Àpilẹ̀kọ nípa pápá iná mànàmáná
Lórí kókó ọ̀rọ̀ agbára iná mànàmáná, a kẹ́kọ̀ọ́ pé bí agbára iná mànàmáná ṣe ń lé ara wọn jáde, nígbà tí kò yàtọ̀ sí agbára iná mànàmáná tí ń fà ara wọn mọ́ra. Tí ohun tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí, àwọn ohun méjèèjì náà ń fà ara wọn pọ̀ kí wọ́n lè lọ sí ara wọn. Ní ọ̀nà mìíràn, tí ohun tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí, àwọn ohun méjèèjì náà ń lé ara wọn jáde kí wọ́n lè jìnnà sí ara wọn. Gẹ́gẹ́ bí a ṣe kẹ́kọ̀ọ́ nípa òfin Coulomb, àwọn ohun tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí. Agbára iná mànàmáná tí ohun tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí ibi tí agbára iná mànàmáná ń lé sí ni àpẹẹrẹ agbára tí ó lè ṣiṣẹ́ láìsí ìfọwọ́sowọ́pọ̀. Àpẹẹrẹ mìíràn ti agbára tí ó lè ṣiṣẹ́ ní ọ̀nà jíjìn ni agbára agbára mànàmáná . Ohun tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí ibi tí agbára rẹ̀ ń lé sí.
Agbara ija , agbara titẹ, agbara deede jẹ apẹẹrẹ awọn agbara ti o rọrun lati loye nitori awọn agbara wọnyi n ṣiṣẹ nigbati ifọwọkan ba waye. Ni ilodi si, agbara ina jẹ apẹẹrẹ agbara ti o nira lati loye nitori agbara yii le ṣiṣẹ lati ijinna kan laisi ifọwọkan. Lati loye agbara ina ti o le ṣiṣẹ lati ijinna kan, imọran ti aaye ina farahan. Imọye aaye ina ni a ṣe agbekalẹ nipasẹ onimọ-jinlẹ ara ilu Gẹẹsi Michael Faraday (1791-1867).
Ìtumọ̀ pápá iná mànàmáná (E)
Ká sọ pé gíláàsì kan jẹ́ aláìlágbára ní àkọ́kọ́. Lẹ́yìn tí wọ́n bá fi aṣọ pa á, ọ̀pá gíláàsì náà yóò di alágbára iná mànàmáná. Nígbà tí ọ̀pá gíláàsì náà bá di aláìlágbára, ní àkókò kan náà, pápá iná mànàmáná kan yóò fara hàn yíká gíláàsì náà. Tí gíláàsì náà bá di aláìlágbára, ní àkókò kan náà pápá iná mànàmáná náà yóò pòórá. Nítorí náà, wíwà E kò lè yà kúrò nínú wíwà agbára iná mànàmáná. E kì í ṣe irú ohun kan bí afẹ́fẹ́ kì í sì í ṣe irú ìgbì iná mànàmáná, bí ìgbì iná mànàmáná. E jẹ́ nǹkan tí agbára iná mànàmáná fà, ó sì ní ipa lórí ààyè tí ó yí agbára iná mànàmáná ká, níbi tí àwọn agbára iná mànàmáná mìíràn yóò ti nímọ̀lára ipa E.
Láti dán wò bóyá E wà nínú yàrá kan, a gbà pé iye owó ìdánwò kan wà ní àyè náà. Iye owó ìdánwò náà jẹ́ iye owó tí ó kéré jùlọ (Q) kí iye owó ìdánwò náà lè mú kí pápá iná mànàmáná kékeré jáde, kí a lè fojú fo ó. Síbẹ̀síbẹ̀, iye owó ìdánwò náà lè ní ipa lórí agbára iná mànàmáná tí àwọn iye owó iná mìíràn ń mú wá. Iye owó ìdánwò náà ni a gbé kalẹ̀ láti ṣe ìwádìí bóyá E wà. Tí E bá wà nínú àyè náà,
Gbigba agbara idanwo naa gbọdọ ni iriri agbara ina, lakoko ti ko ba si E, gbigba agbara idanwo naa ko ni iriri agbara ina.
Wo àwòrán tó wà ní ẹ̀gbẹ́.
Nínú àwòrán 1, agbára +q 1 àti agbára +q 2 ń mú E jáde ní ààyè tó yí i ká. Nígbà tí a bá gbé agbára +q o sí ààyè kan nínú ààyè, agbára +q o ń ní ìrírí agbára iná mànàmáná. F 1 ni agbára iná mànàmáná tí agbára +q 1 ń lò lórí agbára +q o ń ṣiṣẹ́ , àti F 2 ni agbára iná mànàmáná tí agbára +q 2 ń ṣiṣẹ́ lórí agbára +q o ń ṣiṣẹ́. Nínú àwòrán 2, nígbà tí a bá yọ agbára ìdánwò kúrò, E dúró síbẹ̀ kò sì ní parẹ́ láti ojú ibi náà. E 1 jẹ́ pápá iná mànàmáná tí agbára iná mànàmáná +q 1 ń ṣiṣẹ́ , àti E 2 jẹ́ E tí agbára iná mànàmáná +q 2 ń ṣiṣẹ́.
Iwọn ti aaye ina mọnamọna
E jẹ́ ìwọ̀n fekito, níbi tí pápá iná mànàmáná ní ìwọ̀n àti ìtọ́sọ́nà. A sábà máa ń pe ìwọ̀n E ní agbára E. Agbára E ní ojú kan ni a túmọ̀ sí agbára iná mànàmáná tí agbára iná mànàmáná ń lò lórí agbára ìdánwò rere tí a gbé sí ojú yẹn, tí a pín sí ìwọ̀n agbára ìdánwò náà.
E = Agbára pápá iná mànàmáná
F = agbara ina
q = idiyele idanwo
Ẹ̀yà agbára iná mànàmáná ni Newton, àti ẹ̀yà agbára iná mànàmáná ni Coulomb nítorí náà ẹ̀yà E ni Newton / Coulomb, tí a ké kúrú sí N/C.
Itọsọna ti aaye ina
Nínú Àwòrán 1a, agbára iná mànàmáná rere (+Q) ń lo agbára iná mànàmáná lórí agbára ìdánwò rere (+q), níbi tí ìtọ́sọ́nà agbára iná mànàmáná (F) jìnnà sí agbára +Q.
Nínú Àwòrán 1b, nígbà tí a bá yọ owó ìdánwò kúrò, ní àkókò yìí ni pápá iná mànàmáná kan (E) wà tí ìtọ́sọ́nà rẹ̀ jìnnà sí Q.
Nínú Àwòrán 2a, agbára iná mànàmáná tí kò dára (-Q) ń lo agbára iná mànàmáná nínú agbára ìdánwò rere (+q), níbi tí ìtọ́sọ́nà agbára iná mànàmáná (F) ti súnmọ́ agbára -Q.
Nínú Àwòrán 2b, nígbà tí a bá yọ owó ìdánwò kúrò, ní àkókò yìí ni pápá iná mànàmáná kan (E) wà tí ìtọ́sọ́nà rẹ̀ sún mọ́ agbára iná mànàmáná -Q.
Ní ìbámu pẹ̀lú àwòrán àti àlàyé tó wà lókè yìí, a lè parí èrò sí pé ìtọ́sọ́nà pápá iná mànàmáná jìnnà sí agbára iná mànàmáná rere, ó sì sún mọ́ agbára iná mànàmáná odi.
Electric aaye ila
A máa ń mú E jáde nípasẹ̀ agbára iná mànàmáná , ó sì máa ń nípa lórí ààyè tó yí agbára iná mànàmáná ká, níbi tí agbára iná mànàmáná mìíràn nìkan ni a máa ń rí lára agbára E. Tí agbára iná mànàmáná mìíràn bá wà nínú agbára iná mànàmáná tí agbára iná mànàmáná ń mú jáde, agbára iná mànàmáná mìíràn máa ń nímọ̀lára agbára iná mànàmáná.
Lílóye pápá iná mànàmáná lókè yìí, gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀ nínú àpilẹ̀kọ nípa E, a lè fi ọkàn ṣe é ṣùgbọ́n a lè fi ojú inú wo inú ọkàn nìkan. Láti fojú inú wo E, a gbé àwọn ìlà pápá iná mànàmáná kalẹ̀. Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná jẹ́ àkójọ àwọn ìlà tí a fà yíká agbára iná mànàmáná láti fi hàn pé pápá iná mànàmáná wà. Nítorí pé ó fẹ́ fi wíwà E hàn, ìsopọ̀ wà láàárín àwọn ìlà wọ̀nyí pẹ̀lú E. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, a lè ṣàlàyé ìwọ̀n àti ìtọ́sọ́nà E nípa fífà àwọn ìlà pápá iná mànàmáná.
Àbájáde yìí ni ìbáṣepọ̀ láàárín ìtọ́sọ́nà àti agbára pápá iná mànàmáná pẹ̀lú àwọn ìlà pápá iná mànàmáná:
Àkọ́kọ́, ìtọ́sọ́nà E kúrò ní ìdíje rere ó sì súnmọ́ ìdíje odi. Nítorí náà, ìtọ́sọ́nà àwọn ìlà pápá iná mànàmáná náà jìnnà sí ìdíje rere ó sì súnmọ́ ìdíje odi.
Tí agbára ìdáná bá wà ní ẹ̀gbẹ́ agbára ìdáná, a máa fa àwọn ìlà iná mànàmáná láti inú agbára ìdáná rere sí agbára ìdáná òdì. Ní ọ̀nà mìíràn, tí agbára ìdáná bá wà ní ẹ̀gbẹ́ agbára ìdáná òdì, a máa fa àwọn ìlà iná mànàmáná láti inú agbára ìdáná rere kọ̀ọ̀kan, a sì máa ń jìnnà sí ara wọn.
Èkejì, agbára pápá iná mànàmáná ni a fi hàn nípa ìjìnnà láàárín àwọn ìlà pápá iná mànàmáná. Bí ìjìnnà láàárín àwọn ìlà pápá iná mànàmáná ṣe sún mọ́, bẹ́ẹ̀ ni agbára pápá iná mànàmáná náà ṣe pọ̀ sí i àti bí ìjìnnà láàárín àwọn ìlà pápá iná mànàmáná náà ṣe jìnnà sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni agbára pápá iná mànàmáná náà ṣe kéré sí i.
Kí ló dé tí, bí ìjìnnà láàrín àwọn ìlà náà bá sún mọ́ ara wọn, bẹ́ẹ̀ náà ni agbára pápá iná mànàmáná náà ṣe pọ̀ sí i? Láti lóye èyí, wo àlàyé tó tẹ̀lé e yìí. Ká sọ pé agbára ìgbóná rere kan wà ní àárín gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn náà, tí àwọn ìlà pápá iná mànàmáná náà sì tàn káàkiri oríṣiríṣi ọ̀nà láti ojú gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn náà. Tí iye àwọn ìlà pápá iná mànàmáná bá jẹ́ N, tí agbègbè ojú gbùngbùn gbùngbùn náà sì jẹ́ 4πr 2 , nígbà náà iye àwọn ìlà fún agbègbè ẹyọ kan tàbí ìwọ̀n ìlà kọ̀ọ̀kan jẹ́ N / 4πr 2. Gẹ́gẹ́ bí àgbékalẹ̀ yìí, fún N kan náà, tí r bá kéré sí i, ìjìnnà láàrín àwọn ìlà náà yóò sún mọ́ ara wọn, tí r bá sì túbọ̀ ṣe pàtàkì, ìjìnnà láàrín àwọn ìlà náà yóò jìnnà sí i.
Fọ́múlá agbára pápá iná mànàmáná E = kq / r 2 tún fihàn pé agbára pápá iná mànàmáná náà jẹ́ ìwọ̀n ìdàkejì sí onígun mẹ́rin ti ìjìnnà náà. Tí r bá kéré sí i, agbára pápá iná mànàmáná náà yóò hàn gbangba sí i, tí r bá sì hàn gbangba sí i, agbára pápá iná mànàmáná náà yóò dín kù.
Ní ìbámu pẹ̀lú àtúnyẹ̀wò tí a ṣe lókè yìí, a lè parí èrò sí pé tí r bá ń dínkù (tó ń sún mọ́ agbára ìgbóná) agbára pápá iná mànàmáná náà ń pọ̀ sí i, àti pé àyè láàárín àwọn ìlà náà ń sún mọ́ ara wọn. Ní ọ̀nà mìíràn, tí r bá ń hàn gbangba sí i (tó ń jìnnà sí agbára ìgbóná), agbára pápá iná mànàmáná náà ń dín kù, àti pé àyè láàárín àwọn ìlà náà ń jìnnà sí i.
Ẹ̀kẹta, iye àwọn ìlà E jẹ́ ìwọ̀n agbára pápá iná mànàmáná. Bí àwọn ìlà pápá iná mànàmáná bá ṣe pọ̀ sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni agbára pápá iná mànàmáná náà ṣe pọ̀ sí i. Bí àwọn ìlà pápá iná mànàmáná bá ṣe kéré sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni agbára pápá iná mànàmáná náà ṣe kéré sí i.
