O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim

§ 16. Tashqi elektr maydonidagi o‘tkazgich
Tajribalar quyidagi muhim qonuniyatga olib keladi. Agar o‘tkazgichga zaryad berilsa yoki uni tashqi elektr maydoniga joylashtirilsa, qisqa vaqt ichida (relaksatsiya vaqti) o‘tkazgichda zaryadlarning muvozanatli taqsimlanishi ro‘y beradi. Mana shu zaryadning muvozanatli taqsimlanishi elektrostatikada o‘rganiladi. Zaryadlarning o‘tkazgichda muvozanatli taqsimlanishi va uning elektrostatik maydoni qator xossalarga ega bo‘ladi. Eng avvalo, zaryad o‘tkazgichda muvozanatda bo‘lganida tok bo‘lmaydi, erkin elektronlarga kuch ta’sir qilmaydi. Demak, o‘tkazgichning ichida elektrostatik maydon bo‘lmaydi: E=0. Xususan, o‘tkazgich zaryadlansa va tashqi maydon bo‘lmasa, o‘tkazgichda zaryad shunday taqsimlanadiki, uning hosil qilgan maydoni o‘tkazgichdan tashqarida nolga teng bo‘ladi. Agar neytral o‘tkazgich tashqi elektr maydoniga joylashtirilsa, unda zaryadlarning qayta taqsimlanishi ro‘y beradi (elektrostatik induksiya hodisasi), eng asosiysi, indusirlangan zaryadlarning maydoni o‘tkazgichning ichida tashqi maydonni kompensasiyalaydi.

So‘ngra, o‘tkazgich sirtida kuchlanganlik vektori shu sirtga perpendikulyar bo‘ladi. Aks holda, o‘tkazgichning sirti bo‘yicha kuchlanganlik vektorining tashkil etuvchisi sirt tokini hosil qilar edi. O‘tkazgich ichida maydon bo‘lmagani uchun, sinash zaryadni o‘tkazgich ichida ko‘chirgan ishi nolga teng bo‘ladi, boshlangich va oxirgi xolatlarga bog‘liq bo‘lmagan holda.

Bu ishning potensiallar ayirmasi bilan bog‘liq ekanligini hisobga olsak, shunday xulosaga kelishimiz mumkinki, o‘tkazgichning barcha nuqtalarining potensiallari teng. Xususan, o‘tkazgich sirtida

ekvipotensial sirtlar 19-rasmda ekvipotensial sirtlar punktir bilan ko‘rsatilgan. O‘tkazgich ichida maydon kuchlanganligining nolga teng bo‘lishidan shu narsa kelib chiqadiki, o‘tkazgich ichida musbat va manfiy zaryadlar kompensasiyalangan (=0), natijada kompensatsiyalanmagan zaryad o‘tkazgich sirtida taqsimlanadi. Haqiqatdan ham E=0, u vaqtda har qanday yopiq sirt bo‘yicha o‘tgan kuchlanganlik oqimi o‘tkazgich ichida nolga tengdir. Gauss teoremasi (7.7) bo‘yicha bu shuni bildiradiki, istalgan sirt ichida zaryad nolga teng, bu faqat o‘tkazgichning barcha nuqtalarida  = 0 bo‘lsa.

19. 
    – rasm
    

O‘tkazgich sirt zaryad zichligi bilan maydon kuchlanganligi o‘rtasida bog‘lanish bor:

E  ^

₀
, (16.1)

Bu formulani Gauss teoremasini qo‘llab chiqarish mumkin. O‘tkazgich sirtidan kichik sirt S ni qaraymiz va undagi joylashgan zaryad q bo‘lsin. Bu sirt elementini silindr bilan o‘raymiz, uning yasovchisi o‘tkazgich sirtiga perpendikulyar, asoslaridan biri o‘tkazgich ichida joylashadi, boshqasi o‘tkazgich tashqarisida va uning sirtiga juda yaqin bo‘ladi (20-rasm).

19.