Mus dèan thu sgrùdadh air a’ chuspair seo, tuig an toiseach an stuth air fiosaig , feachdan glèidhidh , cosgais dealain , lagh Coulomb agus raointean dealain.
Is e feachd glèidhteach a th’ ann an feachd dealain
A bharrachd air feachd imtharraingeach agus feachd earraich, is e eisimpleir eile de fheachd ghlèidhidh an fheachd dealain. Gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air carson a chanar feachd ghlèidhidh ris an fheachd dealain, leugh am mìneachadh a leanas.
Ma tha dà phlàta ann a tha air an cur le dealan mar a chithear san dealbh, tha cosgais dheimhinneach air a’ phlàta chlì agus tha cosgais àicheil air a’ phlàta dheas.n àicheil. An t-saighead eadar tha an dà phlàta loidhnichean achaidh dealain yang a-mach à cosgais dheimhinneach a dh’ionnsaigh cosgais àicheil. Tha cosgais dheimhinneach faisg air plàta le cosgais dheimhinneach.
Bidh làthaireachd achaidh dealain ag adhbhrachadh gum bi feachd dealain a ’ tachairt ri cosgais dheimhinneach san aon taobh ris an raon dealain, agus mar sin bidh an cosgais dheimhinneach air a luathachadh chun na làimh dheis a dh’ionnsaigh a’ phlàta le cosgais àicheil. Tha stiùireadh na feachd dealain chun na làimh dheis, san aon taobh ri stiùireadh gluasad na cosgais, agus mar sin bidh an fheachd dealain a’ dèanamh obair dheimhinneach air a’ chosgais. Gu matamataigeach, is e an obair a nì an fheachd dealain air cosgais dheimhinneach W = F s = q E s, far a bheil W = obair, F = feachd dealain, s = astar eadar an dà phlàta, q = cosgais dheimhinneach, E = raon dealain.
Às dèidh ruighinn faisg air a’ phlàta leis an luchd àicheil, ma tha cosgais dheimhinneach ag iarraidhtilleadhurrainn chun a shuidheachadh tùsail faisg plàta le cosgais dheimhinneach an uairsin tha feum air do stoidhlear Nuair a bhios an cosgais deimhinneach ghluais air an taobh chlì a dh’ionnsaigh a’ phlàta le luchd dearbhach, tha an fheachd dealain fhathast air a stiùireadh chun na làimh dheis gus am bi an fheachd dealain a’ dèanamh obair àicheil air a’ chosgais. Gu matamataigeach, is e an obair a nì an fheachd dealain air cosgais dheimhinneach W = – F s = – q E s.
Is e W = q E s – q E s = 0 an obair iomlan a nì an fheachd dealain air cosgais dheimhinneach, nuair a ghluaiseas an cosgais chun na làimh dheis agus an uairsin a ghluaiseas e a-rithist chun na làimh chlì chun a shuidheachadh tùsail. Ma tha an obair iomlan a nì feachd air nì, nuair a ghluaiseas an nì air falbh bhon t-suidheachadh tùsail aige agus an uairsin a thilleas e chun a shuidheachadh tùsail, co-ionann ri neoni, is e feachd ghlèidhidh a th’ anns an fheachd. Stèidhichte air an mhìneachadh gu h-àrd, faodar a cho-dhùnadh gur e feachd ghlèidhidh a th’ anns an fheachd dealain.
Feachd dealain agus lùth comasach dealain
Tha an obair a nì feachd ghlèidhidh co-cheangailte ris an atharrachadh ann an lùth comasach. Mar eisimpleir, bidh an obair a nì an fheachd imtharraingeach air mais ag atharrachadh lùth comasach imtharraingeach a’ mhais. San aon dòigh, bidh an obair a nì feachd dealain air cosgais dealain ag atharrachadh lùth comasach dealain a’ chosgais.
Cosgais dheimhinneach ann an raon dealain aon-ghnèitheach
Tha an dà fhigear gu h-ìosal a’ sealltainn eisimpleirean de dh’obair a nì feachd ghlèidhidh a dh’adhbhraicheas atharrachadh ann an lùth comasach. Tha na mìneachaidhean air an obair a nì an fheachd imtharraingeach agus an t-atharrachadh ann an lùth comasach imtharraingeach air an cleachdadh mar choimeas gus tuigse nas fhasa fhaighinn air an obair a nì an fheachd dealain agus an t-atharrachadh ann an lùth comasach dealain.
Tha an dealbh air an taobh chlì a’ sealltainn nì a’ tuiteam. saor a dh’ionnsaigh uachdar na talmhainn. Nuair a tha nì aig àirde, tha an lùth comasach grabhataidh as àirde aige. Nuair a ghluaiseas nì sìos, bidh feachd grabhataidh ag obair air. Tha stiùireadh feachd grabhataidh an aon rud ri stiùireadh gluasad an nì, is e sin sìos, agus mar sin bidh feachd grabhataidh a’ dèanamh obair dheimhinneach. Nuair a luathaicheas nì sìos, bidh a àirde a’ lùghdachadh, agus mar sin a’ lùghdachadh a lùth comasach grabhataidh. Nuair a tha e gu bhith a’ ruighinn na talmhainn, tha an lùth comasach grabhataidh aig a luach as ìsle. Faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair dheimhinneach a nì an fheachd grabhataidh air nì a’ lughdachadh lùth comasach grabhataidh an nì. Chan eil lùth comasach grabhataidh air chall ach tha e air a thionndadh gu lùth cineatach, a tha air a chomharrachadh le astar a tha a’ sìor fhàs aig an nì nuair a ghluaiseas e sìos.
Tha an ìomhaigh air an làimh dheis a’ sealltainn cosgais dheimhinneach.Tha f faisg air truinnsear le luchd deimhinneach. Nuair a tha e faisg air truinnsear le luchd deimhinneach, tha lùth comasach dealain a’ chosgais aig a’ char as àirde. Tha làthaireachd raon dealain eadar an dà phlàta ag adhbhrachadh gum bi an cosgais air a luathachadh leis an fheachd dealain bho plàta le cosgais dheimhinneach gu plàta le cosgais àicheil. Nuair a gluaisidh an luchd chun na làimh dheis, feachd dealain cuideachd san aon taobh ris an tha gluasad an luchd chun na làimh dheis, agus mar sin bidh an fheachd dealain a’ dèanamh obair dheimhinneach. Fhad 's a tha thu a' gluasad air an taobh dheas, bidh lùth cineatach a’ chìs ag àrdachadh agus an lùth comasach dealain a’ lùghdachadh. Nuair a ruigeas e faisg air a’ phlàta le luchd àicheil, tha an lùth comasach dealain aig a’ chosgais aig a luach as ìsle. Faodar a cho-dhùnadh gur e an obair dheimhinneach a rinn an fheachd dealain air bathar, a’ lughdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais. Sair a chaochladh, jica thèid cosgais dheimhinneach a ghluasad air ais chun a shuidheachadh tùsail an uairsin tha stiùireadh gluasad na cosgais air an taobh chlì, mu choinneamh an stiùireadh feachd dealain air an làimh dheisnLeis gu bheil an fheachd dealain ag obair ann an taobhan mu choinneamh a chèile, bidh i a’ dèanamh obair àicheil air a’ chosgais dheimhinneach. Mar a ghluaiseas i chun na clì, bidh an lùth comasach dealain ag àrdachadh. Mar sin, faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair àicheil a nì an fheachd dealain air a’ chosgais ag àrdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais.
Cosgais àicheil ann an raon dealain aon-ghnèitheach
Eu-coltach ri cosgaisean dearbhach, tha lùth comasach dealain as àirde aig cosgaisean àicheil nuair a tha iad faisg air truinnsear le cosgais àicheil agus lùth comasach dealain as ìsle nuair a tha iad faisg air truinnsear le cosgais dheimhinneach. Gu nàdarra, bidh cosgaisean dealain a’ gluasad gu nàdarra bho chomas àrd gu comas ìosal, agus mar sin bidh cosgaisean àicheil cuideachd a’ gluasad bho phlàta le cosgais àicheil gu truinnsear le cosgais dheimhinneach. Tha stiùireadh gluasad a’ chosgais àicheil air an taobh chlì, agus tha stiùireadh an fheachd dealain air an taobh dheas, agus mar sin bidh an fheachd dealain a’ dèanamh obair àicheil. Nuair a ghluaiseas tu air an taobh chlì, bidh lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil a’ lùghdachadh agus tha luach as ìsle aige nuair a ruigeas an cosgais àicheil faisg air a’ phlàta le cosgais dheimhinneach. Faodar a cho-dhùnadh gu bheil an obair àicheil a nì an fheachd dealain a’ lughdachadh lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil. Chan eil an lùth comasach dealain air chall ach tha e air a thionndadh gu lùth cineatach, a tha air a chomharrachadh leis an astar a tha a’ sìor fhàs den chosgais nuair a ghluaiseas e a dh’ionnsaigh a’ phlàta le cosgais dheimhinneach.
Lùth comasach dealain ann an raon dealain aonghnèitheach
Chan eil fios dè an lùth comasach dealain a th’ aig cosgais nuair a tha e ann an suidheachadh sònraichte. Ach, ma ghluaiseas an cosgais bho aon àite gu àite eile, faodar an t-atharrachadh anns an lùth comasach dealain aige obrachadh a-mach. Mar sin, is e an t-atharrachadh ann an lùth comasach (ΔEP) a tha cudromach.
Airson coimeas, nuair a bhios mango air a ghas, tha lùth comasach grabhataidh aige ach chan urrainnear a luach aithneachadh. Ma thèid am mango a luathachadh chun na talmhainn le feachd grabhataidh, faodar an lùghdachadh ann an lùth comasach grabhataidh a’ mhango a dhearbhadh tro àireamhachadh a’ cleachdadh na foirmle W = Δ EP = mgh, far a bheil m = mais, g = luathachadh grabhataidh, h an t-astar eadar gas a’ mhango agus uachdar na talmhainn.
San aon dòigh, faodar an t-atharrachadh ann an lùth comasach dealain luchd aithneachadh nuair a thèid an luchd a luathachadh le feachd dealain bho aon phuing gu puing eile. Mar a chaidh a mhìneachadh roimhe, ma ghluaiseas luchd deimhinneach bho phlàta le luchd deimhinneach gu plàta le luchd àicheil, thèid an lùghdachadh ann an lùth comasach dealain a’ chosgais obrachadh a-mach a’ cleachdadh na foirmle W = ΔEP = qEs, far a bheil q = luchd dealain, E = raon dealain agus s an t-astar eadar an dà phlàta no an t-astar eadar aon àite agus àite eile. San aon dòigh, ma ghluaiseas luchd àicheil bho phlàta le luchd àicheil gu plàta le luchd deimhinneach, thèid an àrdachadh ann an lùth comasach dealain a’ chosgais àicheil obrachadh a-mach a’ cleachdadh na foirmle W = ΔEP = qEs.
Lùth comasach dealain dà chosgais phuing
Chan e a-mhàin gu bheil atharrachaidhean ann an lùth comasach dealain a’ tachairt le cosgaisean ann an raon dealain aon-ghnèitheach, ach cuideachd anns an raon dealain a thèid a chruthachadh le aon chosgais dealain. Ma tha aon chosgais Q ann a bhios a’ gineadh raon dealain agus gu bheil an cosgais q aig astar r bhon chosgais Q.
Fiosrachadh: k (cunbhalachd Coulomb) = 9 x 109 Nm2/C2, Q = cosgais dealain a chruthaicheas raon dealain, q = cosgais dealain a bhios a’ faighinn gluasad anns an raon dealain a chruthaicheas cosgais Q, s = r = astar an luchd q bhon luchd Q.
Ma tha an aon shoidhne, + no –, aig an dà chosgais, bidh an dà chosgais a’ cur às dha chèile no a’ gluasad air falbh bho chèile gus am bi an t-atharrachadh ann an lùth comasach deimhinneach (bidh lùth comasach dealain ag àrdachadh). Tha seo coltach ri nì le mais a’ gluasad suas air falbh bhon talamh gus am bi an àirde agus an lùth comasach imtharraing aige ag àrdachadh. Air an làimh eile, ma tha soidhnichean eadar-dhealaichte aig an dà chosgais, bidh an dà chosgais a’ tàladh a chèile no a’ gluasad nas fhaisge air a chèile gus am bi an t-atharrachadh ann an lùth comasach àicheil (bidh lùth comasach dealain a’ lùghdachadh). Tha seo coltach ri nì le mais a’ gluasad sìos a dh’ionnsaigh na talmhainn gus am bi an àirde agus an lùth comasach imtharraing aige a’ lùghdachadh.
’S e feachd ghleidhidh a th’ anns an fheachd dealain, agus mar sin chan eil buaidh sam bith aig cumadh slighe a’ chosgais air an atharrachadh ann an lùth comasach dealain. Is e na suidheachaidhean tùsail agus deireannach den chosgais a bheir buaidh air an atharrachadh ann an lùth comasach dealain.
Anns an ath chuspair, nì sinn ath-sgrùdadh air comas dealain , meud fiosaigeach a tha dlùth-cheangailte ri lùth comasach dealain.
