potentsial energiyasi. Ish va potentsiallar farqi orasidagi o’zaro bog’lanish
|
| bet | 66/197 | | Sana | 01.02.2024 | | Hajmi | 8,06 Mb. | | #149719 |
Bog'liq Fizikadan maruza matniElektr maydonidagi nuqtaviy zaryadning potentsial energiyasi. Ish va potentsiallar farqi orasidagi o’zaro bog’lanish
Har qanday kuch ta’siri ostida turgan jism potentsial energiyaga ega bo’ladi. Elektr maydonida turgan har qanday zaryadlangan jism ham elektr kuchi ta’siri ostida turganligi uchun potentsial energiyaga ega bo’lishi kerak. Bajarilgan ish esa doim teskari ishora bilan olingan potentsial energiyaning o’zgarishiga teng bo’ladi:
(6)
Bu tenglik elektr maydonining bajargan ishi va nuqtaviy zaryadning potentsial energiyalari farqi orasidagi bog’lanishni ifodalaydi. (2) ifodaga asosan ko’rinishda yozish mumkin. (2) va (6) ifodalardan quydagiga ega bo’lamiz:
(7)
Demak, bir jinsli elektr maydoniga kiritilgan nuqtaviy zaryad potentsial energiyasining o’zgarishi zaryad miqdoriga, maydon kuchlanganligiga va qaralayotgan nuqtalar orasidagi masofaga bog’liq bo’ladi.
Maydon musbat ish bajarsa, maydondagi zaryadli jismning potentsial energiyasi kamayadi ( ). Aksincha, maydon manfiy ish bajarsa, maydondagi zaryadli jismning potentsial energiyasi oshadi ( ).
Agar zaryadni elektrostatik maydondan cheksiz uzoqlashtirsak, maydon kuchlanganligi nolga intiladi va maydon bilan zaryad orasidagi o’zaro ta’sir kuchi yo’qoladi. Natijada zaryadning potentsial energiyasi nolga teng bo’ladi. Demak, cheksiz uzoqlikda yotgan zaryadning potentsial energiyasini nolinchi sath deb tanlash mumkin.
Elektrostatik maydonni vakuumda q nuqtaviy zaryad hosil qilib turgan bo’lsa, undan r masofa uzoqlikdagi nuqtaga kiritilgan q1 zaryadning potentsial energiyasi
(8)
ga teng bo’lib, bu formula nuqtaviy zaryadlarning o’zaro ta’sir potentsial energiyasini ifodalaydi. Agar zaryad elektrostatik maydonni biror dielektrik ichida hosil qilib turgan bo’lsa, unga kiritilgan q1 zaryadning potentsial energiyasi e marta kamayadi, ya’ni
. (9)
Bu formulalardan bir xil ishoraga ega bo’lgan o’zaro ta’sirlashuvchi zaryadlarning o’zaro ta’sir potentsial energiyasi doim musbat va har xil ishorali zaryadlarning o’zaro ta’sir potentsial energiyasi manfiy ekanligi ko’rinadi. SHuningdek q1 zaryadni q zaryaddan cheksiz katta masofaga uzoqlashtirsak, ularning o’zaro ta’sir potentsial energiyasi ham nolgacha kamayishligi kelib chiqadi.
(6) va (9) ifodalarga ko’ra q1 zaryadni maydon hosil qiluvchi q zaryaddan r1 masofa uzoqlikda yotgan nuqtadan r2 masofa uzoqlikda yotgan nuqtaga ko’chirishda elektr kuchlari
(10)
ga teng bo’lgan ishni bajaradi.
|
| |
