ელექტროსტატიკა ფიზიკის ის სფეროა, რომელიც მოიცავს დანარჩენი ელექტრული მუხტების შესწავლას. შენ ფენომენებიელექტროსტატიკური შესწავლილი ცოდნის ამ სფეროში წარმოიქმნება შედეგად ძალაწელსმოზიდვა და მოგერიება რომ ელექტრული მუხტები ახდენს ერთმანეთს. ამ ტექსტში ვისაუბრებთ ელექტროსტატიკის ზოგიერთ მთავარ თვისებაზე, მაგალითად, მუხტზე ელექტრო, ელექტრიფიკაცია, ელექტრული ძალა, ელექტრული პოტენციალი, ელექტრული ველი და პოტენციური ენერგია ელექტრო.
ელექტრული მუხტი
ელექტრული მუხტი არის ქონებადამახასიათებელი (სათანადო) მატერიის ფუნდამენტური ნაწილაკები, როგორიცაა პროტონები და ელექტრონები, აგრეთვე მაკარონი. ელექტრონულად ნეიტრალურ სხეულებს აქვთ იგივე რაოდენობის ელექტრული მუხტები პოზიტიური და უარყოფითი ელექტრო მუხტის ერთეული ერთეულების საერთაშორისო სისტემა ეს არის კულონი (ჩ)
გარდა ამისა, ელექტრო მუხტი არის ფიზიკური სიდიდე კვანტიზებული, ანუ მას აქვს ღირებულებაᲛინიმალური, ამიტომ არაშესაძლებელია ელექტრული სხეულების პოვნა ელექტრული მუხტის მოდულით ამ მნიშვნელობაზე ნაკლები, მოუწოდა ფუნდამენტური დატვირთვა, ჩვეულებრივ ასოთი აღინიშნება და.
პროტონებსა და ელექტრონებს ზუსტად აქვთ ამ ელექტრული მუხტის მნიშვნელობა, დაახლოებით 1,6.10-19 ჩ. ამიტომ, როდესაც სხეული ელექტრონულად არის დამუხტული, მისი მუხტი არის მრავლობითიმთლიანი აძლევს მუხტიფუნდამენტური, მას შემდეგ, რაც ელექტრიფიკაცია ხდება დამატება ან მოცილება წელს ელექტრონებიმას შემდეგ, რაც პროტონები უკავშირდება ბირთვებიატომური.
სუბტიტრი:
Q - ელექტრული მუხტის მოდული (C - კულონები)
არა - დაკარგული ან ჭარბი ელექტრონების რაოდენობა
და - ფუნდამენტური დატვირთვა (1.6.10-19 ჩ)
შეხედეასევე:ხუთი მხიარული ფაქტი სხივების შესახებ, რომლებიც თქვენს თმას ააწვალებს
გონების რუქა: ელექტროსტატიკა
* გონებრივი რუქის PDF გადმოსაწერად, Დააკლიკე აქ!
ელექტრიფიკაცია
ელექტრიფიკაცია არის ყოველი პროცესი, რომელსაც შეუძლია აწარმოოს განსხვავება შეიყვანეთ ნომერი იტვირთებაპოზიტიური და უარყოფითი სხეულის. როდესაც სხეულს აქვს იგივე რაოდენობის დადებითი და უარყოფითი მუხტი, ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს არის ნეიტრალური; თუ ეს ციფრები განსხვავებულია, ჩვენ ვამბობთ, რომ ის არის ელექტრიფიცირებული.
ძირითადად, ელექტრიფიკაციის სამი პროცესია: ა ელექტროფიკაცია კონტაქტით, თითოხახუნის და ინდუქციით:
ელექტრიფიკაციათითოკონტაქტი მოიცავს ორ სხეულს კონდუქტორები, და ერთი მათგანი მაინც უნდა იყოს ელექტრონულადდატვირთული. როდესაც ორი სხეული დაუკავშირდება, მათი ელექტრული მუხტები იყოფა, სანამ ორი არ გახდება იმავე ელექტრული პოტენციალის ქვეშ. პროცესის ბოლოს სხეულები იმყოფებიან იგივე ნიშანი დატვირთვების.
ხახუნის ელექტრიფიკაცია გულისხმობს ორი სხეულის ენერგიის მიწოდებას ხახუნის მათ შორის. დროს ხახუნის (ხახუნის), ზოგიერთ ელექტრონს აძრობენ ერთი სხეულიდან და შემდეგ იტაცებენ მეორე სხეულს. აქედან გამომდინარე, საჭიროა გადავამოწმოთ ამ ორი ორგანოს ახლობლობა ამ ტიპის ელექტრიფიკაციაში, კონსულტაციის საფუძველზე ტრიბოელექტრული სერია.
ელექტრიფიკაციათითოინდუქცია ხდება მიერ მიახლოებანათესავი ელექტრონულად დამუხტულ სხეულს შორის, ე.წ. ინდუქტორი, და გამტარი სხეული, ე.წ. გამოწვეული. ინდუქტორის არსებობა წარმოშობს ა გამოწვეული სხეულში მუხტების გამოყოფა, ზარი პოლარიზაცია. ამ გამოყოფისგან, არმატურა დამიწდება მიწასთან, რის შედეგადაც მისი მუხტები მიედინება მიწის მავთულში.
ელექტროფიკაციის ყველა პროცესი ხდება შესაბამისად პრინციპებიწელსკონსერვაციააძლევსმუხტიელექტრო და ენერგია, ე.ი. ელექტროფიკაციამდე და მის შემდეგ, ბრალდების რაოდენობა და ენერგიას შორის მუხტებს შორის იგივე უნდა იყოს.
შეხედეასევე: რატომ არ არიან ჩიტები ჩვეულებრივ შოკირებული ელექტრული ხაზებით?
ელექტრო ძალა
ორმა ელექტრონულ დამუხტულ სხეულს შეუძლია დააკისროს ერთმანეთთან მიზიდულობა ან მოგერიება მათი მუხტის სიგნალის შესაბამისად. სხეულები ელექტრული მუხტებით თანაბარი ნიშნები მოგერიება და სხეულები, რომელთა ელექტრული მუხტები აქვთ საპირისპირო ნიშნებიერთმანეთის მოზიდვა.
კანონი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გამოვთვალოთ ელექტრული ძალის მოდული, რომელიც დატვირთულია ორ მუხტს შორის არის კულონის კანონი, წარმოდგენილი შემდეგი გამოთქმით:
სუბტიტრი:
ვ - ელექტრო ძალა (N - ნიუტონები)
კ0 - ელექტროსტატიკური ვაკუუმის მუდმივა (კ0 = 9,0,109 N.m² / C²)
რა1,რა2 - ელექტრული მუხტები 1 და 2 (C - კულონები)
დ - მანძილი 1 და 2 დატვირთვებს შორის (მ)
Ელექტრული ველი
ო ელექტრული ველი ეს არის ფიზიკური სიდიდე ვექტორი ელექტრო დატვირთვებს მიეკუთვნება. ყველა ელექტრული მუხტი ახდენს გავლენას მის გარშემო სივრცეზე მისი ელექტრული ველის გამო. აქედან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია გავიგოთ, რომ ელექტრული ველი გავლენას ახდენს ელექტრული მუხტები მათ გარემოზე. ელექტრული ველის განყოფილება საერთაშორისო სისტემაში არის ნიუტონითითოკულონი (N / C) ან ვოლტი მეტრზე (V / მ), რადგან ორივე ერთეულია ეკვივალენტები.
იხილეთ მაგალითი:
მოცემულ პოზიციას სივრცეში აქვს ელექტრული ველი 12.0 N / C წარმოიქმნება ელექტრული მუხტით. როდესაც ელექტრო მუხტი 1.0 გ მოთავსებულია ამ პოზიციაში, მასზე იმოქმედებს მოდულის ელექტრული ძალა 12.0 ნ. თუ ეს ბრალი იყო 2.0C, ის განიცდის ელექტრულ ძალას 24.0 ნ.
ელექტრო მუხტი წარმოქმნილი ელექტრული ველი Q1 გამოთვლა შესაძლებელია შემდეგი გამოხატვის გამოყენებით:
ზემოთ გამოხატულებაში ცვლადი დ არის მანძილი წერტილიდან, სადაც გსურთ გაზომოთ ელექტრული ველის სიძლიერე ელექტრული მუხტის პოზიციამდე.
ელექტრო პოტენციალი
ო ელექტრო პოტენციალი ეს არის ფიზიკური სიდიდე ასვლა სრულად არის წარმოდგენილი მისი მოდულით და გავზომოთ in ვოლტი (V) სისტემა მესაერთაშორისოწელს უკავშირები ეს სიდიდე ზომავს რაოდენობაწელსენერგია თითოეულისათვის გათვალისწინებულია ელექტრული ველი კულონი ტვირთის.
როდესაც ნაწილაკი იმ სივრცის რეგიონშია, რომელსაც ელექტრული პოტენციალი აქვს 100.0 ვ, მასში შენახული იქნება 100.0 J (ჯოული) ენერგია მის მიერ წარმოდგენილ ყოველ 1.0 C ელექტრულ მუხტზე. თუ თქვენი ტვირთი არის 2.0C, მას ექნება ენერგია 200.0 ჯ, შესაბამისად.
ო პოტენციურიელექტრო წარმოიქმნება მოდულის ელექტრული მუხტით Q1 გამოთვლა შესაძლებელია შემდეგი გამოხატვის გამოყენებით:
ელექტრო პოტენციური ენერგია
Როდესაც ორიან მეტი ელექტრული მუხტები ფიქსირდება მანძილზე დ მათ შორის ისინი ინახავენ ენერგიის ფორმას, რომელსაც ეწოდება ელექტრო პოტენციური ენერგია. თუ ამ მუხტებიდან ერთი გათავისუფლდება, ეს ენერგია გარდაიქმნება ენერგიაკინეტიკა, მაგალითად. ეს ენერგია იზომება ჯოული ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში.
ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ელექტრული პოტენციური ენერგია მუხტებს შორის შემდეგი გამოთქმის გამოყენებით:
ელექტროსტატიკური ფორმულები
აქ შეამოწმეთ ელექტროსტატიკის შესწავლისას გამოყენებული ძირითადი ფორმულები.
Charge ელექტრული მუხტის ფორმულა
ეს ფორმულა გამოიყენება სხეულში ჭარბი ან დაკარგული ელექტრული მუხტის ოდენობის გამოსათვლელად. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაკარგული ან ჭარბი ელექტრონების რაოდენობის გამოსათვლელად.
→ ელექტრული ველის ფორმულა
იგი გამოიყენება წერტილოვანი ელექტრული მუხტით წარმოებული ელექტრული ველის სიმტკიცის დასადგენად რა1მანძილზე დ ამ დატვირთვის:
→ ელექტრული პოტენციალის ფორმულა
მუხტების წერტილოვანი განაწილების ელექტრული პოტენციალი შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
Electric ელექტრული ძალის ფორმულა (კულონის კანონი)
ფორმულა, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ელექტროენერგიის მუხტის გამოთვლა რა1 ახდენს ელექტრულ მუხტს რა2d მანძილით გამოყოფილი, განისაზღვრება კულონის კანონით:
→ ელექტროენერგიის პოტენციური ენერგიის ფორმულა
ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ელექტრული პოტენციური ენერგიის მოდული ორ მუხტს შორის რა1 და რა2, დაშორებულია მანძილით დ, შემდეგი ფორმულის საშუალებით:
Შემაჯამებელი
ელექტროსტატიკა ფიზიკის დარგია, რომელიც შეისწავლის ელექტრული მუხტების მიერ წარმოქმნილ მოვლენებს მოსვენებულ მდგომარეობაში;
ყველა ელექტრული მუხტი ახდენს გავლენას მის გარშემო სივრცეზე ვექტორული ფიზიკური სიდიდის საშუალებით, რომელსაც ელექტრული ველი ეწოდება;
ელექტრული ველი არის ელექტრული ძალის საზომი, რომელიც ხორციელდება თითოეულ მუხტის ერთეულზე;
ელექტრული ველის ხაზების პერპენდიკულარული ხაზები განსაზღვრავს ელექტრული პოტენციალის სიდიდეს, რომელიც წარმოებულია ელექტრული მუხტებით;
ელექტრული პოტენციური ენერგია ორ მუხტს შორის არის სკალარული სიდიდე, რომელიც მოცემულია ჯოულში და ზომავს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც უკავშირდება უკუგებას და ელექტრულ მუხტებს შორის ურთიერთმიზიდვას;
ელექტრული ძალის მოდული ორ ელექტრულ მუხტს შორის შეიძლება განისაზღვროს კულონის კანონიდან.
მოგვარებულია ელექტროსტატიკური სავარჯიშო
ელექტრო მუხტი 2.0 მკ ფიქსირებული და უმნიშვნელო ზომის წარმოქმნის მანძილზე 0,5 მ, ელექტრული ველი და ელექტრული პოტენციალი, შესაბამისად ტოლია:
მონაცემები: კ0 = 9.109 N.m² / C².
ა) 72.10-3 N / C და 3.6.103 ვ
ბ) 12.104 N / C და 36.105 ვ
გ) 72.103 N / C და 54.103 ვ
დ) 72.102 N / C და 3.6.104 ვ
ე) 7.2.103 N / C და 3.6.10-3 ვ
უკუკავშირი: წერილი ბ
რეზოლუცია:
ველიელექტრო და პოტენციურიელექტრო ისინი სივრცის ერთიანი ელექტრული მუხტისთვის დამახასიათებელი თვისებებია. გამოთვლა ველიელექტრო ამ დატვირთვისთვის ჩვენ ვიყენებთ შემდეგ განტოლებას:
სავარჯიშო განცხადებით გათვალისწინებული მონაცემების გათვალისწინებით, ჩვენ უნდა:
გამოთვლა პოტენციურიელექტრო ამ დატვირთვის მიერ წარმოებული იმავე მანძილზე (0,5 მ), ჩვენ ვიყენებთ შემდეგ განტოლებას:
განცხადებაში მოცემული მონაცემების გათვალისწინებით, ჩვენ გვაქვს შემდეგი რეზოლუცია:
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მაგისტრი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-eletrostatica.htm
