Ziyosfera

Elektrostatik maydon energiyasi

Elektrostatik maydon energiyasi

Elektrostatik energiya — bu elektrostatik tizimdagi zaryadlar oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir natijasida yuzaga keladigan potentsial energiya. Elektrostatik energiya Coulomb qonuniga asoslanadi va ikki zaryad oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir bu zaryadlarning bir-biriga taʼsir qiladigan kuchi bilan belgilanadi.

Ikki nuqta zaryadlari (q1 va q2) orasidagi elektrostatik energiya quyidagi formula bilan ifodalanadi:

U=k⋅q1⋅q2r{\displaystyle U = \frac{k\cdot q_1 \cdot q_2} {r}}

  • U{\displaystyle U}, elektrostatik energiya (julda),
  • k{\displaystyle k}, Kulumbo sabiti ((8.99×109Nm2/C2){\displaystyle (8.99\times10^9Nm^2/C^2)}),
  • q1{\displaystyle q_1}​ va q2{\displaystyle q_2} joylarning kattaliklari (kulumbda),
  • r{\displaystyle r}, joylar orasidagi masofa (metrda).

Bu formul, elektrostatik energiyasining joylar orasidagi masofaga va joylar kattalikiga qarab qanday oʻzgarganligini namoyish qiladi. Elektrostatik energiya, joylar bir-biriga yaqinlashganda oʻsadi va uzoqroq boʻlganda kamayadi. Elektrostatik energiya, joylar orasidagi taʼsir energiyasining saqlanish shakli boʻlib, umumiy ravishda tizimdagi joylar tartibiga qarab oʻzgarganlik koʻrsatadi.

Elektrostatik maydon energiyasi — potensial maydondir, shuning uchun unga kiritilgan zaryadlar potensial energiyaga ega boʻladilar

q1{\displaystyle q1} va q2 nuqtaviy zaryadlarning potensial energiyalarini baxolaymiz. Xar bir zaryad, boshqa zaryad maydonida potensial energiyaga ega boʻladi W1=q1*φ12=q2,W2=q2*φ12{\displaystyle W_1 = q_1*\varphi_{12}=q_2 , W_2 =q_2*\varphi_{12}}φ12−q2{\displaystyle \varphi_{12} - q_2} — zaryadlarning q1{\displaystyle q1} zaryad turgan joyda hosil kilgan potensialidir. φ12=14πε0εq2r,φ21=14πε0εr{\displaystyle \varphi_{12} = \frac {{1}}{{4\pi}\varepsilon_0\varepsilon}\frac{{q_2}}{{r}},\varphi_{21}=\frac {{1}}{{4\pi}\varepsilon_0\varepsilon r}}shuning uchun W1=W2=W{\displaystyle W_1 = W_2 = W}W=q1*φ12=q2*φ21=q1*φ12+q2*φ212{\displaystyle W = q_1*\varphi_{12}=q_2*\varphi_{21} = \frac{{q1*\varphi_{12} + q_2*\varphi_{21}}}{{2}}}

Yakkalangan zaryadli oʻtkazgich energiyasi

Yakkalangan zaryadli oʻtkazgichin energiyasi, elektrostatik potensial enerji formulasi yordamida ifodalangan. Bir qutbli oʻtkazgich (q) yakkalangan joy (V) boʻylab oʻtqazilgandagi potensial energiya (U) quyidagi formulaga ega:U=q⋅V{\displaystyle U = q \cdot V}Bu formulda:

  • U, potensial energiya (julda),
  • q, oʻtkazgichning zaryadi (kulum cinsida),
  • V, oʻtkazgichga oʻtqazilgan joy (voltda).

Bu formul, oʻtkazgichning zaryadi va unga oʻtqazilgan joy orasidagi aloqani ifodalaydi. Oʻtkazgichdan oʻtqazilgan joy oʻsib, zaryadning potensial energetik energiyasini hosil qiladi.

Bu formul elektrostatik sistemlarda ishlatiladi, masalan, kondensatorlarda, elektr oʻlchovlarda va boshqa elektr energiyasini saqlash va oʻtkazish vositalarida.

Oʻtkazgich q{\displaystyle q} — zaryadga , C{\displaystyle C} — sigʻimga va φ{\displaystyle \varphi} potensialiga ega boʻlsin. Oʻtkazgich zaryadini dq{\displaystyle dq} ga oshiramiz. Uning uchun cheksizlikdan (yani φ=0{\displaystyle \varphi = 0} boʻlgan joydan) dq{\displaystyle dq} zaryadni oʻtkazgichga koʻchiramiz Bu xolda bajarilgan ish :dA=φ*dq=φ*C*dφ{\displaystyle dA = \varphi*dq=\varphi*C*d\varphi}ga teng boʻladi chunki q=Cφ,dq=C*dφ{\displaystyle q = C\varphi, dq=C*d\varphi}Toʻla bajarilgan ish A=∫0φC*φdφ=∫0φφdφ=Cφ22{\displaystyle A = \int_{0}^{\varphi} C*\varphi d\varphi = \int_{0}^{\varphi}\varphi d\varphi=C\frac {{\varphi^2}}{{2}}}W=A=C*φ22=q*φ2=q22C{\displaystyle W=A=\frac{{C*\varphi^2}}{{2}}=\frac{{q*\varphi}}{{2}}=\frac{{q^2}}{{2C}}}Zaryadlangan kondensator energiyasi quyidagiga teng boʻladi: W=C(φ1−φ2)22=C(△φ)22=q*△φ2{\displaystyle W = \frac{{C(\varphi_1-\varphi_2)^2}}{{2}}=\frac{{C(\bigtriangleup\varphi)^2}}{{2}}= \frac{{q*\bigtriangleup\varphi}}{{2}}}

Manbalar

Oʻzbekiston aloqa va axborotlashtirish agentligi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti Fizika kursi kitobi Darslik 1-qism 98 - 99 betlar 

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/19914441" dan olindi