Kulon qonuni. Elektrostatik maydon kuchlanganligi. Dipol maydoni

Elektr zaryadining saqlanish qonuni. Juda ko`plab jumladan, o`z tajribalari asosida ingliz fizigi M.Faradey 1843 yilda tabiatning fundamental qonunlaridan biri elektr zaryadining saqlanish qonunini ta’rifladi: Istalgan yopiq sistemada, sistema ichida qanday jarayonlar ro`y berishidan qat’iy nazar elektr zaryadlarining algebraik yig`indisi o`zgarmaydi.

 bu yerda n- sistemadagi zaryadlar soni.

Yopiq sistema deb tashqi jismlar bilan zaryad almashmaydigan sistemaga aytiladi.

Elektr zaryadi paydo ham bo`lmaydi, yo`qolmaydi ham, u faqat bir jismdan ikkinchiga uzatiladi yoki shu sistema ichida qayta taqsimlanadi.

Elektr zaryadi – relyaltivistik invariant kattalik bo`lib, uning miqdori qanday sanoq sistemasida qaralayotganligiga, zaryadning harakatda yoki tinch turganligiga mutlaqo bog’liq emas. 

 Moddalardagi elektronlar miqdori.Erkin elektronlarining miqdoriga qarab moddalar o`tkazgichlarga, dielektriklarga va yarimutkazgichlarga ajratiladi. Butun hajmi bo`ylab elektr zaryadini erkin o`tkazuvchi moddalarga o`tkazgichlar deyiladi. Ular ikki guruhga bo`linadi: 1) birinchi tur o`tkazgichlar(metallar)-ularda zaryad (erkin elektronlar) kuchganda kimyoviy o`zgarish ro`y bermaydi; 2) ikkinchi guruh o`tkazgichlar (eritmalar) –zaryadning ko`chishi kimyoviy o`zgarishlarga olib keladi. Erkin elektronlari amalda mavjud bo`lmagan moddalar (shisha, plastmassalar)- dielektriklar deyiladi. Yarim o`tkazgichlar (germaniy, kremniy va hokazolar) – o`tkazgichlar va dielektriklar oralig`ida bo`ladi.

Nuqtaviy zaryad. Elektrodinamikada ham turli modellardan foydalanish maqsadga muvofiqdir.

Ulardan biri nuqtaviy zaryad tushunchasidir. Nuqtaviy zaryad deb o`lchamlari ta’siri o`rganilayotgan masofaga nisbatan e’tiborga olinmaydigan darajada kichik bo`lgan, zaryadlangan jismga aytiladi. U ham xuddi moddiy nuqta kabi ideallashtirilgan tushunchadir.

2. Harakatsiz nuqtaviy zaryadlar orasidagi o`zaro ta’sir kuchi 1785 yilda frantsuz fizigi Sh.Kulon tomonidan aniqlangan

 Qo`yi qismida shisha tayoqcha osilgan ingichka elastik ip shisha silindr idishda o`rnatilgan. Ipning yuqori uchi burilish burchagini aniqlashga imkon beruvchi darajalangan qurilmaga berkitilgan. Osib qo`yilgan shisha tayoqchaning bir uchida kichkina metall sharcha, ikkinchi uchida esa posangi berkitilgan. Idish qopqog`idagi teshikcha orqali xuddi shunday boshqa sharchani ham kiritish mumkin. Agar sharchalarga zaryad berilsa, ular o`zaro ta’sirlashishadi va ipning burilish burchagiga qarab ta’sir kuchini baholash imkoni tug`iladi.

Kulon qonuni: Bo`shliqdagi ikkita harakatsiz nuqtaviy zaryadlar orasidagi o`zaro ta’sir kuchi F, ular zaryadlari Q₁ va Q₂ larning ko`paytmasiga to`g`ri, oralaridagi masofa r ning kvadratiga esa teskari proportsional:

 bu yerda k – birliklar sistemasining tanlanishiga bog’liq bo`lgan proportsionallik koeffitsenti. 

Kulon kuchining yo`nalishi. kuch o`zaro ta’sirlashuvchi zaryadlarni tutashtiruvchi to`g`ri chiziq bo`ylab yo`nalgan bo`lib, turli ismli zaryadlar uchun tortishish (F<0), bir xil ismli zaryadlar uchun esa itarish (F>0) xarakteriga ega bo`ladi.