Fizika asoslari darsliklari

1. Zarrachaning inersiya momenti

Aylanuvchi zarrachani ko'rib chiqing. Massasi m bo'lgan zarrachaga F kuchi beriladi, shunda zarracha O o'qi atrofida aylanadi. Zarracha aylanish o'qidan r masofada joylashgan. Birinchidan, zarracha tinch holatda bo'ladi (v = 0). F kuchi bilan harakatlangandan so'ng, zarrachalar tangensial tezlanishga ega bo'lishi uchun ma'lum bir tezlikda harakatlanadi. Kuch (F), massa (m) va zarrachalarning tangensial tezlanishi o'rtasidagi bog'liqlik 3-tenglama bilan ifodalanadi:

Ko'proq o'qing

Elektr tokining ta'rifi

Mis kabi o'tkazgichda tasodifiy ravishda yuqori tezlikda erkin harakatlanadigan, ammo metalldan chiqib ketmaydigan elektronlar mavjud. Erkin harakatlana oladigan elektronlar erkin elektronlar deb ataladi. Elektronlar barcha yo'nalishlarda erkin harakatlansa-da, ma'lum bir yo'nalishda elektronlarning umumiy oqimi bo'lmaydi. Bu holat mis simning ikki uchi o'rtasida potensiallar farqi bo'lmaganda yuzaga keladi.

Sim elektr manbaiga ulanganda, mis simning ikki uchi o'rtasida potensiallar farqi paydo bo'ladi, natijada mis sim ichida elektr maydoni paydo bo'ladi. Elektr maydonining mavjudligi erkin elektronlarning F = q E = e E elektr kuchini boshdan kechirishiga olib keladi, bu yerda F = elektr kuchi , e = elektron zaryadi, E = elektr maydoni . Bu elektr kuchi erkin harakatlanayotgan barcha elektronlarning birgalikda tezlanishiga olib keladi, bu esa elektr kuchi bilan bir xil yo'nalishda.

Ko'proq o'qing

Kondensator ta'rifi haqida maqola

Kondensatorning ta'rifi elektr zaryadi va elektr potensial energiyasini saqlaydigan qurilmadir. Oddiy kondansatör bir-biriga yaqin joylashgan, lekin bir-biriga tegmaydigan va izolyator yoki vakuum bilan ajratilgan ikkita o'tkazgichli plastinkalar yoki varaqlardan iborat. O'tkazgichlar metallar kabi elektr tokini o'tkaza oladigan materiallar, izolyatorlar esa plastik kabi elektr tokini o'tkaza olmaydigan materiallardir.

Dastlab, ikkita o'tkazgich elektr zaryadlangan yoki elektr neytral emas. Bir o'tkazgich musbat zaryadlangan, ikkinchi o'tkazgich esa manfiy zaryadlangan bo'lishi uchun elektronlar bir o'tkazgichdan boshqasiga o'tishi kerak. Elektronlar atom yuzasida joylashgan, shuning uchun ularni harakatlantirish oson. Elektronlar bir o'tkazgichdan boshqasiga o'tgandan so'ng, o'tkazgichlardan birida ortiqcha elektronlar bo'ladi (protonlar yetishmaydi).

shunday qilib u manfiy zaryadlanadi, boshqa o'tkazgichda esa elektron yetishmovchiligi (ortiqcha proton) mavjud bo'lib, u musbat zaryadlanadi. Kondensatorlarda elektr zaryadlarini zaryadlash jarayonining batafsil tavsifi kondensatorlarda elektr energiyasini saqlash mavzusida ko'rib chiqiladi.

Ko'proq o'qing

Elektr potensialining ta'rifi

Elektr potensiali zaryad birligiga to'g'ri keladigan elektr potensial energiyasi sifatida belgilanadi . Faraz qilaylik, u a nuqtada bo'lganda, q zaryadining elektr potensial energiyasi EP _a ga teng bo'lsa , u holda a nuqtadagi elektr potensiali quyidagicha ifodalanadi:

V = elektr potensiali, EP = elektr potensial energiyasi, q = elektr zaryadi

V nafaqat a nuqtada, balki elektr maydonining barcha nuqtalarida ham mavjud. Misol tariqasida a nuqtasi keltirilgan. Keyinroq tushuntirilganidek, V q zaryadiga bog'liq emas.

Ko'proq o'qing

Elektr potensial energiyasi haqida maqola

Ushbu mavzuni o'rganishdan oldin, avval ish, konservativ kuchlar, konservativ kuchlar bilan potensial energiya o'rtasidagi bog'liqlik , elektr kuchlari va elektr maydonini tushunib oling.

Elektr kuchi konservativ kuchdir

Gravitatsiya kuchi va prujina kuchidan tashqari, konservativ kuchning yana bir misoli elektr kuchidir. Elektr kuchi nima uchun konservativ kuch deb atalishini yaxshiroq tushunish uchun quyidagi tushuntirishni tushuning.

Ko'proq o'qing

Gauss qonuni yordamida elektr maydonini aniqlash haqida maqola

Bir nuqtali zaryadning elektr maydoni

Bitta musbat zaryad tomonidan hosil qilingan elektr maydonini hisoblash uchun birinchi qadam radiusi r bo'lgan sharsimon Gauss yuzasini tanlashdir, bu yerda sharning markazi bitta zaryadda joylashgan. Sharning sirt maydoni 4πr ga teng.².

Sfera markazidan chiqayotgan elektr maydoni sfera yuzasiga perpendikulyar ravishda kirib boradi, shuning uchun elektr oqimining formulasi Φ = E A ga teng. Gauss qonunining formulasi Φ = Q/ε _{o ga teng.}

Ko'proq o'qing

Gauss qonuni haqida maqola

Kulon qonuniga kelsak , elektr zaryadlari orasidagi kuch o'rganildi. Elektr maydonini ko'rib chiqishda Kulon qonunining yana bir shakli muhokama qilindi, bu F = q E tenglama bilan ifodalanadi,

bu yerda F elektr kuchi, q elektr zaryadi va E elektr maydoni. Kulon qonuni elektr zaryadi (q) va elektr maydoni (E) o'rtasidagi munosabatni tushuntiruvchi fizika qonuni deb aytish mumkin.

Gauss qonuni elektr zaryadlari va elektr maydonlari o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntiruvchi yana bir fizika qonunidir. Gauss qonuni nemis nazariy fizigi va matematiki Karl Fridrix Gauss (1777-1855) tomonidan ishlab chiqilgan.

Ko'proq o'qing

Elektr oqimining ta'rifi

Elektr maydoniga kelsak, elektr zaryadi, bir nechta elektr zaryadlari yoki elektr zaryad taqsimoti natijasida hosil bo'lgan elektr maydon kuchini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan elektr maydonining ta'rifi va tenglamasi muhokama qilindi . Elektr zaryadi yoki ikkita elektr zaryadi tomonidan hosil bo'lgan elektr maydon kuchini hisoblash elektr maydon kuchi formulasi yordamida osongina yechiladi. Agar hisoblangan narsa elektr zaryad taqsimoti natijasida hosil bo'lgan elektr maydon kuchi bo'lsa, elektr maydon kuchi formulasi ishlatilsa, hisoblash murakkabroq bo'ladi, ammo Gauss qonunidan foydalanish osonroq . Gauss qonunini chuqur o'rganishdan oldin, avval Gauss qonunida ishlatiladigan elektr oqimi tushunchasi tufayli elektr oqimini tushunib oling.

Ko'proq o'qing

Elektr maydoni haqida maqola

Elektr zaryadi mavzusida o'xshash zaryadlar bir-birini itarishini, farqli zaryadlar esa bir-birini tortishini o'rganildi. Agar musbat zaryadlangan jism manfiy zaryadlangan jismga yaqinlashtirilsa, ikki jism bir-biriga tortiladi va ular bir-biriga qarab harakatlanadi. Aksincha, agar musbat zaryadlangan jism musbat zaryadlangan jismga yaqinlashtirilsa, u holda ikki jism bir-birini itarib, ular bir-biridan uzoqlashadi. Kulon qonuni mavzusida o'rganilganidek, elektr zaryadlangan jismlar boshqa elektr zaryadlangan jismlarni tezlashtirishi mumkin, chunki bu elektr zaryadlangan jismlar o'rtasida elektr kuchi mavjud. Elektr zaryadlangan jism tomonidan boshqa elektr zaryadlangan jismlarga ta'sir qiluvchi elektr kuchi kontaktsiz ta'sir qila oladigan kuchga misoldir. Masofadan ta'sir qila oladigan kuchga yana bir misol tortishish kuchidir . Gravitatsiya kuchi massali jism tomonidan boshqa massali jismlarga ta'sir qiladi.

Ko'proq o'qing