Elektrostatik maydon.. Электростатика. Электр зарядининг сақланиш қонуни

2. Электр юритувчи куч


11.1 – расм.


Бирор ўтказгич олиб, бу ўтказгичнинг А ва В учларида турли ишорали ортиқча мусбат ва манфий зарядлар билан таoминланганлигини назарда тутиб, бу ўтказгич бўйлаб ўтказгичнинг учларида ҳосил бўлган _А - _В потенциаллар айирмаси унинг ичида потенциал тушиши томонга йўналган электр майдони ҳосил бўлишини текширайлик. Бу майдон кучлари таъсирида мусбат зарядлар Адан Вга қараб, манфий зарядлар эса В дан А га қараб тартибли харакатга келади ва натижада ўтказгич бўйлаб электр токи оқа бошлайди. Аммо бу ҳолат узоқ вақт давом этмайди, чунки заряд ташувчиларнинг ҳаракати ўтказгич ичидаги майдонни тезлик билан йўқолишига ва токнинг тўхташига олиб келади.
Ўтказгичда узлуксиз равишда электр токи мавжуд бўлиши учун махсус қурилма бўлиши ва унинг ичида ҳамма вақт турли исмли зарядлар ажралиб туриши, ҳамда мусбат зарядлар А учига, манфий зарядлар эса В учига кўчиб туриш зарур. Бундай қурилмани ток манбаи дейилади. Ток манбаида зарядларни ажратувчи кучлар электростатик характерига эга бўлмаслиги керак, чунки электр кучлар турли исмли зарядларни ажратмайди, балки фақат бирлаштириши мумкин. Шунинг учун ток манбаида зарядларни ажратувчи кучлар бегона, яъни ташқи кучлар деб юритилади. Ток манбаларида зарядларни ажратиш жараёнида механик, кимёвий, ички ва бошқа турдаги энергиялар электр энергиясига айланади. Масалан, ўзгармас ток генераторида бу кучлар магнит майдон энергияси ва якорнинг айланишидаги механик энергия, электрофар машинасида механик энергия, термоэлементда ички энергия, аккумулятор ва гальваник элементда - кимёвий реакциялар энергияси, ярим ўтказгич фотоэлементда ёруғлик энергияси ҳисобига ҳосил қилинади. Шундай қилиб, ток манбаи ўтказгичнинг А ва В учларини узлуксиз равишда ҳар хил исмли зарядлар билан таoминлаб туради. Аммо ток манбаи ичида зарядларнинг ажралишига, биринчидан, мусбат қутбдан манфий қутбга йўналган ички электр майдони ва иккинчидан, ток манбаи ичида ионларни ҳаракатига электролитнинг (ёпишқоқлиги) қаршилиги тўсқинлик қилади. Шу тариқа ташқи электр ажратувчи кучининг бажарган А_т иши ток манбаи ичидаги электр майдони кучларига қарши бажарилади, у ҳолда
(11.4)
катталик ток манбаининг электр юритувчи кучи дейилади. У қуйидагича таoрифланади: ток манбаининг электр юритувчи кучи (Э.Ю.К.) ташқи кучлар таъсирида бирлик мусбат зарядни манбани ўз ичига олган берк занжир бўйлаб кўчиришда бажарилган иш билан характерланади.
СИ да ЭЮК бирлиги қилиб вольт (В) қабул қилинган: 1В - шундай ток манбаининг ЭЮК ки, у манбани ўз ичига олган берк занжир бўйлаб 1Кл зарядни кўчиришда 1Ж иш бажарилади. Очиқ занжирдаги ток манбаининг ЭЮК манбанинг қутбларидаги потенциаллар фарқига тенг:
(11.5)
Ташқи электр занжири билан туташтирилган ток манбаи қутбларидаги потенциаллар айирмаси ток манбаининг кучланиши дейилади.
Ёпиқ занжир учун, биринчидан, кулон кучлари таъсирида бирлик мусбат зарядни А дан В гача кўчиришда бажарилган иш шу икки нуқта орасидаги потенциалларнинг фарқи (­_А - _В) га тенг. Иккинчидан, ташқи кучлар таъсирида бирлик мусбат зарядни занжирнинг текширилаётган қисмида кўчиришда бажарилган иш занжирнинг шу қисмидаги манбаининг ЭЮК Е_АВ га тенг. Шунинг учун кучланиш
(11.6)
тенг бўлади. Агар Е_АВ = 0 бўлса,

бўлади. Кучланиш ҳам, худди ЭЮК каби вольт (В)да ўлчанади.