Elektrîka statîk mijarek girîng e di fîzîkê ya pola 12an de. Ew li ser diyardeyên têkildarî barên elektrîkê yên di rewşa bêçalaktiyê an tevgerê de disekine. Fêmkirina têgehên bingehîn, qanûna Coulomb û qadên elektrîkê ji bo çareserkirina pirsgirêkên cûrbecûr ên têkildarî elektrîka statîk girîng e. Di vê gotarê de, em ê çend mînakên pirsgirêkên elektrîka statîk ên ku pir caran di azmûnên pola 12an de xuya dibin, digel çareseriyên wan, nîqaş bikin.
Têgehên bingehîn ên elektrîka statîk
Elektrîka statîk ji nehevsengiya barên elektrîkê li ser rûyê tiştekî çêdibe. Ev bar dikare bi pêvajoyên wekî rijandin, konduksîyon û înduksîyonê ji tiştekî bo tiştekî din were veguheztin.
– Qanûna Coulomb: Ev qanûn hêza kişandin an jî dûrxistinê ya di navbera du barên elektrîkî yên xalî de rave dike. Formula qanûna Coulomb ev e:
\[
F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}}
\]
Ko:
– \( F \) hêza di navbera barên elektrîkê de ye (Newton).
– \( k \) sabita Coulomb e (\( 8.99 \times 10^9 \, \text{N}m}^2/\text{C}^2 \)).
– \(q_1 \) û \(q_2 \) mezinahîyên bargiraniyan (Coulomb) in.
– \( r \) dûrahiya di navbera her du bargiraniyan de ye (metre).
– Qada Elektrîkê: Qada elektrîkê ew cîh e li dora barekî elektrîkî ku tê de hêzek elektrîkî ji hêla barên din ve tê hîskirin. Qada elektrîkê \(E \) li dûriya \(r \) ji barekî \(Q \) ev e:
\[
E = k \frac{Q}{r^2}
\]
Pirsên Nimûne û Gotûbêj
Nimûneya Pirsa 1: Hêza Coulomb
Pirs:
Du barên elektrîkê yên \( 2 caran 10^{-6} \, \text{C} \) û \( -3 caran 10^{-6} \, \text{C} \) di navbera 0,1 metreyan de ne. Hêza Coulomb a di navbera her du baran de hesab bike.
Çare:
Formula qanûna Coulomb bikar bînin:
\[
F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}}
\]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[
F = 8.99 caran 10^9, N m^2/C^2 caran frac{{(2 caran 10^{-6}, C)(3 caran 10^{-6}, C)}}{{(0,1, m)^2}}
\]
\[
F = 8.99 caran 10^9 caran \frac{6 caran 10^{-12}}{0,01}
\]
\[
F = 8.99 caran 10^9 caran 6 caran 10^{-10}
\]
\[
F = 53,94 \times 10^{-1} \, \text{N}
\]
\[
F = 5,394 \, \text{N}
\]
Ji ber vê yekê, hêza Coulomb a di navbera her du bargiran de 5,394 N e.
Nimûneya Pirsa 2: Qada Elektrîkê ji hêla Barkê Xalekê ve
Pirs:
Zeviya elektrîkê li dûriya 0,05 metreyan ji barkêşiya \( 4 \x 10^{-6} \, \text{C} \) hesab bike.
Çare:
Formula zeviya elektrîkê bikar bînin:
\[
E = k \frac{Q}{r^2}
\]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[
E = 8.99 caran 10^9, N m^2/C^2 caran frac{4 caran 10^{-6}, C(0,05, m)^2}
\]
\[
E = 8.99 caran 10^9 caran \frac{4 caran 10^{-6}}{0,0025}
\]
\[
E = 8.99 caran 10^9 caran 1,6 caran 10^{-3}
\]
\[
E = 14,384 \times 10^6 \, \text{N/C}
\]
\[
E = 1,4384 \times 10^7 \, \text{N/C}
\]
Ji ber vê yekê, zeviya elektrîkê li dûriya 0,05 metreyan ji barkêşê \( 1,4384 \times 10^7 \, \text{N/C} \) ye.
Nimûneya Pirsa 3: Potansiyela Elektrîkî
Pirs:
Barkeke elektrîkê ya bi qasî \( 5 x 10^{-6} \, \text{C} \) li xalek diyarkirî tê danîn. Potansiyela elektrîkê ya li dûriya 0,2 metreyan ji barkê hesab bike.
Çare:
Formula potansiyela elektrîkê bikar bînin:
\[
V = k \frac{Q}{r}
\]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[
V = 8.99 caran 10^9, N m^2/C^2 caran frac{5 caran 10^{-6}, C {0,2, m
\]
\[
V = 8.99 caran 10^9 caran 25 caran 10^{-6}
\]
\[
V = 224,75 \times 10^3 \, \text{V}
\]
\[
V = 2,2475 \times 10^5 \, \text{V}
\]
Ji ber vê yekê, potansiyela elektrîkê li dûriya 0,2 metreyan ji barkêşê \(2,2475 \times 10^5 \, \text{V} \) ye.
Nimûneya Pirsa 4: Enerjiya Potansiyel a Elektrîkî
Pirs:
Du barên elektrîkê yên \( 3 caran 10^{-6} \, \text{C} \) û \( -2 caran 10^{-6} \, \text{C} \) 0,1 metreyan dûr in. Enerjiya potansiyela elektrîkê ya pergalê hesab bike.
Çare:
Formula enerjiya potansiyela elektrîkê bikar bînin:
\[
U = k \frac{q_1 q_2}{r}
\]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[
U = 8.99 caran 10^9, N m^2/C^2 caran frac{(3 caran 10^{-6}, C)(-2 caran 10^{-6}, C)}{0,1, m}
\]
\[
U = 8.99 caran 10^9 caran frac{-6 caran 10^{-12}}{0,1}
\]
\[
U = -5,394 \times 10^{-1} \, \text{J}
\]
\[
U = -0,5394 \, \text{J}
\]
Ji ber vê yekê, enerjiya potansiyel a elektrîkê ya sîstemê -0,5394 J ye.
Xelasî
Têgihîştina elektrîka statîk û sepandina têgehên bingehîn ên wekî qanûna Coulomb, qadên elektrîkê, potansiyela elektrîkê û enerjiya potansiyela elektrîkê di fîzîka pola 12-an de pir girîng e. Bi xwendina pirsgirêkên mînakî yên jorîn, ji xwendekaran tê hêvîkirin ku van têgehan çêtir fam bikin û bikaribin wan di rewşên cûrbecûr de bicîh bînin. Ev pirsgirêk di heman demê de alîkariya xwendekaran dikin ku ji bo ezmûn û pirsgirêkên tevlihevtir ên di pêşerojê de amade bibin.
Pratîkkirina celebên cûda yên pirsgirêkên elektrîka statîk dê têgihîştina we ya têgehî xurt bike û jêhatîyên we yên çareserkirina pirsgirêkan baştir bike. Berî ku hûn li ser pirsgirêkan bixebitin, her gav piştrast bikin ku hûn bingehên teorîk fam dikin, ji ber ku têgihîştinek baş dê ji we re bibe alîkar ku hûn pirsgirêkan bi bandortir û rasttir çareser bikin.
