Sərbəst mövzu: Müxtəlif həndəsi cisimlərın əmələ gətirdiyi fiqurların tutumu. Tələbə: Məmmədov Eltun. Fizikadan Sərbəst iş

5. Güzgü xəyali üsulu:
Elektrik sahəsini, tutumu hesabladıqda köməkçi bir üsuldan – güzgü xəyali üsulundan istifadə etmək faydalı olur.
Bu üsul aşağıdakı aşkar fikrə əsaslanır: Elektrik sahəsində hər hansı bir ekvipotensial səthi həmin şəkildə olan naqillə əvəz etsək və ona götürdüyümüz ekvipotensial səthin potensialını versək, onda elektrik sahəsində heç bir dəyişiklik əmələ gəlməz.
Bu dediklərimizi bir-birindən 2h qədər məsafədə yerləşmiş iki nöqtəvi +q və -q yüklərinin sahəsinə tətbiq edək (şəkil 2). Baxdığımız sahəni AA müstəvisi ilə iki bərabər hissəyə bölmək olar. Bu müstəvi hər yerdə qüvvə xətlərinə perpendikulyar olduğu üçün ekvipotensial səth olacaqdır. Əgər AA qeyri-məhdud keçirici müstəvi olarsa, onda +q yükü ilə onun arasındakı sahə dəyişməz və bu sahə +q ilə -q nöqtəvi yükləri arasındakı sahənin eyni olacaqdır. Bu, keçirici müstəvi üzərində əmələ gələn induksiya yüklərinin təsirini nəzərə almağa imkan verir.
-q və +q yükləri müstəvinin müxtəlif tərəflərində müstəvidən eyni bir h məsafəsində yerləşmişdir. Ona görə də -q yükünə +q yükünün keçirici müstəvidə alınmış güzgü xəyalı kimi baxmaq olar. Alınmış nəticəni belə ifadə edirlər: nöqtəvi yük ilə sonsuz keçirici müstəvi arasındakı elektrik sahəsi, həmin yük ilə onun keçirici müstəvidəki güzgü xəyalının yaratdığı sahənin eynidir. Başqa sözlə: induksiya yüklərinə malik keçirici müstəvinin təsirini, verilmiş nöqtəvi yükün həmin müstəvidəki güzgü xəyalından ibarət olan nöqtəvi yükün təsiri ilə əvəz etmək olar.
Bu üsulu, yerin səthindən h hündürlüyündə çəkilmiş radiusu a olan silindrik məftilin tutumunu hesablamaq üçün tətbiq edək. Belə hala biz havada çəkilmiş teleqraf xətlərində rast gəlirik. Bu sahənin qüvvə xətləri də (məftilə perpendikulyar müstəvi üzərində) 2 -ci şəkildəki kimi olacaqdır. Fəzada məftillə yer arasında olan bu sahə məftillə onun güzgü xəyalı arasındakı sahəyə bənzədiyi üçün, məsələ iki paralel məftil məsələsinə gətirilir. Ancaq bu halda məftillə yer arasındakı gərginlik iki məftil arasındakı gərginliyin yarısına bərabər olur. Ona görə də tutum 2 dəfə çox olacaqdır. ifadəsini 2 –yə vursaq və burada qəbul etsək, onda yer üzərində çəkilmiş məftilin vahid uzunluğunun tutumunu alarıq:
olar.