☰ Mundarija · Fizika

Zaryadlangan shar maydoni va potensial

Darslar 31–32 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
32

Nuqtaviy zaryad maydonining potensiali. Potensiallar farqi

Darslik: 120–122-betlar
MaqsadNuqtaviy zaryad maydonining potensialini, potensiallar farqini (kuchlanishni), E = U/d munosabatini va ekvipotensial sirtlarni masalalarda qo‘llash.
Yangi so‘zlar
potensial · potentialpotensiallar farqi (kuchlanish) · potential difference (voltage)volt · voltekvipotensial sirt · equipotential surface
Tushuntirish

Maydon kuchlanganligi uning kuch xarakteristikasi bo‘lsa, potensial – energetik xarakteristikasi: φ = W/q₀, bunda W – sinov zaryadi q₀ ning maydondagi potensial energiyasi. Vakuumdagi nuqtaviy q zaryaddan r masofada φ = kq/r (cheksizlikda φ = 0); potensial skalyar kattalik, ishorasi q ning ishorasi bilan bir xil, bir necha zaryad potensiallari algebraik qo‘shiladi. Birligi 1 V = 1 J/C. Zaryadni 1-nuqtadan 2-nuqtaga ko‘chirishda maydon ishi A = q(φ₁ – φ₂) = qU, bunda U = φ₁ – φ₂ – potensiallar farqi (kuchlanish). Bir jinsli maydonda E = U/d (birligi 1 V/m = 1 N/C). Potensiallari teng nuqtalar sirti – ekvipotensial sirt; nuqtaviy zaryadda bu zaryad atrofidagi sferalar. Kuch chiziqlari ekvipotensial sirtga doim perpendikulyar va potensial kamayish tomonga yo‘nalgan; ekvipotensial sirt bo‘ylab zaryad ko‘chirilsa, ish nolga teng.

Namunalar
q = 6 nC dan r = 0,3 m da φ = kq/r = 9·10⁹·6·10⁻⁹/0,3 = 54/0,3 = 180 V. Ikkinchi nuqtada φ = 60 V bo‘lsa, U = 180 – 60 = 120 V.
4 nC zaryad potensiallar farqi 150 V bo‘lgan ikki nuqta orasida ko‘chdi: A = qU = 4·10⁻⁹·150 = 6·10⁻⁷ J = 600 nJ. Plastinalar orasi 3 sm bo‘lsa, E = U/d = 150/0,03 = 5000 V/m.
Sinfda faoliyat

Faqat sinfda: A4 qog‘ozga musbat zaryadni belgilab, atrofiga uning ekvipotensial chiziqlarini (konsentrik aylanalar) va kuch chiziqlarini (radial) chizing. Elektr jihozlari ishlatilmaydi.

Mashq
1
Potensialning ta’rifi va birligini ayting.
2
q = 4 nC dan r = 0,6 m da potensial necha V? (k = 9·10⁹)
3
2 nC zaryad U = 50 V potensiallar farqi orasida ko‘chdi. Maydon ishi necha nJ?
4
Plastinalar orasidagi masofa 5 sm, kuchlanish 200 V. E necha V/m?