மின்சாரம் பற்றிய கருத்து. மின்மயமாக்கல். கடத்திகள், குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மின்கடத்தா. அடிப்படை கட்டணம் மற்றும் அதன் பண்புகள். கூலம்பின் சட்டம். மின்சார புல வலிமை. சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை. தொடர்புகளின் வெளிப்பாடாக மின்சார புலம். ஒரு அடிப்படை இருமுனையின் மின்சார புலம்.
மின்சாரம் என்ற சொல் வந்தது கிரேக்க வார்த்தைஎலக்ட்ரான் (அம்பர்).
மின்மயமாக்கல் என்பது உடலுக்கு மின் ஆற்றலை கடத்தும் செயல்முறையாகும்.
கட்டணம். இந்த சொல் 16 ஆம் நூற்றாண்டில் ஆங்கில விஞ்ஞானியும் மருத்துவருமான கில்பர்ட்டால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.
எலக்ட்ரிக் சார்ஜ் என்பது உடல்கள் அல்லது துகள்களின் பண்புகள் மற்றும் மின்காந்த தொடர்புகளுக்குள் நுழைவதற்கும், இயக்கங்களைத் தீர்மானிப்பதற்குமான பண்புகளை வகைப்படுத்தும் ஒரு இயற்பியல் அளவுகோலாகும்.
மின் கட்டணங்களின் பண்புகள்:
1. இயற்கையில், இரண்டு வகையான மின் கட்டணங்கள் உள்ளன. நேர்மறை (தோல் மீது தேய்க்கப்பட்ட கண்ணாடி மீது நிகழ்கிறது) மற்றும் எதிர்மறை (எபோனைட் ஃபர் மீது தேய்க்கப்படும்).
2. கட்டணங்கள் ஈர்ப்பதைப் போலன்றி, விரட்டும்.
3. சார்ஜ் கேரியர் துகள்கள் (எலக்ட்ரான், புரோட்டான், பாசிட்ரான் போன்றவை) இல்லாமல் மின் கட்டணம் இருக்காது.
4. மின்சார கட்டணம் தனித்தன்மை வாய்ந்தது, அதாவது. எந்தவொரு உடலின் சார்ஜ் என்பது ஒரு முழு எண் மடங்கு ஆகும் அடிப்படை மின்சார கட்டணம் இ(இ = 1.6 10 -19 சி). எலக்ட்ரான் (அதாவது= 9,11 10 -31 கிலோ) மற்றும் புரோட்டான் (t p = 1.67 10 -27 கிலோ) முறையே அடிப்படை எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை கட்டணங்களின் கேரியர்கள் (ஒரு பகுதியளவு மின்சாரம் கொண்ட துகள்கள் அறியப்படுகின்றன: – 1/3 இ மற்றும் 2/3 இ - இது குவார்க்குகள் மற்றும் பழங்காலங்கள் , ஆனால் அவை சுதந்திர நிலையில் காணப்படவில்லை).
5. மின் கட்டணம் - அளவு சார்பியல் ரீதியாக மாறாதது , அந்த. குறிப்பு சட்டத்தை சார்ந்து இல்லை, அதாவது இந்த கட்டணம் நகர்கிறதா அல்லது ஓய்வில் உள்ளதா என்பதைப் பொறுத்தது அல்ல.
6. சோதனை தரவுகளின் பொதுமைப்படுத்தலில் இருந்து, அது நிறுவப்பட்டது இயற்கையின் அடிப்படை சட்டம் - கட்டண பாதுகாப்பு சட்டம்: இயற்கணித தொகை-
எந்த மூடிய அமைப்பின் மின் கட்டணங்களின் எம்.ஏ(வெளிப்புற உடல்களுடன் கட்டணங்களை பரிமாறிக்கொள்ளாத ஒரு அமைப்பு) இந்த அமைப்பில் என்ன செயல்முறைகள் நடந்தாலும் மாறாமல் இருக்கும்.
இந்த சட்டம் 1843 இல் ஒரு ஆங்கில இயற்பியலாளர் மூலம் சோதனை மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது
எம். ஃபாரடே ( 1791-1867) மற்றும் பிற, துகள்கள் மற்றும் எதிர் துகள்களின் பிறப்பு மற்றும் அழிவால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.
மின் கட்டண அலகு (பெறப்பட்ட அலகு, இது மின்னோட்டத்தின் அலகு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது) - பதக்கத்தில் (C): 1 C - மின் கட்டணம்,
வழியாக செல்லும் குறுக்கு வெட்டு 1 வினாடிக்கு 1 ஏ மின்னோட்டத்துடன் கடத்தி.
இயற்கையில் உள்ள அனைத்து உடல்களும் மின்மயமாக்கும் திறன் கொண்டவை, அதாவது. மின்சார கட்டணம் பெற. உடல்களின் மின்மயமாக்கல் மேற்கொள்ளப்படலாம் வெவ்வேறு வழிகளில்: தொடர்பு (உராய்வு), மின்னியல் தூண்டல்
முதலியன. எந்தவொரு சார்ஜிங் செயல்முறையும் கட்டணங்களைப் பிரிப்பதில் வரும், இதில் ஒரு உடலில் (அல்லது உடலின் ஒரு பகுதி) அதிகப்படியான நேர்மறை மின்னூட்டம் தோன்றும், மற்றொன்றில் (அல்லது பிற பகுதியின்) அதிகப்படியான எதிர்மறைக் கட்டணம் தோன்றும். உடல்). உடல்களில் உள்ள இரண்டு அறிகுறிகளின் மொத்த கட்டணங்களின் எண்ணிக்கை மாறாது: இந்த கட்டணங்கள் உடல்களுக்கு இடையில் மட்டுமே மறுபகிர்வு செய்யப்படுகின்றன.
உடல்கள் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைக் கொண்டிருப்பதால் உடல்களின் மின்மயமாக்கல் சாத்தியமாகும். உடல்களை மின்மயமாக்கும் செயல்பாட்டில், இலவச நிலையில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள் நகர முடியும். புரோட்டான்கள் கருக்களில் இருக்கும்.
இலவச கட்டணங்களின் செறிவைப் பொறுத்து, உடல்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன கடத்திகள், மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகள்.
நடத்துனர்கள்- மின் கட்டணம் அதன் முழு அளவு முழுவதும் கலக்கக்கூடிய உடல்கள். கடத்திகள் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன:
1) முதல் வகையான நடத்துனர்கள் (உலோகங்கள்) - இடமாற்றம்
அவற்றின் கட்டணங்கள் (இலவச எலக்ட்ரான்கள்) இரசாயனத்துடன் இல்லை
மாற்றங்கள்;
2) இரண்டாவது வகையான நடத்துனர்கள் (உதாரணமாக, உருகிய உப்புகள், ra-
அமிலங்களின் தீர்வுகள்) - கட்டணங்களை (நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை) மாற்றுதல்
அயனிகள்) இரசாயன மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.
மின்கடத்தா(எடுத்துக்காட்டாக, கண்ணாடி, பிளாஸ்டிக்) - நடைமுறையில் இலவச கட்டணங்கள் இல்லாத உடல்கள்.
குறைக்கடத்திகள் (உதாரணமாக, ஜெர்மானியம், சிலிக்கான்) ஆக்கிரமிக்கின்றன
கடத்திகள் மற்றும் மின்கடத்தா இடையே இடைநிலை நிலை. உடல்களின் இந்த பிரிவு மிகவும் நிபந்தனைக்குட்பட்டது, இருப்பினும், அவற்றில் இலவச கட்டணங்களின் செறிவுகளில் உள்ள பெரிய வேறுபாடு அவற்றின் நடத்தையில் பெரும் தரமான வேறுபாடுகளை ஏற்படுத்துகிறது, எனவே உடல்களை கடத்திகள், மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகளாகப் பிரிப்பதை நியாயப்படுத்துகிறது.
எலக்ட்ரோஸ்டாடிக்ஸ்- நிலையான கட்டணங்களின் அறிவியல்
கூலம்பின் சட்டம்.
தொடர்பு சட்டம் நிலையான புள்ளி மின்சார கட்டணம்
1785 ஆம் ஆண்டில் கூலம்பினால் முறுக்கு சமநிலையைப் பயன்படுத்தி சோதனை முறையில் நிறுவப்பட்டது.
ஈர்ப்பு மாறிலியை தீர்மானிக்க ஜி. கேவென்டிஷ் பயன்படுத்தியதைப் போன்றது (இந்தச் சட்டம் முன்பு ஜி. கேவென்டிஷால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, ஆனால் அவரது பணி 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக அறியப்படவில்லை).
புள்ளி கட்டணம்,சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல் அல்லது துகள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அவற்றின் பரிமாணங்கள் அவற்றுக்கான தூரத்துடன் ஒப்பிடுகையில் புறக்கணிக்கப்படலாம்.
கூலொம்ப் விதி: இரண்டு நிலையான புள்ளி கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள தொடர்பு சக்தி ஒரு வெற்றிடத்தில்கட்டணங்களுக்கு விகிதாசாரம் கே 1மற்றும் q2,மற்றும் அவற்றுக்கிடையே உள்ள தூரம் r இன் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும் :
கே - அமைப்பின் தேர்வைப் பொறுத்து விகிதாசார காரணி
SI இல்
அளவு ε 0 அழைக்கப்பட்டது மின் மாறிலி; அது குறிக்கிறது
எண் அடிப்படை இயற்பியல் மாறிலிகள் மற்றும் சமம்:
ε 0 = 8.85 ∙10 -12 Cl 2 /N∙m 2
வெக்டார் வடிவத்தில், வெற்றிடத்தில் கூலம்பின் விதி வடிவம் கொண்டது:
இரண்டாவது மின்னூட்டத்தை முதல் மின்னூட்டத்துடன் இணைக்கும் ஆரம் திசையன் எங்கே, F 12 என்பது முதல் மின்னூட்டத்தில் இருந்து செயல்படும் விசை ஆகும்.
பெரிய தூரத்தில் கூலொம்பின் சட்டத்தின் துல்லியம், வரை
10 7 மீ, ஆராய்ச்சியின் போது நிறுவப்பட்டது காந்த புலம்செயற்கைக்கோள்கள் மூலம்
பூமிக்கு அருகில் உள்ள இடத்தில். குறுகிய தூரத்தில் அதன் செயல்பாட்டின் துல்லியம், வரை 10 -17 மீ, அடிப்படைத் துகள்களின் தொடர்பு மீதான சோதனைகள் மூலம் சரிபார்க்கப்பட்டது.
சுற்றுச்சூழலில் கூலம்பின் சட்டம்
எல்லா ஊடகங்களிலும், வெற்றிடத்திலோ அல்லது காற்றிலோ உள்ள ஊடாடும் விசையைக் காட்டிலும் கூலம்ப் தொடர்புகளின் விசை குறைவாக உள்ளது. கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தை விட ஒரு வெற்றிடத்தில் மின்னியல் தொடர்புகளின் விசை எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டும் இயற்பியல் அளவு நடுத்தரத்தின் மின்கடத்தா மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் கடிதத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. ε.
வெற்றிடத்தில் ε = F / நடுத்தரத்தில் F
கூலம்பின் சட்டம் பொதுவான பார்வை SI இல்:
கூலம்ப் படைகளின் பண்புகள்.
1. கூலம்ப் படைகள் மைய வகையின் படைகள், ஏனெனில் கட்டணங்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்பட்டது
கூலொம்ப் படையானது கட்டணங்களின் அறிகுறிகள் வேறுபட்டால் கவர்ச்சிகரமான சக்தியாகவும், கட்டணங்களின் அறிகுறிகள் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால் விரட்டும் சக்தியாகவும் இருக்கும்.
3. நியூட்டனின் 3வது விதி கூலம்ப் படைகளுக்கு செல்லுபடியாகும்
4. கூலம்ப் படைகள் சுதந்திரம் அல்லது மேல்நிலைக் கொள்கைக்குக் கீழ்ப்படிகின்றன, ஏனெனில் மற்ற கட்டணங்கள் அருகில் தோன்றும் போது இரண்டு புள்ளி கட்டணங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்தி மாறாது. கொடுக்கப்பட்ட மின்னூட்டத்தில் செயல்படும் மின்னியல் தொடர்புகளின் விசையானது கணினியின் ஒவ்வொரு கட்டணத்துடனும் தனித்தனியாக கொடுக்கப்பட்ட கட்டணத்தின் தொடர்பு சக்திகளின் திசையன் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.
F= F 12 +F 13 +F 14 + ∙∙∙ +F 1 N
கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்புகள் மின்சார புலம் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. மின்சார புலம் என்பது பொருளின் இருப்புக்கான ஒரு சிறப்பு வடிவமாகும், இதன் மூலம் மின்சார கட்டணங்களின் தொடர்பு ஏற்படுகிறது. இந்த துறையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட வேறு எந்த கட்டணத்திலும் சக்தியுடன் செயல்படுவதில் மின்சார புலம் தன்னை வெளிப்படுத்துகிறது. ஒரு மின்னியல் புலம் நிலையான மின் கட்டணங்களால் உருவாக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்துடன் விண்வெளியில் பரவுகிறது c.
மின்சார புலத்தின் வலிமை பண்பு பதற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
பதட்டங்கள்ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மின்சாரம் என்பது இந்த மின்னூட்டத்தின் மாடுலஸுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வைக்கப்படும் நேர்மறை சோதனை கட்டணத்தில் புலம் செயல்படும் விசையின் விகிதத்திற்கு சமமான உடல் அளவு ஆகும்.
ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமை q:
சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை:விண்வெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் சார்ஜ் அமைப்பால் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புல வலிமையானது, இந்த புள்ளியில் ஒவ்வொரு கட்டணமும் தனித்தனியாக (மற்ற கட்டணங்கள் இல்லாத நிலையில்) உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புல வலிமைகளின் திசையன் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.
மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு பற்றிய அடிப்படை விதி 1785 இல் சார்லஸ் கூலம்ப் என்பவரால் சோதனை முறையில் கண்டறியப்பட்டது. கூலம்ப் கண்டுபிடித்தார் இரண்டு சிறிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உலோக பந்துகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு விசை அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது மற்றும் கட்டணங்களின் அளவைப் பொறுத்தது மற்றும்:
எங்கே - விகிதாசார காரணி .
குற்றச்சாட்டின் பேரில் செயல்படும் படைகள், உள்ளன மத்திய , அதாவது, அவை கட்டணங்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்படுகின்றன.
கூலம்பின் சட்டம்எழுதி வைக்க முடியும் திசையன் வடிவத்தில்:,
எங்கே - சார்ஜின் பக்கத்திலிருந்து சார்ஜில் செயல்படும் விசையின் திசையன்,
ரேடியஸ் வெக்டார் சார்ஜ் இணைக்கும் சார்ஜ்;
ஆரம் திசையன் தொகுதி.
பக்கத்திலிருந்து கட்டணத்தில் செயல்படும் விசைக்கு சமம்.
இந்த வடிவத்தில் கூலம்பின் சட்டம்
நியாயமான புள்ளி மின் கட்டணங்களின் தொடர்புக்கு மட்டுமே, அதாவது, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் அவற்றின் நேரியல் பரிமாணங்களை அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்துடன் ஒப்பிடுகையில் புறக்கணிக்கப்படலாம்.
தொடர்பு வலிமையை வெளிப்படுத்துகிறதுநிலையான மின் கட்டணங்களுக்கு இடையே, அதாவது, இது மின்னியல் விதி.
கூலம்பின் சட்டத்தை உருவாக்குதல்:
இரண்டு புள்ளி மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான மின்னியல் தொடர்புகளின் விசையானது கட்டணங்களின் அளவுகளின் பெருக்கத்திற்கு நேர் விகிதாசாரமாகவும் அவற்றுக்கிடையே உள்ள தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்..
விகிதாசார காரணிகூலம்ப் சட்டத்தில் சார்ந்துள்ளது
சுற்றுச்சூழலின் பண்புகளிலிருந்து
சூத்திரத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள அளவுகளை அளவிடுவதற்கான அலகுகளின் தேர்வு.
எனவே, அதை உறவின் மூலம் குறிப்பிடலாம்
எங்கே - குணகம் அளவீட்டு அலகுகளின் அமைப்பின் தேர்வை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது;
ஊடகத்தின் மின் பண்புகளை வகைப்படுத்தும் பரிமாணமற்ற அளவு அழைக்கப்படுகிறது ஊடகத்தின் தொடர்புடைய மின்கடத்தா மாறிலி . இது அளவீட்டு அலகுகளின் அமைப்பின் தேர்வைப் பொறுத்து இல்லை மற்றும் ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒன்றுக்கு சமம்.
பின்னர் கூலொம்பின் சட்டம் வடிவம் எடுக்கும்:
வெற்றிடத்திற்கு,
பிறகு - ஒரு ஊடகத்தின் சார்பு மின்கடத்தா மாறிலி, கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தில், ஒருவருக்கொருவர் தொலைவில் அமைந்துள்ள இரண்டு புள்ளி மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு விசை வெற்றிடத்தை விட எத்தனை முறை குறைவாக உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.
எஸ்ஐ அமைப்பில்குணகம் , மற்றும்
கூலம்பின் சட்டத்திற்கு வடிவம் உள்ளது:.
இது சட்டத்தின் பகுத்தறிவு குறியீடு கேபிடி.
மின் மாறிலி, .
SGSE அமைப்பில் ,.
திசையன் வடிவத்தில், கூலொம்பின் விதிவடிவம் எடுக்கிறது
எங்கே - சார்ஜின் பக்கத்திலிருந்து சார்ஜில் செயல்படும் விசையின் திசையன் ,
சார்ஜ் செய்ய ஆரம் வெக்டார் இணைக்கும் கட்டணம்
ஆர்- ஆரம் திசையன் மாடுலஸ் .
எந்தவொரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலும் பல புள்ளி மின் கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல் மற்றொன்றில் செயல்படும் மின்னியல் விசையானது முதல் உடலின் ஒவ்வொரு புள்ளி கட்டணத்திலும் இரண்டாவது உடலின் அனைத்து புள்ளி கட்டணங்களுக்கும் பயன்படுத்தப்படும் சக்திகளின் திசையன் தொகைக்கு சமம்.
1.3 மின்சார புலம். பதற்றம்.
விண்வெளி,இதில் மின் கட்டணம் அமைந்திருப்பது உறுதியானது உடல் பண்புகள்.
ஒருவேளைமற்றொன்று இந்த இடத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட கட்டணம் மின்னியல் கூலம்ப் படைகளால் செயல்படுகிறது.
விண்வெளியின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஒரு சக்தி செயல்பட்டால், அந்த இடத்தில் ஒரு விசை புலம் இருப்பதாக கூறப்படுகிறது.
புலம், பொருளுடன் சேர்ந்து, பொருளின் ஒரு வடிவம்.
புலம் நிலையானதாக இருந்தால், அதாவது, காலப்போக்கில் மாறாமல், நிலையான மின் கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்டால், அத்தகைய புலம் மின்னியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
எலெக்ட்ரோஸ்டேடிக்ஸ் மின்னியல் புலங்கள் மற்றும் நிலையான கட்டணங்களின் தொடர்புகளை மட்டுமே ஆய்வு செய்கிறது.
மின்சார புலத்தை வகைப்படுத்த, தீவிரம் என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது . பதற்றம்மின்சார புலத்தின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் yu ஒரு திசையன் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வைக்கப்படும் சோதனை நேர்மறை கட்டணத்தில் இந்த புலம் செயல்படும் விசையின் விகிதத்திற்கு எண் ரீதியாக சமம், மற்றும் இந்த மின்னூட்டத்தின் அளவு மற்றும் திசையில் இயக்கப்படுகிறது. படை.
சோதனை கட்டணம், இது துறையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது ஒரு புள்ளி கட்டணமாக கருதப்படுகிறது மற்றும் பெரும்பாலும் சோதனை கட்டணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
- அவர் புலத்தை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கவில்லை, அதன் உதவியுடன் அளவிடப்படுகிறது.
இந்தக் கட்டணம் என்று கருதப்படுகிறது படிக்கும் துறையை சிதைக்காது, அதாவது, இது போதுமான அளவு சிறியது மற்றும் புலத்தை உருவாக்கும் கட்டணங்களின் மறுவிநியோகத்தை ஏற்படுத்தாது.
ஒரு புலம் ஒரு விசையுடன் சோதனைப் புள்ளி கட்டணத்தில் செயல்பட்டால், பதற்றம்.
பதற்றம் அலகுகள்:
எஸ்ஐ அமைப்பில் வெளிப்பாடு ஒரு புள்ளி சார்ஜ் புலத்திற்கு:
திசையன் வடிவத்தில்:
சார்ஜ் இருந்து வரையப்பட்ட ஆரம் திசையன் இங்கே உள்ளது கே, ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் ஒரு புலத்தை உருவாக்குதல்.
இதனால், ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் மின்சார புல வலிமை திசையன்கள்கே புலத்தின் அனைத்து புள்ளிகளிலும் கதிரியக்கமாக இயக்கப்படுகிறது(படம் 1.3)
- கட்டணத்திலிருந்து, அது நேர்மறையாக இருந்தால், "மூலம்"
- மற்றும் அது எதிர்மறையாக இருந்தால் கட்டணத்திற்கு"வடிகால்"
வரைகலை விளக்கத்திற்காகமின்சார புலம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது விசைக் கோட்டின் கருத்து அல்லதுபதற்றத்தின் கோடுகள் . இது
வளைவு , டென்ஷன் வெக்டருடன் ஒத்துப்போகும் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் உள்ள தொடுகோடு.
மின்னழுத்தக் கோடு நேர்மறை கட்டணத்தில் தொடங்கி எதிர்மறை கட்டணத்தில் முடிவடைகிறது.
பதற்றக் கோடுகள் வெட்டுவதில்லை, ஏனெனில் புலத்தின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் பதற்றம் திசையன் ஒரே ஒரு திசையைக் கொண்டுள்ளது.
மின்நிலையியலில், அடிப்படையான ஒன்று கூலொம்பின் விதி. இரண்டு நிலையான புள்ளி கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தி அல்லது அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தை தீர்மானிக்க இது இயற்பியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது வேறு எந்த விதிகளையும் சார்ந்து இல்லாத இயற்கையின் அடிப்படை விதி. பின்னர் உண்மையான உடலின் வடிவம் சக்திகளின் அளவை பாதிக்காது. இந்த கட்டுரையில் நாம் கூறுவோம் எளிய மொழியில்கூலம்பின் சட்டம் மற்றும் நடைமுறையில் அதன் பயன்பாடு.
கண்டுபிடிப்பு வரலாறு
Sh.O. 1785 ஆம் ஆண்டில் கூலம்ப் சட்டத்தால் விவரிக்கப்பட்ட தொடர்புகளை சோதனை ரீதியாக நிரூபித்த முதல் நபர். அவரது சோதனைகளில் அவர் சிறப்பு முறுக்கு சமநிலைகளைப் பயன்படுத்தினார். இருப்பினும், 1773 இல், கேவென்டிஷ் ஒரு கோள மின்தேக்கியின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி, கோளத்திற்குள் மின்சார புலம் இல்லை என்பதை நிரூபித்தார். உடல்களுக்கு இடையிலான தூரத்தைப் பொறுத்து மின்னியல் சக்திகள் மாறுபடும் என்பதை இது சுட்டிக்காட்டுகிறது. இன்னும் துல்லியமாக - தூரத்தின் சதுரம். அப்போது அவருடைய ஆய்வுகள் வெளியிடப்படவில்லை. வரலாற்று ரீதியாக, இந்த கண்டுபிடிப்புக்கு கூலொம்பின் பெயரிடப்பட்டது, மேலும் கட்டணம் அளவிடப்படும் அளவும் இதே பெயரைக் கொண்டுள்ளது.
உருவாக்கம்
கூலொம்பின் சட்டத்தின் வரையறை கூறுகிறது: ஒரு வெற்றிடத்தில்இரண்டு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் எஃப் தொடர்பு அவற்றின் மாடுலியின் தயாரிப்புக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்.
இது சுருக்கமாகத் தெரிகிறது, ஆனால் அனைவருக்கும் தெளிவாக இருக்காது. எளிமையான வார்த்தைகளில்: உடல்கள் எவ்வளவு அதிக மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவை ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக உள்ளன, அதிக சக்தி.
மற்றும் நேர்மாறாக: கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள தூரத்தை அதிகப்படுத்தினால், விசை குறையும்.
கூலம்பின் விதிக்கான சூத்திரம் இதுபோல் தெரிகிறது:
கடிதங்களின் பதவி: q - கட்டண மதிப்பு, r - அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், k - குணகம், அலகுகளின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அமைப்பைப் பொறுத்தது.
சார்ஜ் மதிப்பு q நிபந்தனையுடன் நேர்மறை அல்லது நிபந்தனை எதிர்மறையாக இருக்கலாம். இந்த பிரிவு மிகவும் தன்னிச்சையானது. உடல்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அது ஒருவரிடமிருந்து இன்னொருவருக்கு பரவுகிறது. இதிலிருந்து ஒரே உடல் வெவ்வேறு அளவு மற்றும் அடையாளத்தின் கட்டணத்தைக் கொண்டிருக்கலாம். ஒரு புள்ளி கட்டணம் என்பது ஒரு கட்டணம் அல்லது உடல், அதன் பரிமாணங்கள் சாத்தியமான தொடர்புகளின் தூரத்தை விட மிகவும் சிறியதாக இருக்கும்.
கட்டணங்கள் அமைந்துள்ள சூழல் F தொடர்புகளை பாதிக்கிறது என்பதைக் கருத்தில் கொள்வது மதிப்பு. காற்று மற்றும் வெற்றிடத்தில் இது கிட்டத்தட்ட சமமாக இருப்பதால், கூலோம்பின் கண்டுபிடிப்பு இந்த ஊடகங்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும். ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, SI அமைப்பில் கட்டணத்தை அளவிடுவதற்கான அலகு கூலம்ப் ஆகும், சுருக்கமாக Cl. இது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு மின்சாரத்தின் அளவைக் குறிக்கிறது. இது SI அடிப்படை அலகுகளிலிருந்து பெறப்பட்டது.
1 C = 1 A*1 s
1 C இன் பரிமாணம் தேவையற்றது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. கேரியர்கள் ஒருவரையொருவர் விரட்டுவதால், அவற்றை ஒரு சிறிய உடலில் வைத்திருப்பது கடினம், இருப்பினும் 1A மின்னோட்டம் ஒரு கடத்தியில் பாய்ந்தால் சிறியதாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, அதே 100 W ஒளிரும் விளக்கில் 0.5 A மின்னோட்டம் பாய்கிறது, மேலும் ஒரு மின்சார ஹீட்டரில் அது 10 A க்கும் அதிகமாக பாய்கிறது. அத்தகைய விசை (1 C) தோராயமாக 1 டன் எடைக்கு சமம். பூகோளத்தின் பக்கம்.
நியூட்டனின் இயக்கவியலில் வெகுஜனங்கள் தோன்றினால் மட்டுமே, மின்னியல் மின்னழுத்தத்தில் மின்னூட்டங்கள் தோன்றினால் மட்டுமே, ஈர்ப்பு விசை தொடர்புகளில் உள்ள சூத்திரம் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருப்பதை நீங்கள் கவனித்திருக்கலாம்.
மின்கடத்தா ஊடகத்திற்கான கூலம்ப் சூத்திரம்
குணகம், SI அமைப்பு மதிப்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, N 2 * m 2 / Cl 2 இல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இது சமம்:
பல பாடப்புத்தகங்களில், இந்த குணகம் ஒரு பகுதியின் வடிவத்தில் காணலாம்:
இங்கு E 0 = 8.85*10-12 C2/N*m2 என்பது மின் மாறிலி. ஒரு மின்கடத்தாக்கு, E சேர்க்கப்படுகிறது - நடுத்தரத்தின் மின்கடத்தா மாறிலி, பின்னர் வெற்றிடம் மற்றும் நடுத்தரத்திற்கான கட்டணங்களின் தொடர்பு சக்திகளைக் கணக்கிட கூலொம்பின் விதியைப் பயன்படுத்தலாம்.
மின்கடத்தாவின் செல்வாக்கை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டால், அது வடிவம் கொண்டது:
உடல்களுக்கு இடையே ஒரு மின்கடத்தா அறிமுகம் F விசையை குறைக்கிறது என்பதை இதிலிருந்து நாம் காண்கிறோம்.
படைகள் எவ்வாறு இயக்கப்படுகின்றன?
கட்டணங்கள் அவற்றின் துருவமுனைப்பைப் பொறுத்து ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன - கட்டணங்கள் விரட்டுவது போன்றவை, மற்றும் (எதிர்) கட்டணங்கள் போல் அல்லாமல் ஈர்க்கும்.
மூலம், புவியீர்ப்பு தொடர்புகளின் ஒத்த சட்டத்திலிருந்து இது முக்கிய வேறுபாடு ஆகும், அங்கு உடல்கள் எப்போதும் ஈர்க்கின்றன. விசைகள் அவற்றுக்கிடையே வரையப்பட்ட கோடு வழியாக இயக்கப்படுகின்றன, இது ஆரம் திசையன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இயற்பியலில் இது r 12 எனவும், முதல் முதல் இரண்டாவது மின்னூட்டம் வரையிலான ஆரம் திசையன் எனவும் மற்றும் நேர்மாறாகவும் குறிக்கப்படுகிறது. மின்னூட்டங்கள் எதிரெதிர் மற்றும் உள்ளே இருந்தால், இந்த வரியில் மின்னூட்டத்தின் மையத்திலிருந்து எதிர் மின்னூட்டத்திற்கு சக்திகள் இயக்கப்படுகின்றன தலைகீழ் பக்கம், அவர்கள் ஒரே பெயரில் இருந்தால் (இரண்டு நேர்மறை அல்லது இரண்டு எதிர்மறை). திசையன் வடிவத்தில்:
இரண்டாவது மின்னூட்டத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படும் விசையானது F 12 எனக் குறிக்கப்படுகிறது. பின்னர், வெக்டார் வடிவத்தில், Coulomb இன் விதி இப்படித் தெரிகிறது:
இரண்டாவது கட்டணத்தில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியைத் தீர்மானிக்க, F 21 மற்றும் R 21 என்ற பெயர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உடல் இருந்தால் சிக்கலான வடிவம்மற்றும் குறிப்பிட்ட தூரத்தில் அது ஒரு புள்ளி கட்டணமாக கருதப்பட முடியாத அளவுக்கு பெரியதாக உள்ளது, பின்னர் அது சிறிய பிரிவுகளாக பிரிக்கப்பட்டு ஒவ்வொரு பகுதியும் புள்ளி கட்டணமாக கருதப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் அனைத்து திசையன்களையும் வடிவியல் ரீதியாக சேர்த்த பிறகு, இதன் விளைவாக வரும் சக்தி பெறப்படுகிறது. அணுக்களும் மூலக்கூறுகளும் ஒரே விதியின்படி ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொள்கின்றன.
நடைமுறையில் விண்ணப்பம்
கூலோம்பின் பணி மின்னியல் துறையில் மிகவும் முக்கியமானது, இது பல கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பிடத்தக்க உதாரணம் ஒரு மின்னல் கம்பி. அதன் உதவியுடன், அவை இடியுடன் கூடிய மழையிலிருந்து கட்டிடங்கள் மற்றும் மின் நிறுவல்களைப் பாதுகாக்கின்றன, இதன் மூலம் தீ மற்றும் உபகரணங்கள் செயலிழப்பைத் தடுக்கின்றன. இடியுடன் கூடிய மழை பெய்யும் போது, பெரிய அளவிலான தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டம் தரையில் தோன்றும், அவை மேகத்தை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகின்றன. பூமியின் மேற்பரப்பில் ஒரு பெரிய மின்சார புலம் தோன்றுகிறது என்று மாறிவிடும். மின்னல் கம்பியின் முனைக்கு அருகில் அது பெரியது, இதன் விளைவாக முனையிலிருந்து ஒரு கொரோனா வெளியேற்றம் பற்றவைக்கப்படுகிறது (தரையில் இருந்து, மின்னல் கம்பி வழியாக மேகம் வரை). கூலொம்பின் சட்டத்தின்படி தரையில் இருந்து வரும் மின்னூட்டமானது மேகத்தின் எதிர் மின்னூட்டத்திற்கு ஈர்க்கப்படுகிறது. காற்று அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது, மேலும் மின்னல் கம்பியின் முடிவில் மின்சார புல வலிமை குறைகிறது. இதனால், கட்டிடத்தின் மீது கட்டணம் குவிவதில்லை, இதில் மின்னல் தாக்கும் வாய்ப்பு குறைவு. கட்டிடத்தின் மீது ஒரு வேலைநிறுத்தம் ஏற்பட்டால், அனைத்து ஆற்றலும் மின்னல் கம்பி மூலம் தரையில் செல்லும்.
தீவிரமாக அறிவியல் ஆராய்ச்சிஅவர்கள் 21 ஆம் நூற்றாண்டின் மிகப்பெரிய கட்டுமானத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர் - ஒரு துகள் முடுக்கி. அதில், மின்சார புலம் துகள்களின் ஆற்றலை அதிகரிக்க வேலை செய்கிறது. ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் மீதான கட்டணங்களின் குழுவின் செல்வாக்கின் பார்வையில் இருந்து இந்த செயல்முறைகளை கருத்தில் கொண்டு, சட்டத்தின் அனைத்து உறவுகளும் செல்லுபடியாகும்.
பயனுள்ள
இரண்டு புள்ளிக் கட்டணங்கள், அவற்றுக்கிடையே உள்ள தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும், அவற்றின் கட்டணங்களின் விளைபொருளுக்கு நேர் விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும் ஒரு விசையுடன் ஒன்றுக்கொன்று செயல்படுகின்றன (கட்டணங்களின் அடையாளத்தைப் புறக்கணித்தல்)
காற்று மற்றும் நீர் போன்ற வெவ்வேறு சூழல்களில், இரண்டு புள்ளி கட்டணங்கள் வெவ்வேறு பலத்துடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. ஊடகத்தின் சார்பு மின்கடத்தா மாறிலி இந்த வேறுபாட்டை வகைப்படுத்துகிறது. இது நன்கு அறியப்பட்ட அட்டவணை மதிப்பு. காற்றுக்காக.
நிலையான k என வரையறுக்கப்படுகிறது
கூலம்ப் படையின் திசை
நியூட்டனின் மூன்றாவது விதியின்படி, ஒரே இயல்புடைய சக்திகள் ஜோடிகளாக, அளவில் சமமாக, எதிர் திசையில் எழுகின்றன. இரண்டு சமமற்ற மின்னூட்டங்கள் தொடர்பு கொண்டால், பெரிய மின்னூட்டமானது சிறிய ஒன்றின் மீது (B ஆன் ஏ) செயல்படும் விசையானது சிறியது பெரிய மின்னூட்டத்தில் (ஏ ஆன் பி) செயல்படும் விசைக்குச் சமமாகும்.
சுவாரஸ்யமாக, இயற்பியலின் பல்வேறு விதிகள் சிலவற்றைக் கொண்டுள்ளன பொதுவான அம்சங்கள். புவியீர்ப்பு விதியை நினைவில் கொள்வோம். ஈர்ப்பு விசையானது தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது, ஆனால் வெகுஜனங்களுக்கு இடையில், மற்றும் இந்த முறை மறைக்கும் எண்ணம் விருப்பமின்றி எழுகிறது. ஆழமான பொருள். புவியீர்ப்பு விசையையும் மின்சாரத்தையும் ஒரே சாரத்தின் இருவேறு வெளிப்பாடுகளாக இது வரை யாராலும் கற்பனை செய்ய முடியவில்லை.
இங்குள்ள விசையும் தூரத்தின் சதுரத்துடன் நேர்மாறாக மாறுபடுகிறது, ஆனால் மின் மற்றும் ஈர்ப்பு விசைகளின் அளவு வேறுபாடு வேலைநிறுத்தம் செய்கிறது. புவியீர்ப்பு மற்றும் மின்சாரத்தின் பொதுவான தன்மையை நிறுவ முயற்சிக்கையில், புவியீர்ப்பு விசைகளை விட மின் சக்திகளின் மேன்மையைக் கண்டறிகிறோம், இவை இரண்டும் ஒரே மூலத்தைக் கொண்டிருப்பதாக நம்புவது கடினம். ஒன்று மற்றொன்றை விட சக்தி வாய்ந்தது என்று எப்படிச் சொல்ல முடியும்? எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, எல்லாம் நிறை மற்றும் கட்டணம் என்ன என்பதைப் பொறுத்தது. புவியீர்ப்பு எவ்வளவு வலுவாக செயல்படுகிறது என்பதைப் பற்றி விவாதிக்கும்போது, "அத்தகைய மற்றும் அத்தகைய அளவை எடுத்துக்கொள்வோம்" என்று சொல்ல உங்களுக்கு உரிமை இல்லை, ஏனென்றால் அதை நீங்களே தேர்வு செய்கிறீர்கள். ஆனால் இயற்கையே நமக்கு வழங்குவதை நாம் எடுத்துக் கொண்டால் (அவளுடைய சொந்த எண்கள் மற்றும் அளவுகள், நமது அங்குலங்கள், ஆண்டுகள், நமது அளவீடுகளுடன் எந்த தொடர்பும் இல்லை), பின்னர் நாம் ஒப்பிட முடியும். எலக்ட்ரான் போன்ற அடிப்படை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகளை எடுத்துக்கொள்கிறோம். இரண்டு அடிப்படைத் துகள்கள், இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், ஒரு மின்னேற்றத்தின் காரணமாக, தங்களுக்கு இடையே உள்ள தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் ஒரு விசையுடன் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன, மேலும் ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக அவை சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் மீண்டும் ஒருவரையொருவர் ஈர்க்கின்றன. தூரம்.
கேள்வி: ஈர்ப்பு விசைக்கும் மின் விசைக்கும் என்ன விகிதம்? புவியீர்ப்பு என்பது 42 பூஜ்ஜியங்களைக் கொண்ட எண்ணுக்கு ஒன்று இருப்பது போல மின் விரட்டல். இது ஆழ்ந்த குழப்பத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இவ்வளவு பெரிய எண்ணிக்கை எங்கிருந்து வந்தது?
பிற இயற்கை நிகழ்வுகளில் இந்த பெரிய குணகத்தை மக்கள் தேடுகிறார்கள். அவர்கள் எல்லா வகையிலும் செல்கிறார்கள் பெரிய எண்கள்மற்றும் உங்களுக்கு தேவைப்பட்டால் பெரிய எண், பிரபஞ்சத்தின் விட்டத்திற்கும் புரோட்டானின் விட்டத்திற்கும் உள்ள விகிதத்தை ஏன் எடுக்கக்கூடாது - ஆச்சரியப்படும் விதமாக, இதுவும் 42 பூஜ்ஜியங்களைக் கொண்ட எண். எனவே அவர்கள் கூறுகிறார்கள்: ஒருவேளை இந்த குணகம் புரோட்டானின் விட்டம் மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் விட்டம் விகிதத்திற்கு சமமாக இருக்கலாம்? இது ஒரு சுவாரஸ்யமான யோசனை, ஆனால் பிரபஞ்சம் படிப்படியாக விரிவடையும் போது, ஈர்ப்பு மாறிலியும் மாற வேண்டும். இந்த கருதுகோள் இன்னும் மறுக்கப்படவில்லை என்றாலும், அதற்கு ஆதரவான எந்த ஆதாரமும் எங்களிடம் இல்லை. மாறாக, ஈர்ப்பு மாறிலி இந்த வழியில் மாறவில்லை என்று சில சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன. இந்த பெரிய எண்ணிக்கை இன்றுவரை மர்மமாகவே உள்ளது.
பக்கம் 56
COULLOMB's LAW (10 ஆம் வகுப்பு ஆய்வு, பக். 354-362)
மின்னியல் அடிப்படை விதி. புள்ளி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலின் கருத்து.
முறுக்கு சமநிலையைப் பயன்படுத்தி கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தியை அளவிடுதல். கூலம்பின் சோதனைகள்
புள்ளி கட்டணத்தின் வரையறை
கூலம்பின் சட்டம். சூத்திரம் மற்றும் சூத்திரம்
கூலம்ப் படை
கட்டண அலகு வரையறை
கூலம்ப் சட்டத்தில் குணகம்
ஒரு அணுவில் உள்ள மின்னியல் மற்றும் ஈர்ப்பு விசைகளின் ஒப்பீடு
நிலையான கட்டணங்களின் சமநிலை மற்றும் அதன் உடல் பொருள்(மூன்று கட்டணங்களின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி)
மின்னியல் அடிப்படை விதி இரண்டு நிலையான புள்ளி சார்ஜ் உடல்களின் தொடர்பு விதி.
1785 இல் சார்லஸ் அகஸ்டின் கூலனால் நிறுவப்பட்டது மற்றும் அவரது பெயரைக் கொண்டுள்ளது.
இயற்கையில், புள்ளி போன்ற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் இல்லை, ஆனால் உடல்களுக்கு இடையிலான தூரம் அவற்றின் அளவை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருந்தால், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் வடிவம் அல்லது அளவு அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகளை கணிசமாக பாதிக்காது. அப்படியானால், இந்த உடல்களை புள்ளி உடல்களாகக் கருதலாம்.
சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் வலிமை அவற்றுக்கிடையேயான ஊடகத்தின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. இந்த தொடர்புகளின் வலிமையில் காற்று மிகக் குறைவான விளைவைக் கொண்டிருப்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது, மேலும் அது வெற்றிடத்தில் இருப்பதைப் போலவே மாறிவிடும்.
கூலம்பின் பரிசோதனை
சார்லஸ் அகஸ்டின் கூலொம்ப் என்ற பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி 1785 இல் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் சக்தியை அளவிடுவதற்கான முதல் முடிவுகளைப் பெற்றார்.
விசையை அளவிட முறுக்கு சமநிலை பயன்படுத்தப்பட்டது.
இன்சுலேடிங் பீமின் ஒரு முனையில் ஒரு சிறிய, மெல்லிய, சார்ஜ் செய்யப்படாத தங்கக் கோளம், ஒரு மீள் வெள்ளி நூலில் இடைநிறுத்தப்பட்டது, ராக்கரின் மறுமுனையில் காகித வட்டு மூலம் சமநிலைப்படுத்தப்பட்டது.
ராக்கரைத் திருப்புவதன் மூலம் அது அதே நிலையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கோளத்துடன் தொடர்பு கொள்ளப்பட்டது, இதன் விளைவாக அதன் கட்டணம் கோளங்களுக்கு இடையில் சமமாக பிரிக்கப்பட்டது.
அளவீட்டு முடிவுகளில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் அளவு மற்றும் வடிவத்தின் செல்வாக்கை விலக்குவதற்காக கோளங்களின் விட்டம் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தை விட மிகச் சிறியதாக தேர்வு செய்யப்பட்டது.
பாயிண்ட் சார்ஜ் என்பது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல் ஆகும், அதன் அளவு மற்ற உடல்களில் அதன் சாத்தியமான செயல்பாட்டின் தூரத்தை விட மிகக் குறைவு.
ஒரே மின்னூட்டங்களைக் கொண்ட கோளங்கள் ஒன்றையொன்று விலக்கி, நூலை முறுக்க ஆரம்பித்தன. சுழற்சியின் கோணம் நகரும் கோளத்தில் செயல்படும் விசைக்கு விகிதாசாரமாக இருந்தது.
கோளங்களுக்கிடையேயான தூரம் ஒரு சிறப்பு அளவுத்திருத்த அளவைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது.
விசையை அளந்த பிறகு கோளம் 1 ஐ வெளியேற்றி, அதை மீண்டும் நிலையான கோளத்துடன் இணைப்பதன் மூலம், கூலம்ப் ஊடாடும் கோளங்களின் மீதான கட்டணத்தை 2,4,8 போன்றவற்றால் குறைத்தார். ஒருமுறை,
கூலம்பின் சட்டம்:
வெற்றிடத்தில் அமைந்துள்ள இரண்டு நிலையான புள்ளி கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு விசை சார்ஜ் மாட்யூல்களின் தயாரிப்புக்கு நேர் விகிதாசாரமாகவும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும், மேலும் கட்டணங்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்படுகிறது.
k - விகிதாசார குணகம், அலகு அமைப்பின் தேர்வைப் பொறுத்து.
நான் F12 படையை கூலம்ப் படை என்று அழைக்கிறேன்
கூலம்ப் படை மையமானது, அதாவது. கட்டண மையங்களை இணைக்கும் கோட்டுடன் இயக்கப்பட்டது.
SI இல், சார்ஜ் அலகு அடிப்படை அல்ல, ஆனால் வழித்தோன்றல், மேலும் அடிப்படை SI அலகு ஆம்பியரைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
கூலம்ப் என்பது 1 வினாடியில் 1 ஏ மின்னோட்டத்தில் கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக செல்லும் மின் கட்டணம்.
SI இல், வெற்றிடத்திற்கான கூலம்பின் சட்டத்தில் விகிதாசார குணகம்:
k = 9*109 Nm2/Cl2
குணகம் பெரும்பாலும் இவ்வாறு எழுதப்படுகிறது:
e0 = 8.85 * 10-12 C2 / (Nm2) - மின் மாறிலி
கூலொம்பின் சட்டம் வடிவத்தில் எழுதப்பட்டுள்ளது:
வெற்றிடத்தைத் தவிர ஒப்பீட்டு அனுமதி e உள்ள ஊடகத்தில் புள்ளிக் கட்டணம் வைக்கப்பட்டால், கூலம்ப் விசையானது e இன் மடங்கு குறையும்.
வெற்றிடம் e > 1 தவிர வேறு எந்த ஊடகத்திற்கும்
கூலொம்பின் சட்டத்தின்படி, வெற்றிடத்தில் 1 மீ தொலைவில், ஒவ்வொன்றும் 1 C இன் இரண்டு புள்ளி கட்டணங்கள், ஒரு சக்தியுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன.
இந்த மதிப்பீட்டில் இருந்து 1 கூலொம்பின் கட்டணம் மிகப் பெரிய மதிப்பு என்பது தெளிவாகிறது.
நடைமுறையில், அவை துணைப் பல அலகுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன - µC (10-6), mC (10-3)
1 சி எலக்ட்ரான்களின் 6*1018 கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளது.
கருவில் உள்ள எலக்ட்ரானுக்கும் புரோட்டானுக்கும் இடையிலான தொடர்பு சக்திகளின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி, துகள்களுக்கிடையேயான தொடர்புகளின் மின்னியல் விசை ஈர்ப்பு விசையை விட தோராயமாக 39 ஆர்டர்கள் அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டலாம். எவ்வாறாயினும், மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்களின் தொடர்புகளின் மின்னியல் சக்திகள் (பொதுவாக மின்சாரம் நடுநிலையானது) அவற்றின் மீது அமைந்துள்ள மிகச்சிறிய அதிகப்படியான கட்டணங்களால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, எனவே அவை உடல்களின் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்து ஈர்ப்பு விசைகளுடன் ஒப்பிடும்போது பெரியவை அல்ல.
நிலையான கட்டணங்களின் சமநிலை சாத்தியமா?
q1 மற்றும் q2 ஆகிய இரண்டு நேர்மறை புள்ளி கட்டணங்களின் அமைப்பைக் கருத்தில் கொள்வோம்.
மூன்றாவது சார்ஜ் எந்த கட்டத்தில் சமநிலையில் இருக்க வேண்டும் என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம், மேலும் இந்த கட்டணத்தின் அளவு மற்றும் அடையாளத்தையும் நாங்கள் தீர்மானிப்போம்.
உடலில் செயல்படும் சக்திகளின் வடிவியல் (திசையன்) தொகை பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்போது நிலையான சமநிலை ஏற்படுகிறது.
மூன்றாவது சார்ஜ் q3 இல் செயல்படும் சக்திகள் ஒன்றையொன்று ரத்து செய்யக்கூடிய புள்ளியானது கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள நேர்கோட்டில் அமைந்துள்ளது.
இந்த வழக்கில், சார்ஜ் q3 நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம். முதல் வழக்கில், விரட்டும் சக்திகள் ஈடுசெய்யப்படுகின்றன, இரண்டாவதாக - கவர்ச்சிகரமான சக்திகள்.
கூலொம்பின் சட்டத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டால், கட்டணங்களின் நிலையான இருப்பு பின்வரும் வழக்கில் இருக்கும்:
சார்ஜ் q3 இன் சமநிலையானது அதன் அளவையோ அல்லது கட்டணத்தின் அடையாளத்தையோ சார்ந்து இருக்காது.
சார்ஜ் q3 மாறும்போது, கவர்ச்சி விசைகள் (q3 நேர்மறை) மற்றும் விரட்டும் சக்திகள் (q3 எதிர்மறை) சமமாக மாறுகின்றன.
முடிவு செய்து கொண்டு இருபடி சமன்பாடு x உடன் ஒப்பிடும்போது, எந்த அடையாளமும் அளவும் சார்ஜ் q1 இலிருந்து x1 தொலைவில் உள்ள ஒரு புள்ளியில் சமநிலையில் இருக்கும் என்பதைக் காட்டலாம்:
மூன்றாவது கட்டணத்தின் நிலை நிலையானதா அல்லது நிலையற்றதா என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம்.
(நிலையான சமநிலையில், சமநிலை நிலையில் இருந்து அகற்றப்பட்ட ஒரு உடல் அதற்குத் திரும்புகிறது; நிலையற்ற சமநிலையில், அது அதிலிருந்து விலகிச் செல்கிறது)
ஒரு கிடைமட்ட இடப்பெயர்ச்சியுடன், F31, F32 விரட்டும் சக்திகள் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தூரங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் காரணமாக மாறுகின்றன, கட்டணத்தை சமநிலை நிலைக்குத் திருப்புகின்றன.
கிடைமட்ட இடப்பெயர்ச்சியுடன், சார்ஜ் q3 சமநிலை நிலையானது.
செங்குத்து இடப்பெயர்ச்சியுடன், இதன் விளைவாக வரும் F31, F32 q3 ஐத் தள்ளுகிறது
பக்கத்திற்கு செல்: