|
4.1. Elektr zaryadlari, maydonlar va potensiallar
Quruq iqlimda yashaydigan odamlar ko‘pincha ishqalanish yoki gilamda
yurishdan uchqunlar vujudga kelishi hodisasiga duch keladilar. Bu hodisa
elektrostatik effekt yoki matolarning bir-biriga ishqalanishi, havoning turbulentligi,
atmosferaning elektrlanishi va hoazolar tufayli vujudga keladigan elektr
zaryadlarining ozod bo‘lish jarayoni deb ataladi. Zaryadlarning ikkita turi mvvjud.
O‘xshash zaryadlar bir-birini itaradi, qarama-qarshi zaryadlar esa – bir-biriga
tortiladi. Benjamin Franklin (1706-1790) boshqa xizmatlari bilan bir qatorda
birinchi Amerikalik fizik bo‘lgan. Aynan u zaryadlarning ikkita tipiga nom bergan
– biri
musbat
, boshqasi
manfiy
zaryad deb atala boshlagan. Bu nomlanishlar
hozirgi kungacha saqlanib kelmoqda. Franklin momaqaldiroq paytida uchadigan
havo iloni bilan juda ajoyib, atmosferaning elektrlanishi ishqalanish kuchlarining
ta’siri natijasida paydo bo‘lishini tasdiklaydigan tajriba o‘tkazgan. Tajribani
o‘tkazish paytida uning judayam omadi kelgan – bu tajribani takrorlashga uringan
va yashindan olingan jarohatlar tufayli halok bo‘lgan boshqa bir qancha evropalik
tadqiqotchilardan farqli o‘laroq – u tirik qolgan.
Elektrostatik effekt zaryadlarning mexanik qayta taqsimlanishi natijasida
vujudga keladi. Masalan, shisha sterjen ipak mato bilan ishqalanganda uning
yuzasidan elektronlarning olib ketilishi sodir bo‘ladi va natijada unda musbat
zaryadlar oshiqcha bo‘lib qoladi, bu uni musbat zaryadlangan qilib qo‘yadi. Shuni
qayd qilish lozimki, elektr zaryadlari emirilmaydiyam, yaralmaydiyam – ular
faqatgina bir joydan boshqa joyga ko‘chishi mumkin. Masalan, “manfiy
137
zaryadning uzatilishi” degan jumla elektronlar bir obyektdan olinishi va
boshqasiga ko‘chirib o‘tkazilishini bildiradi, bu – obyektni manfiy zaryadlangan
qilib qo‘yadi. Elektronlarini yo‘qotgan obyekt musbat zaryadlangan bo‘lib qoladi.
Elektrostatik effekt obyektdagi zaryadlangan zarrachalarning umumiy soniga
nisbatan elektronlarning unchalik ko‘p bo‘lmagan soni bilan vujudga keladi. Har
bir obyektda zaryadlarning real soni juda katta bo‘ladi. Buni namoyish qilish
uchun 1sent qiymatga ega bo‘lgan amerika mis tangasidagi elektronlar sonini
sanaymiz (to‘g‘ri, hozirgi kunda 1sentlik tangalar rux qotishmasidan quyiladi va
galvanik usulda mis bilan qoplanadi, biroq 1982 yilgacha ular sof misdan bo‘lgan).
Tanga 3,1 g og‘irlikka ega, shu sababli uning tarkibiga kiradigan atomlarning
umumiy soni 2,9
10
22
ga teng bo‘lishini tekshirib ko‘rish qiyin emas. Mis
atomining yadrosi 4,6
10
18
Kl musbat zaryadga ega, elektronlar ham huddi
shuncha – biroq manfiy qutbli zaryadga ega. Tanganing tarkibiga kiradigan barcha
elektronlarning
q
yig‘indi zaryadi (4,6
10
18
Kl/atom)
(2,9
10
22
atomlar) yoki
1,3
10
5
Kl ga teng bo‘ladi, bu juda katta kattalik bo‘lib hisoblanadi. Faqat bitta
tangadan olingan bunday elektron zaryadi 0,91 A tokning manbai bo‘lib xizmat
qilishi mumkin, u 100 vattli lampochkani 40 soat davomida oziqlantirishga etadi.
Elektr zaryadiga bo‘lgan munosabatiga ko‘ra materiallarni uchta guruhga
ajratish
mumkin:
o‘tkazgichlar, dielektriklar va yarim o‘tkazgichlar.
O‘tkazgichlarda elektr zaryadlari (elektronlar) materialning ichida erkin ko‘chadi,
dielektriklarda esa ular bunday qila olmaydi. Garchi tabiatda ideal dielektriklar
mavjud bo‘lmasada, turli materiallarning izolyasion tavsiflari bir-biridan sezilarli
darajada farq qiladi (masalan, kvars va misda ular 10
25
marta farq qiladi), shu
sababli ko‘pgina materiallar juda yaxshi dielektriklar bo‘lib hisoblanadi. Yarim
o‘tkazgichlar o‘zining elektr zaryadlarini o‘tkazish qobiliyati bo‘yicha
o‘tkazgichlar bilan dielektriklarning orasida joylashadi. Kpemniy va germaniy eng
yaxshi yarim o‘tkazgachlar bo‘lib hisoblanadi. Yarim o‘tkazgichlar ma’lum bir
elementlarning unchalik ko‘p bo‘lmagan miqdori bilan legirlanganda, ularning
elektr o‘tkazuvchanligi keskin ortadi, bu maqsadlar uchun ko‘pincha mishyak va
bor qo‘llaniladi.
138
4.1A- rasmda
q
musbat zaryadga ega bo‘lgan obyekt ko‘rsatilgan. Agar bu
obyektning atrofiga unchalik katta bo‘lmagan musbat test zaryadi kiritilsa, unga
itaruvchi elektr kuchlari ta’sir ko‘rsata boshlaydi. Agar obyekt manfiy
zaryadlangan bo‘lsa, u test zaryadini torta boshlaydi. Itarish yoki tortish kuchini
vektor formada
f
vektor bilan (qora qilib ajratib ko‘rsatish bu kattalik vektor
kattalik bo‘lib hisoblanishini bildiradi) ifodalash mumkin. Kuch test zaryadiga
zaryadlar o‘rtasida fizikaviy kontakt bo‘lmaganda ta’sir ko‘rsatishi fakti ularning
o‘rtasidagi kenglikda
Do'stlaringiz bilan baham: | 
