Майдони барқӣ

Инчунин муҳокимаи саволҳои майдони электрикӣ ва мисолҳои саволҳои майдони электрикиро омӯзед.

Барои осон кардани фаҳмиши қувваи электрикӣ, ки метавонад дар масофа амал кунад, мафҳуми майдон муаррифӣ карда шуд. Мафҳуми майдони электрикиро олими бритониёӣ Майкл Фарадей (1791–1867) таҳия кардааст.

Фаҳмиш

Фарз мекунем, ки милаи шишагӣ дар аввал аз ҷиҳати электрикӣ бетараф аст. Пас аз молидан бо матоъ, милаи шишагӣ заряднок мешавад. Вақте ки милаи шишагӣ заряди электрикӣ дорад , майдони ҳамзамон дар атрофи милаи шишагӣ пайдо мешавад. Агар милаи шишагӣ бетараф шавад, майдони ҳамзамон аз фазо нопадид мешавад. Пас, мавҷудияти майдон аз мавҷудияти заряди электрикӣ ҷудонашаванда аст. Майдони электрикӣ як навъи модда ба монанди ҳаво ва як навъи мавҷ ба монанди мавҷҳои электромагнитӣ нест, балки чизест, ки аз ҷониби заряди электрикӣ ба вуҷуд меояд ва ба фазои атрофи заряди электрикӣ таъсир мерасонад, ки дар он таъсири он танҳо аз ҷониби дигар зарядҳои электрикӣ эҳсос мешавад.

Барои санҷидани он ки оё майдон дар фазо вуҷуд дорад, фарз карда мешавад, ки дар он фазо заряди санҷишӣ мавҷуд аст . Заряди санҷишӣ зарядест (Q), ки он қадар хурд аст, ки майдони хеле хурдро ба вуҷуд меорад ва аз ин рӯ, онро нодида гирифтан мумкин аст. Аммо, заряди санҷишӣ метавонад таъсири майдонеро, ки аз ҷониби дигар зарядҳои электрикӣ ба вуҷуд омадааст, эҳсос кунад. Заряди санҷишӣ танҳо барои таҳқиқи он ки оё майдони электрикӣ вуҷуд дорад, мавҷуд аст. Агар майдони электрикӣ вуҷуд дошта бошад, заряди санҷишӣ таъсирро дар шакли қувваи электрикӣ эҳсос мекунад. Баръакс, агар вуҷуд надошта бошад, заряди санҷишӣ қувваи электрикиро эҳсос намекунад.

Ба расми тарафи чап нигаред.
Дар расми 1, заряд +q₁ ва заряд +q₂ майдони электрикиро дар фазои атроф ба вуҷуд меорад. Вақте ки заряди озмоишӣ +q ҷойгир карда мешавад_o дар нуқтаи фазо, заряди санҷишӣ +q_o қувваи барқро эҳсос мекунад. F₁ қувваи электрикии аз ҷониби заряд +q таъсиркунанда аст₁ дар заряди санҷишӣ +q_o ва Ф₂ қувваи электрикии аз ҷониби заряд +q таъсиркунанда аст₂ дар заряди санҷишӣ +q_oДар расми 2, вақте ки заряди озмоишӣ хориҷ карда мешавад, майдон боқӣ мемонад ва аз он нуқта нопадид намешавад. E₁ майдонест, ки аз заряди электрикӣ +q ба вуҷуд омадааст₁ ва Э₂ майдонест, ки аз заряди электрикӣ +q ба вуҷуд омадааст₂.

Қувваи майдон

Майдони электрикӣ як миқдори векторӣ аст, ки ҳам бузургӣ ва ҳам самт дорад. Қувваи майдони электрикӣ дар нуқта ҳамчун қувваи электрикии аз ҷониби заряди электрикӣ ба заряди озмоишии мусбат, ки дар он нуқта ҷойгир аст, тақсим карда мешавад ва ба бузургии заряди озмоишӣ баробар карда мешавад.
Маълумот:
E = шиддати майдон
F = қувваи барқӣ
q = бузургии заряди озмоишӣ
Маълумот:
Q = заряди барқӣ
r = масофа байни заряди барқӣ ва заряди озмоишӣ
(хонед: эпсилон сифр) = диэлектрикии фазои холӣ = 8,854 x 10^-12 C²/Нм²
k = доимии Кулон = 9 x 10⁹ Нм²/C²

Воҳиди қувваи барқӣ Нютон ва воҳиди заряди барқӣ Кулон аст, аз ин рӯ воҳиди майдон Нютон/Кулон, ихтисоршуда Н/К мебошад.

Самт

 
Ба расми тарафи чап нигаред
Пада Расми 1a, заряди электрикии мусбат (+Q) ба заряди озмоишии мусбат (+q) қувваи электрикиро таъсир мерасонад, ки дар он самти қувваи электрикӣ (F) аз заряди +Q дур аст.
Пада Расми 1б, вақте ки заряди озмоишӣ хориҷ карда мешавад, дар он нуқта майдони (E) пайдо мешавад, ки самти он аз заряди электрикии Q дур аст.
Пада Расми 2a, заряди электрикии манфӣ (-Q) ба заряди озмоишии мусбат (+q) қувваи электрикӣ таъсир мерасонад, ки дар он самти қувваи электрикӣ (F) ба заряди -Q наздик мешавад.
Пада Расми 2б, вақте ки заряди озмоишӣ хориҷ карда мешавад, дар он нуқта майдони (E) пайдо мешавад, ки самти он ба заряди электрикӣ -Q наздик аст.
Бар асоси тасвир ва шарҳи дар боло овардашуда, метавон хулоса кард, ки самти майдон аз заряди электрикии мусбат дур шуда, ба самти заряди электрикии манфӣ равона шудааст.

Намунаи масъалаҳо

1. Нуқтаи А дар майдони электрикӣ ҷойгир аст. Қувваи майдони электрикӣ дар нуқтаи А 0,4 Н/Кл аст. Агар дар нуқтаи А объекте бо заряди 0,2 Кл ҷойгир карда шавад, қувваи Кулон...
А. 0,2 Н
Б. 0,4 Н
C. 0,6 Н
D. 0,7 Н
Шарқӣ 0,8 Н
Муҳокима:
Рӯшан аст :
E = 0,4 Н/С
q = 0,2 C
Пурсида шуд :
Қувваи барқӣ?
Ҷавоб :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
Ҷавоби дуруст E аст.

2. Нуқтаи заряднок q дар нуқтаи А дар майдони электрикии аз заряди (+) ба вуҷуд омада қарор дорад, то ки он қувваи 0,1 Н-ро дар самти заряди q эҳсос кунад. Агар шиддати майдон дар нуқтаи А 0,02 Н/С бошад, пас бузургӣ ва намуди заряди q...
A. 5,0 C, мусбат
B. 5,0 C, манфӣ
C. 4,0 C, мусбат
D. 2,5 C, манфӣ
E. 2,5 C, мусбат
Муҳокима:
Рӯшан аст :
F = 0,1 Н.
E = 0,02 Н/С
Пурсида шуд :
Бузургӣ ва самти заряд q чист?
Ҷавоб :
Бузургии заряд q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N: 0,02 N / C = 5C
Навъи заряд q:
Самти қувваи Кулон ба самти заряди q аст, аз ин рӯ заряди q бояд арзиши мусбат дошта бошад.