☰ Mundarija · Fizika

Maydonda zaryadni ko‘chirishdagi ish

Darslar 33 · 1 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
33

Elektrostatik maydonda zaryadni ko‘chirishda bajarilgan ish

Darslik: 123–124-betlar
MaqsadElektrostatik maydonda zaryadni ko‘chirishda bajarilgan ishni (A = qEd, A = q(φ₁ – φ₂)), uning yo‘lga bog‘liq emasligini va zaryadli zarrani tezlatishni hisoblash.
Yangi so‘zlar
elektrostatik maydon · electrostatic fieldpotensial maydon · potential fieldkonservativ kuch · conservative forceelektronvolt · electronvolt
Tushuntirish

Bir jinsli maydonda q zaryadni kuch chizig‘i bo‘ylab d masofaga ko‘chirishda maydon ishi A = qEd; kuch va ko‘chish orasidagi burchak α bo‘lsa, A = qEs·cosα = qEΔx, bunda Δx – ko‘chishning maydon yo‘nalishidagi proyeksiyasi. Ish yo‘lning shakliga emas, faqat boshlang‘ich va oxirgi nuqtalarga bog‘liq: elektrostatik maydon potensial maydon, uning kuchi konservativ kuch; zaryadni yopiq kontur bo‘ylab ko‘chirishda ish nolga teng. Potensiallar bilan: A = q(φ₁ – φ₂) = qU = –ΔWₚ. Zaryadli zarra tinch holatdan U kuchlanishda tezlashsa, maydon ishi kinetik energiyaga aylanadi: qU = mυ²/2, bundan υ = √(2qU/m). Atom fizikasida energiya elektronvoltda o‘lchanadi: 1 eV = 1,6·10⁻¹⁹ J (elementar zaryad e = 1,6·10⁻¹⁹ C ni 1 V potensiallar farqida o‘tkazganda olgan energiya). Elektronning massasi 9,1·10⁻³¹ kg, protonniki 1,67·10⁻²⁷ kg.

Namunalar
E = 5000 V/m bir jinsli maydonda q = 3 nC zaryad maydon bo‘ylab 0,2 m ko‘chdi: A = qEd = 3·10⁻⁹·5000·0,2 = 3·10⁻⁶ J = 3 μJ. Ko‘chish maydon bilan 60° burchak hosil qilib shu uzunlikda bo‘lsa (q = 4 nC): A = 4·10⁻⁹·5000·0,2·0,5 = 2 μJ.
Elektron tinch holatdan U = 100 V da tezlashadi: energiyasi 100 eV = 1,6·10⁻¹⁷ J; υ = √(2qU/m) = √(2·1,6·10⁻¹⁷/9,1·10⁻³¹) ≈ 5,9·10⁶ m/s.
Sinfda faoliyat

Faqat sinfda, hisob bilan: o‘z daftaringizda proton va elektron bir xil kuchlanishda tezlashganda kinetik energiyalari teng, tezliklari esa massaga qarab har xil bo‘lishini formula bo‘yicha asoslang. Tajriba o‘tkazilmaydi; yuqori kuchlanish xavfli.

Mashq
1
Elektrostatik maydonda yopiq kontur bo‘ylab ko‘chirishda ish nimaga teng va nima uchun?
2
q = 2 nC zaryadni E = 1000 V/m maydon bo‘ylab 0,5 m ko‘chirishda ish necha nJ?
3
5 nC zaryad potensiali 80 V dan 20 V ga o‘tdi. Maydon ishi necha nJ?
4
Kuch chiziqlariga perpendikulyar yo‘nalishda ko‘chirishda maydon ishi nima uchun nol?