വൈദ്യുത ചാർജ്. അതിൻ്റെ വിവേചനാധികാരം

വൈദ്യുത ചാർജ്. അതിൻ്റെ വിവേചനാധികാരം. വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ സംരക്ഷണ നിയമം. വെക്റ്റർ, സ്കെലാർ രൂപത്തിലുള്ള കൊളംബിൻ്റെ നിയമം.

വൈദ്യുത ചാർജ്വൈദ്യുതകാന്തിക ശക്തിയുടെ ഇടപെടലുകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിനുള്ള കണങ്ങളുടെയോ ശരീരങ്ങളുടെയോ സ്വഭാവത്തെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക അളവാണ്. വൈദ്യുത ചാർജിനെ സാധാരണയായി q അല്ലെങ്കിൽ Q എന്ന അക്ഷരങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗതമായി പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് എന്നിങ്ങനെ രണ്ട് തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഉണ്ട്. ചാർജുകൾ ഒരു ശരീരത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് (ഉദാഹരണത്തിന്, നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കത്തിലൂടെ) കൈമാറ്റം ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ബോഡി പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു നിശ്ചിത ശരീരത്തിൻ്റെ അവിഭാജ്യ സ്വഭാവമല്ല വൈദ്യുത ചാർജ്. വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരേ ശരീരത്തിന് വ്യത്യസ്ത ചാർജ് ഉണ്ടായിരിക്കാം. ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നത് പോലെ, ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി. ഇലക്ട്രോണും പ്രോട്ടോണും യഥാക്രമം എലിമെൻ്ററി നെഗറ്റീവ്, പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ വാഹകരാണ്. വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ യൂണിറ്റ് ഒരു കൂലോംബ് (C) ആണ് - 1 സെക്കൻഡിൽ 1 A എന്ന നിലവിലെ ശക്തിയിൽ ഒരു കണ്ടക്ടറിൻ്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ്.

വൈദ്യുത ചാർജ് വ്യതിരിക്തമാണ്, അതായത് ഏതൊരു ബോഡിയുടെയും ചാർജ് പ്രാഥമിക വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഒരു പൂർണ്ണ ഗുണിതമാണ് e ().

ചാർജ് സംരക്ഷണ നിയമം: ഏതെങ്കിലും അടച്ച സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ബീജഗണിത തുക (ബാഹ്യ ബോഡികളുമായി ചാർജുകൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യാത്ത ഒരു സിസ്റ്റം) മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു: q1 + q2 + q3 + ... +qn = const.

കൊളംബിൻ്റെ നിയമം: രണ്ട് പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി ഈ ചാർജുകളുടെ വ്യാപ്തിക്ക് ആനുപാതികവും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്.

(സ്കെയിലർ രൂപത്തിൽ)

എവിടെ F - Coulomb force, q1, q2 - ശരീരത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ്, r - ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം, e0 = 8.85*10^(-12) - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, e - മീഡിയത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, k = 9*10^ 9 - ആനുപാതിക ഘടകം.

കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം പാലിക്കുന്നതിന്, 3 വ്യവസ്ഥകൾ ആവശ്യമാണ്:

വ്യവസ്ഥ 1: ചാർജുകളുടെ പോയിൻ്റ്നെസ്സ് - അതായത്, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം അവയുടെ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്

വ്യവസ്ഥ 2: ചാർജുകളുടെ അചഞ്ചലത. അല്ലെങ്കിൽ, അധിക ഇഫക്റ്റുകൾ പ്രാബല്യത്തിൽ വരും: ചലിക്കുന്ന ചാർജിൻ്റെ കാന്തികക്ഷേത്രവും മറ്റൊരു ചലിക്കുന്ന ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന അനുബന്ധ ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയും

വ്യവസ്ഥ 3: ഒരു ശൂന്യതയിലെ ചാർജുകളുടെ ഇടപെടൽ

വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽനിയമം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്നു:

ചാർജ് 2-ൽ ചാർജ് 1 പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി എവിടെയാണ്; q1, q2 - ചാർജുകളുടെ അളവ്; - ആരം വെക്റ്റർ (ചാർജ് 1 മുതൽ 2 വരെ ചാർജ് ചെയ്യാൻ വെക്റ്റർ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യത്തിൽ, ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിന് തുല്യമാണ് - ); k - ആനുപാതിക ഗുണകം.

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ശക്തി. വെക്‌ടറിലും സ്‌കെലാർ രൂപത്തിലും ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് സ്‌ട്രെംഗ്‌തിയുടെ ആവിഷ്‌കാരം. ശൂന്യതയിലും ദ്രവ്യത്തിലും വൈദ്യുത മണ്ഡലം. വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം.

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് സ്ട്രെങ്ത് എന്നത് ഫീൽഡിൻ്റെ ഒരു വെക്റ്റർ ഫോഴ്‌സ് സ്വഭാവമാണ്, കൂടാതെ ഫീൽഡിലെ ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ അവതരിപ്പിച്ച യൂണിറ്റ് ടെസ്റ്റ് ചാർജിൽ ഫീൽഡ് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തിന് സംഖ്യാപരമായി തുല്യമാണ്:

പിരിമുറുക്കത്തിൻ്റെ യൂണിറ്റ് 1 N/C ആണ് - ഇത് 1 C ചാർജിൽ 1 N ശക്തിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ തീവ്രതയാണ്. പിരിമുറുക്കം V/m ലും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

ഫോർമുലയിൽ നിന്നും കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിൽ നിന്നും താഴെ പറയുന്നതുപോലെ, ഒരു ശൂന്യതയിലെ ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡ് ശക്തി

അഥവാ

വെക്റ്റർ E യുടെ ദിശ പോസിറ്റീവ് ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയുടെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജാണ് ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിച്ചതെങ്കിൽ, വെക്റ്റർ E റേഡിയസ് വെക്റ്ററിനൊപ്പം ചാർജിൽ നിന്ന് ബാഹ്യ സ്ഥലത്തേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു (ടെസ്റ്റ് പോസിറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ വികർഷണം); ഒരു നെഗറ്റീവ് ചാർജാണ് ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതെങ്കിൽ, വെക്റ്റർ E ചാർജിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു.

അത്. ഒരു ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ ശക്തി സ്വഭാവമാണ് ടെൻഷൻ.

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിനെ ഗ്രാഫിക്കായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിന്, വെക്റ്റർ തീവ്രത ലൈനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക ( വൈദ്യുതി ലൈനുകൾ). ഫീൽഡ് ലൈനുകളുടെ സാന്ദ്രത ടെൻഷൻ്റെ വ്യാപ്തി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.

ചാർജുകളുടെ ഒരു സംവിധാനമാണ് ഫീൽഡ് സൃഷ്‌ടിച്ചതെങ്കിൽ, ഫീൽഡിലെ ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ അവതരിപ്പിച്ച ടെസ്റ്റ് ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലം ഓരോ പോയിൻ്റ് ചാർജിൽ നിന്നും പ്രത്യേകം ടെസ്റ്റ് ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികളുടെ ജ്യാമിതീയ തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്. അതിനാൽ, ഫീൽഡിൻ്റെ ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിലെ തീവ്രത ഇതിന് തുല്യമാണ്:

ഈ അനുപാതം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു ഫീൽഡ് സൂപ്പർപോസിഷൻ്റെ തത്വം: ചാർജുകളുടെ ഒരു സിസ്റ്റം സൃഷ്ടിച്ച ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫീൽഡിൻ്റെ ശക്തി ഓരോ ചാർജും പ്രത്യേകം ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡ് ശക്തികളുടെ ജ്യാമിതീയ തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

ഏതെങ്കിലും ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ (ഇലക്ട്രോണുകൾ, അയോണുകൾ) ക്രമീകരിച്ച ചലനത്തിലൂടെ ഒരു ശൂന്യതയിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.

വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം- ഒരു മാധ്യമത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന അളവ് - ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തോടുള്ള അതിൻ്റെ പ്രതികരണം.

അത്ര ശക്തമല്ലാത്ത ഫീൽഡുകളിലെ മിക്ക ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സുകളിലും, വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം E ഫീൽഡിനെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ശക്തമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങളിൽ (ഇൻട്രാ ആറ്റോമിക് ഫീൽഡുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്), സാധാരണ ഫീൽഡുകളിലെ ചില വൈദ്യുത വൈദ്യുതങ്ങളിൽ, E-യെ ആശ്രയിക്കുന്നത് രേഖീയമല്ലാത്തതാണ്. കൂടാതെ, ഒരു നിശ്ചിത മാധ്യമത്തിലെ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തി എഫ് ഒരു ശൂന്യതയിലെ അവയുടെ പാരസ്പര്യ ശക്തിയെക്കാൾ എത്ര മടങ്ങ് കുറവാണെന്ന് വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം കാണിക്കുന്നു.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം ഒരു ടെസ്റ്റ് കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ കപ്പാസിറ്റൻസും തന്നിരിക്കുന്ന വൈദ്യുതവുമായും (Cx) അതേ കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ കപ്പാസിറ്റൻസും ഒരു ശൂന്യതയിൽ (Co) താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ നിർണ്ണയിക്കാനാകും:

ഫീൽഡുകളുടെ അടിസ്ഥാന സ്വത്തായി സൂപ്പർപോസിഷൻ്റെ തത്വം. കോർഡിനേറ്റുകളുള്ള പോയിൻ്റുകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പോയിൻ്റ് ചാർജുകളുടെ ഒരു സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് റേഡിയസ് വെക്റ്റർ ഉള്ള ഒരു പോയിൻ്റിൽ സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡിൻ്റെ ശക്തിയും സാധ്യതയും സംബന്ധിച്ച പൊതുവായ പദപ്രയോഗങ്ങൾ (ഖണ്ഡിക 4 കാണുക)

സൂപ്പർപോസിഷൻ്റെ തത്വം ഞങ്ങൾ ഏറ്റവും പൊതുവായ അർത്ഥത്തിൽ പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതനുസരിച്ച്, ഒരു കണത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബാഹ്യശക്തികളുടെ സ്വാധീനത്തിൻ്റെ ആകെത്തുക ഓരോന്നിൻ്റെയും വ്യക്തിഗത മൂല്യങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയായിരിക്കും. ഈ തത്വം വിവിധ ലീനിയർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ബാധകമാണ്, അതായത്. രേഖീയ ബന്ധങ്ങളാൽ പെരുമാറ്റം വിവരിക്കാവുന്ന സംവിധാനങ്ങൾ. ഒരു നിർദ്ദിഷ്‌ട മാധ്യമത്തിൽ ഒരു രേഖീയ തരംഗം പ്രചരിക്കുന്ന ഒരു ലളിതമായ സാഹചര്യമാണ് ഒരു ഉദാഹരണം, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ തരംഗത്തിൽ നിന്ന് ഉണ്ടാകുന്ന അസ്വസ്ഥതകളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ പോലും അതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കപ്പെടും. യോജിച്ച ഓരോ ഘടകങ്ങളുടെയും ഫലങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക തുകയായി ഈ ഗുണങ്ങളെ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു.

സൂപ്പർപോസിഷൻ്റെ തത്വത്തിന് മുകളിൽ പറഞ്ഞവയ്ക്ക് പൂർണ്ണമായും തുല്യമായ മറ്റ് ഫോർമുലേഷനുകൾ എടുക്കാം:

· മൂന്നാമതൊരു കണിക അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ രണ്ട് കണികകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം മാറില്ല, അത് ആദ്യ രണ്ട് കണങ്ങളുമായി കൂടിച്ചേരുന്നു.

· പല കണികാ സംവിധാനത്തിലെ എല്ലാ കണങ്ങളുടെയും പ്രതിപ്രവർത്തന ഊർജ്ജം, സാധ്യമായ എല്ലാ ജോഡി കണങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ജോഡി ഇടപെടലുകളുടെ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ആകെത്തുകയാണ്. സിസ്റ്റത്തിൽ പല കണികാ ഇടപെടലുകളൊന്നുമില്ല.

· പല കണികാ സംവിധാനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം വിവരിക്കുന്ന സമവാക്യങ്ങൾ കണങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൽ രേഖീയമാണ്.

വോൾട്ടേജ് വെക്‌ടറിൻ്റെ രക്തചംക്രമണം എന്നത് എൽ അടച്ച പാതയിലൂടെ ഒരൊറ്റ പോസിറ്റീവ് ചാർജ് നീക്കുമ്പോൾ വൈദ്യുതബലങ്ങൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവർത്തനമാണ്.

അടച്ച ലൂപ്പിലൂടെയുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ഫോഴ്‌സിൻ്റെ പ്രവർത്തനം പൂജ്യമായതിനാൽ (സാധ്യതയുള്ള ഫീൽഡ് ഫോഴ്‌സിൻ്റെ പ്രവർത്തനം), അതിനാൽ അടച്ച ലൂപ്പിനൊപ്പം ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ശക്തിയുടെ രക്തചംക്രമണം പൂജ്യമാണ്.

ഫീൽഡ് സാധ്യത. ഏതെങ്കിലും ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ്, അതിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഒരു ബോഡിയെ ഒരു പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് നീക്കുമ്പോൾ, ഒരു ഏകീകൃത ഫീൽഡിൻ്റെ ജോലി പോലെ, പാതയുടെ ആകൃതിയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഒരു അടഞ്ഞ പാതയിൽ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ പ്രവർത്തനം എല്ലായ്പ്പോഴും പൂജ്യമാണ്. ഈ പ്രോപ്പർട്ടി ഉള്ള ഫീൽഡുകളെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച്, ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിന് ഒരു സാധ്യതയുള്ള സ്വഭാവമുണ്ട്.
പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയിലെ മാറ്റത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു പൊട്ടൻഷ്യൽ ഫീൽഡിൻ്റെ പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിക്കാം. ഏത് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിനും ഫോർമുല സാധുവാണ്.

7-11 തീവ്രതയുള്ള ഒരു ഏകീകൃത വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് ലൈനുകൾ ഒരു നിശ്ചിത ഏരിയയിൽ തുളച്ചുകയറുകയാണെങ്കിൽ, തീവ്രത വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് (മുമ്പ് ഞങ്ങൾ ഏരിയയിലൂടെയുള്ള ഫീൽഡ് ലൈനുകളുടെ എണ്ണം എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു) ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കും:

ഇവിടെ En എന്നത് വെക്‌ടറിൻ്റെ ഗുണനവും ഒരു നിശ്ചിത ഏരിയയിലേക്കുള്ള നോർമലും ആണ് (ചിത്രം 2.5).

അരി. 2.5

എസ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ബലത്തിൻ്റെ ആകെ വരികളുടെ എണ്ണത്തെ ഈ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള FU തീവ്രത വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ, നമുക്ക് രണ്ട് വെക്റ്ററുകളുടെ സ്കെലാർ ഉൽപ്പന്നം എഴുതാം, അവിടെ വെക്റ്റർ .

അങ്ങനെ, വെക്റ്റർ ഫ്ലക്സ് ഒരു സ്കെയിലർ ആണ്, അത് കോണിൻ്റെ മൂല്യത്തെ ആശ്രയിച്ച് പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ആകാം.

ചിത്രം 2.6, 2.7 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഉദാഹരണങ്ങൾ നോക്കാം.

	അരി. 2.6	അരി. 2.7

ചിത്രം 2.6-ന്, ഉപരിതല A1 പോസിറ്റീവ് ചാർജിനാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇവിടെയുള്ള ഒഴുക്ക് പുറത്തേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത്. ഉപരിതല A2– ഒരു നെഗറ്റീവ് ചാർജിനാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇവിടെ അത് അകത്തേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ഉപരിതല എ വഴിയുള്ള മൊത്തം ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമാണ്.

ചിത്രം 2.7-ന്, ഉപരിതലത്തിനുള്ളിലെ മൊത്തം ചാർജ് പൂജ്യമല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമായിരിക്കില്ല. ഈ കോൺഫിഗറേഷനായി, ഉപരിതല എ വഴിയുള്ള ഫ്ലക്സ് നെഗറ്റീവ് ആണ് (ഫീൽഡ് ലൈനുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുക).

അങ്ങനെ, വോൾട്ടേജ് വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് ചാർജിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഓസ്ട്രോഗ്രാഡ്സ്കി-ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ അർത്ഥം ഇതാണ്.

ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം

പരീക്ഷണാത്മകമായി സ്ഥാപിതമായ കൂലോംബ് നിയമവും സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വവും ഒരു ശൂന്യതയിൽ നൽകിയിട്ടുള്ള ചാർജുകളുടെ സംവിധാനത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിനെ പൂർണ്ണമായി വിവരിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ കൂലോംബ് ഫീൽഡ് എന്ന ആശയം അവലംബിക്കാതെ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ മറ്റൊരു, കൂടുതൽ പൊതുവായ രൂപത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സവിശേഷതയായ ഒരു പുതിയ ഭൗതിക അളവ് നമുക്ക് പരിചയപ്പെടുത്താം - വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി വെക്റ്ററിൻ്റെ ഒഴുക്ക് Φ. വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട സ്ഥലത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ΔS സാമാന്യം ചെറിയ പ്രദേശം ഉണ്ടാകട്ടെ. വെക്‌ടർ മോഡുലസിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണവും വെക്‌ടറിനും സൈറ്റിലേക്കുള്ള നോർമലിനും ഇടയിലുള്ള കോണിൻ്റെ കോസൈനും ΔS സൈറ്റിലൂടെയുള്ള തീവ്രത വെക്‌ടറിൻ്റെ പ്രാഥമിക ഫ്‌ളക്‌സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു (ചിത്രം 1.3.1):

നമുക്ക് ഇപ്പോൾ ചില അനിയന്ത്രിതമായ അടഞ്ഞ പ്രതലം പരിഗണിക്കാം. ഈ ഉപരിതലത്തെ ചെറിയ പ്രദേശങ്ങളായി ΔSi വിഭജിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഈ ചെറിയ പ്രദേശങ്ങളിലൂടെയുള്ള ഫീൽഡിൻ്റെ പ്രാഥമിക പ്രവാഹങ്ങൾ ΔΦi നിർണ്ണയിക്കുക, തുടർന്ന് അവയെ സംഗ്രഹിക്കുക, അതിൻ്റെ ഫലമായി നമുക്ക് ഫ്ലോ Φ ലഭിക്കും. അടച്ച പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള വെക്റ്റർ എസ് (ചിത്രം 1.3.2):

ഗോസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം ഇങ്ങനെ പറയുന്നു:

ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ അടഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് സ്ട്രെങ്ത് വെക്റ്ററിൻ്റെ ഒഴുക്ക് ഈ ഉപരിതലത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ചാർജുകളുടെ ബീജഗണിത തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, ഇത് വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം ε0 കൊണ്ട് ഹരിക്കുന്നു.

ഇവിടെ R എന്നത് ഗോളത്തിൻ്റെ ആരമാണ്. ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ഫ്ലക്സ് Φ, E യുടെ ഉൽപ്പന്നത്തിനും 4πR2 ഗോളത്തിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണത്തിനും തുല്യമായിരിക്കും. അതിനാൽ,

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് പോയിൻ്റ് ചാർജിനെ ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ അടഞ്ഞ പ്രതലം S ഉപയോഗിച്ച് ചുറ്റിപ്പിടിച്ച് R0 റേഡിയസിൻ്റെ ഒരു സഹായ ഗോളം പരിഗണിക്കാം (ചിത്രം 1.3.3).

അഗ്രഭാഗത്ത് ΔΩ ഒരു ചെറിയ സോളിഡ് കോൺ ഉള്ള ഒരു കോൺ പരിഗണിക്കുക. ഈ കോൺ ഗോളത്തിലെ ഒരു ചെറിയ വിസ്തീർണ്ണം ΔS0 ഉം ഉപരിതലത്തിൽ ΔS വിസ്തീർണ്ണവും ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്യും. ഈ പ്രദേശങ്ങളിലൂടെയുള്ള ΔΦ0, ΔΦ എന്നീ പ്രാഥമിക ഫ്ലക്സുകൾ ഒന്നുതന്നെയാണ്. ശരിക്കും,

സമാനമായ രീതിയിൽ, ഒരു അടഞ്ഞ പ്രതലം S ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജ് q കവർ ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഒഴുക്ക് Φ = 0. അത്തരമൊരു കേസ് ചിത്രത്തിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. 1.3.2. ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ബലത്തിൻ്റെ എല്ലാ വരികളും അടഞ്ഞ പ്രതലത്തിൽ എസ് വഴിയും അതിലൂടെയും തുളച്ചുകയറുന്നു. ഉപരിതലത്തിൽ S എന്നതിനുള്ളിൽ ചാർജുകളൊന്നുമില്ല, അതിനാൽ ഈ മേഖലയിൽ ഫീൽഡ് ലൈനുകൾ പൊട്ടിപ്പോവുകയോ ഉയരുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.

അനിയന്ത്രിതമായ ചാർജ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ്റെ കാര്യത്തിൽ ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ സാമാന്യവൽക്കരണം സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വത്തിൽ നിന്ന് പിന്തുടരുന്നു. ഏതെങ്കിലും ചാർജ് വിതരണത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് പോയിൻ്റ് ചാർജുകളുടെ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകളുടെ വെക്റ്റർ തുകയായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം. അനിയന്ത്രിതമായ അടച്ച പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ചാർജുകളുടെ ഒരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് Φ എന്നത് വ്യക്തിഗത ചാർജുകളുടെ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങളുടെ Φi ഫ്ലോകളുടെ ആകെത്തുകയാണ്. ചാർജ് ക്വി ഉപരിതലം S ന് ഉള്ളിലാണെങ്കിൽ, ഈ ചാർജ് ഉപരിതലത്തിന് പുറത്താണെങ്കിൽ അത് ഒഴുക്കിന് തുല്യമായ സംഭാവന നൽകുന്നു, അപ്പോൾ അതിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സംഭാവന പൂജ്യത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും.

അങ്ങനെ, ഗോസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം തെളിയിക്കപ്പെട്ടു.

കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെയും സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വത്തിൻ്റെയും അനന്തരഫലമാണ് ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം. എന്നാൽ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പ്രസ്താവനയെ നമ്മൾ പ്രാരംഭ സിദ്ധാന്തമായി എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ അനന്തരഫലം കൂലോംബിൻ്റെ നിയമമായിരിക്കും. അതിനാൽ, ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തത്തെ ചിലപ്പോൾ കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ ബദൽ രൂപീകരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

നൽകിയിരിക്കുന്ന ചാർജ് വിതരണത്തിന് ചില സമമിതി ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഫീൽഡിൻ്റെ പൊതുവായ ഘടന മുൻകൂട്ടി ഊഹിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ഗാസ് സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച്, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ശക്തി എളുപ്പത്തിൽ കണക്കാക്കാൻ കഴിയും.

ആർ റേഡിയസ് ഉള്ള, കനം കുറഞ്ഞ, പൊള്ളയായ, ഒരേപോലെ ചാർജുള്ള നീളമുള്ള സിലിണ്ടറിൻ്റെ ഫീൽഡ് കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രശ്നമാണ് ഒരു ഉദാഹരണം. ഈ പ്രശ്നത്തിന് അക്ഷീയ സമമിതിയുണ്ട്. സമമിതിയുടെ കാരണങ്ങളാൽ, വൈദ്യുത മണ്ഡലം ആരത്തിൽ നയിക്കണം. അതിനാൽ, ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം പ്രയോഗിക്കുന്നതിന്, രണ്ട് അറ്റത്തും അടച്ചിരിക്കുന്ന, ചില ആരം r, നീളം l എന്നിവയുടെ ഒരു കോക്സിയൽ സിലിണ്ടറിൻ്റെ രൂപത്തിൽ ഒരു അടച്ച ഉപരിതല എസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നല്ലതാണ് (ചിത്രം 1.3.4).

r ≥ R-ന്, തീവ്രത വെക്‌ടറിൻ്റെ മുഴുവൻ ഫ്‌ളക്‌സും സിലിണ്ടറിൻ്റെ സൈഡ് പ്രതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകും, ​​അതിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം 2πrl-ന് തുല്യമാണ്, കാരണം രണ്ട് അടിത്തറകളിലൂടെയും ഉള്ള ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമാണ്. ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ പ്രയോഗം നൽകുന്നു:

ഈ ഫലം ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സിലിണ്ടറിൻ്റെ R ആരത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ ഇത് ഒരു നീണ്ട ഏകീകൃത ചാർജ്ജ് ഫിലമെൻ്റിൻ്റെ ഫീൽഡിനും ബാധകമാണ്.

ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സിലിണ്ടറിനുള്ളിലെ ഫീൽഡ് ശക്തി നിർണ്ണയിക്കാൻ, കേസ് r-ന് ഒരു അടച്ച ഉപരിതലം നിർമ്മിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.< R. В силу симметрии задачи поток вектора напряженности через боковую поверхность гауссова цилиндра должен быть и в этом случае равен Φ = E 2πrl. Согласно теореме Гаусса, этот поток пропорционален заряду, оказавшемуся внутри замкнутой поверхности. Этот заряд равен нулю. Отсюда следует, что электрическое поле внутри однородно заряженного длинного полого цилиндра равно нулю.

സമാനമായ രീതിയിൽ, ചാർജുകളുടെ വിതരണത്തിന് ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള സമമിതി ഉണ്ടായിരിക്കുമ്പോൾ, മറ്റ് നിരവധി സന്ദർഭങ്ങളിൽ വൈദ്യുത മണ്ഡലം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരാൾക്ക് ഗാസ് സിദ്ധാന്തം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്, കേന്ദ്രം, തലം അല്ലെങ്കിൽ അച്ചുതണ്ട് എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള സമമിതി. ഈ കേസുകളിൽ ഓരോന്നിനും, അനുയോജ്യമായ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു അടഞ്ഞ ഗൗസിയൻ ഉപരിതലം തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, കേന്ദ്ര സമമിതിയുടെ കാര്യത്തിൽ, സമമിതി പോയിൻ്റിൽ കേന്ദ്രത്തോടുകൂടിയ ഒരു ഗോളത്തിൻ്റെ രൂപത്തിൽ ഒരു ഗൗസിയൻ ഉപരിതലം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് സൗകര്യപ്രദമാണ്. അച്ചുതണ്ട് സമമിതിയോടെ, അടച്ച ഉപരിതലം ഒരു കോക്സിയൽ സിലിണ്ടറിൻ്റെ രൂപത്തിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കണം, രണ്ടറ്റത്തും അടച്ചിരിക്കണം (മുകളിൽ ചർച്ച ചെയ്ത ഉദാഹരണത്തിലെന്നപോലെ). ചാർജുകളുടെ വിതരണത്തിന് സമമിതി ഇല്ലെങ്കിൽ, വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ പൊതുവായ ഘടന ഊഹിക്കാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ പ്രയോഗം ഫീൽഡ് ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം ലളിതമാക്കാൻ കഴിയില്ല.

ഒരു സമമിതി ചാർജ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ്റെ മറ്റൊരു ഉദാഹരണം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം - ഒരു യൂണിഫോം ചാർജ് ചെയ്ത വിമാനത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു (ചിത്രം 1.3.5).

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, രണ്ട് അറ്റത്തും അടച്ച് കുറച്ച് നീളമുള്ള ഒരു സിലിണ്ടറിൻ്റെ രൂപത്തിൽ ഗൗസിയൻ ഉപരിതല എസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നല്ലതാണ്. സിലിണ്ടറിൻ്റെ അച്ചുതണ്ട് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത തലത്തിലേക്ക് ലംബമായി നയിക്കപ്പെടുന്നു, അതിൻ്റെ അറ്റങ്ങൾ അതിൽ നിന്ന് ഒരേ അകലത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. സമമിതി കാരണം, ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ്ഡ് വിമാനത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് എല്ലായിടത്തും സാധാരണ സഹിതം നയിക്കണം. ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ പ്രയോഗം നൽകുന്നു:

ഇവിടെ σ എന്നത് ഉപരിതല ചാർജ് സാന്ദ്രതയാണ്, അതായത് ഒരു യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലെ ചാർജ്.

ഏകീകൃതമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത വിമാനത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പദപ്രയോഗം, പരിമിതമായ വലിപ്പമുള്ള ഫ്ലാറ്റ് ചാർജ്ജ് ഏരിയകളുടെ കാര്യത്തിലും ബാധകമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഫീൽഡ് ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്ന പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഏരിയയിലേക്കുള്ള ദൂരം പ്രദേശത്തിൻ്റെ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കുറവായിരിക്കണം.

കൂടാതെ 7 മുതൽ 11 വരെയുള്ള ഷെഡ്യൂളുകളും

1. ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ്ജ് ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതലം സൃഷ്ടിച്ച ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിൻ്റെ തീവ്രത.

ആരം R (ചിത്രം 13.7) ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഉപരിതലം ഒരു ഏകീകൃതമായി വിതരണം ചെയ്ത ചാർജ് q വഹിക്കട്ടെ, അതായത്. ഗോളത്തിൻ്റെ ഏത് ഘട്ടത്തിലും ഉപരിതല ചാർജിൻ്റെ സാന്ദ്രത തുല്യമായിരിക്കും.

എ. r>R റേഡിയസ് ഉള്ള S എന്ന സമമിതി പ്രതലത്തിൽ നമുക്ക് നമ്മുടെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഉപരിതലം വലയം ചെയ്യാം. ഉപരിതല എസ് വഴി ടെൻഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് തുല്യമായിരിക്കും

ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം വഴി

അതുകൊണ്ട്

സി. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതലത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പോയിൻ്റ് ബിയിലൂടെ നമുക്ക് വരയ്ക്കാം, ആർ റേഡിയസ് എസ് ഗോളം

2. പന്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ്.

വോളിയം സാന്ദ്രതയിൽ ഏകീകൃതമായി ചാർജ് ചെയ്ത R റേഡിയസ് ഉള്ള ഒരു പന്ത് നമുക്കുണ്ടാകട്ടെ.

ഏത് ഘട്ടത്തിലും A പന്തിന് പുറത്ത് അതിൻ്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് r അകലെ കിടക്കുന്നു (r>R), അതിൻ്റെ ഫീൽഡ് പന്തിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡിന് സമാനമാണ്. പിന്നെ പന്തിന് പുറത്ത്

(13.10)

അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലും (r=R)

ബി പോയിൻ്റിൽ, പന്തിനുള്ളിൽ അതിൻ്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് r അകലത്തിൽ കിടക്കുന്നു (r>R), ഫീൽഡ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗോളത്തിനുള്ളിൽ r റേഡിയസ് ഉള്ള ചാർജാണ്. ഈ ഗോളത്തിലൂടെയുള്ള ടെൻഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് തുല്യമാണ്

മറുവശത്ത്, ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തത്തിന് അനുസൃതമായി

അവസാന പദപ്രയോഗങ്ങളുടെ താരതമ്യത്തിൽ നിന്ന് അത് പിന്തുടരുന്നു

പന്തിനുള്ളിലെ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം എവിടെയാണ്. പന്തിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്കുള്ള ദൂരത്തിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഗോളം സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡ് ശക്തിയുടെ ആശ്രിതത്വം കാണിക്കുന്നു (ചിത്രം 13.10)

R റേഡിയസിൻ്റെ ഒരു പൊള്ളയായ സിലിണ്ടർ ഉപരിതലം സ്ഥിരമായ രേഖീയ സാന്ദ്രതയാൽ ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം.

നമുക്ക് ആരത്തിൻ്റെ ഒരു ഏകാക്ഷ സിലിണ്ടർ ഉപരിതലം വരയ്ക്കാം, ഈ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ടെൻഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ പ്രവാഹം

ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം വഴി

അവസാന രണ്ട് എക്‌സ്‌പ്രഷനുകളിൽ നിന്ന് ഒരു ഏകീകൃത ചാർജുള്ള ത്രെഡ് സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡ് ശക്തി ഞങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു:

വിമാനത്തിന് അനന്തമായ വ്യാപ്തിയും യൂണിറ്റ് ഏരിയയുടെ ചാർജും σ ന് തുല്യമായിരിക്കട്ടെ. സമമിതി നിയമങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഫീൽഡ് വിമാനത്തിന് ലംബമായി എല്ലായിടത്തും നയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും മറ്റ് ബാഹ്യ ചാർജുകൾ ഇല്ലെങ്കിൽ, വിമാനത്തിൻ്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ഫീൽഡുകൾ തുല്യമായിരിക്കണം. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത വിമാനത്തിൻ്റെ ഭാഗം നമുക്ക് ഒരു സാങ്കൽപ്പിക സിലിണ്ടർ ബോക്സിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്താം, അങ്ങനെ ബോക്സ് പകുതിയായി മുറിക്കുകയും അതിൻ്റെ ഘടകങ്ങൾ ലംബമായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ S ഏരിയ ഉള്ള രണ്ട് ബേസുകളും ചാർജ്ജ് ചെയ്ത തലത്തിന് സമാന്തരമാണ് (ചിത്രം 1.10).

മൊത്തം വെക്റ്റർ ഫ്ലോ; പിരിമുറുക്കം വെക്‌ടറിന് തുല്യമാണ്, ആദ്യ അടിത്തറയുടെ ഏരിയ എസ് കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാൽ, എതിർ ബേസിലൂടെയുള്ള വെക്‌ടറിൻ്റെ ഫ്ലക്‌സും. സിലിണ്ടറിൻ്റെ സൈഡ് ഉപരിതലത്തിലൂടെയുള്ള ടെൻഷൻ ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമാണ്, കാരണം പിരിമുറുക്കത്തിൻ്റെ രേഖകൾ അവയെ ഛേദിക്കുന്നില്ല. അങ്ങനെ, മറുവശത്ത്, ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്

അതുകൊണ്ട്

എന്നാൽ അനന്തമായ ഏകീകൃത ചാർജുള്ള വിമാനത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് ശക്തി തുല്യമായിരിക്കും

ഈ പദപ്രയോഗത്തിൽ കോർഡിനേറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ഏകതാനമായിരിക്കും, ഫീൽഡിലെ ഏത് ഘട്ടത്തിലും അതിൻ്റെ തീവ്രത സമാനമായിരിക്കും.

5. ഒരേ സാന്ദ്രതയിൽ വിപരീതമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത രണ്ട് അനന്തമായ സമാന്തര തലങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡ് ശക്തി.

ചിത്രം 13.13-ൽ നിന്ന് കാണുന്നത് പോലെ, ഉപരിതല ചാർജ് സാന്ദ്രതയുള്ള രണ്ട് അനന്തമായ സമാന്തര തലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഫീൽഡ് ശക്തി പ്ലേറ്റുകൾ സൃഷ്ടിച്ച ഫീൽഡ് ശക്തികളുടെ ആകെത്തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, അതായത്.

അങ്ങനെ,

പ്ലേറ്റിന് പുറത്ത്, അവയിൽ ഓരോന്നിൻ്റെയും വെക്റ്ററുകൾ വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് നയിക്കുകയും പരസ്പരം റദ്ദാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, പ്ലേറ്റുകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തെ ഫീൽഡ് ശക്തി പൂജ്യം E=0 ആയിരിക്കും.

12. ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ്ജ് ഗോളത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ്.

ചാർജിനാൽ വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടട്ടെ ക്യു, ദൂരത്തിൻ്റെ ഒരു ഗോളത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരേപോലെ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു ആർ(ചിത്രം 190). അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ഏകപക്ഷീയമായ പോയിൻ്റിൽ ഫീൽഡ് സാധ്യതകൾ കണക്കാക്കാൻ ആർഗോളത്തിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന്, ഒരു യൂണിറ്റ് പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് അനന്തതയിലേക്ക് നീക്കുമ്പോൾ ഫീൽഡ് ചെയ്യുന്ന ജോലി കണക്കാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. മുമ്പ്, ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ്ജ് ഗോളത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് ശക്തി, ഗോളത്തിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡിന് തുല്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചു. തൽഫലമായി, ഗോളത്തിന് പുറത്ത്, ഗോളത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുമായി പൊരുത്തപ്പെടും.

φ (ആർ)=ക്യു 4πε 0ആർ . (1)

പ്രത്യേകിച്ചും, ഗോളത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സാധ്യതകൾ തുല്യമാണ് φ 0=ക്യു 4πε 0ആർ. ഗോളത്തിനുള്ളിൽ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ഇല്ല, അതിനാൽ ഗോളത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് ഒരു ചാർജ് നീക്കാൻ ചെയ്യുന്ന ജോലി പൂജ്യമാണ്. എ= 0, അതിനാൽ ഈ പോയിൻ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസവും പൂജ്യം Δ ആണ് φ = -എ= 0. തൽഫലമായി, ഗോളത്തിനുള്ളിലെ എല്ലാ ബിന്ദുക്കൾക്കും അതിൻ്റെ പ്രതലത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരേ സാധ്യതകളുണ്ട് φ 0=ക്യു 4πε 0ആർ .

അതിനാൽ, ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ്ജ് ഗോളത്തിൻ്റെ ഫീൽഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ വിതരണത്തിന് ഒരു രൂപമുണ്ട് (ചിത്രം 191)

φ (ആർ)=⎧⎩⎨ക്യു 4πε 0ആർ, npu ആർ<RQ 4πε 0ആർ, npu ആർ>ആർ . (2)

ഗോളത്തിനുള്ളിൽ ഫീൽഡ് ഇല്ല, സാധ്യത പൂജ്യമല്ലെന്ന് ദയവായി ശ്രദ്ധിക്കുക! ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് അനന്തതയിലേക്കുള്ള ഫീൽഡിൻ്റെ മൂല്യം അനുസരിച്ചാണ് പൊട്ടൻഷ്യൽ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എന്നതിൻ്റെ വ്യക്തമായ ദൃഷ്ടാന്തമാണ് ഈ ഉദാഹരണം.

ദ്വിധ്രുവം.

ഒരു ഡൈഇലക്‌ട്രിക് (ഏത് പദാർത്ഥത്തെയും പോലെ) ആറ്റങ്ങളും തന്മാത്രകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. തന്മാത്രയുടെ എല്ലാ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുടെയും പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ മൊത്തം ചാർജിന് തുല്യമായതിനാൽ, തന്മാത്ര മൊത്തത്തിൽ വൈദ്യുതപരമായി നിഷ്പക്ഷമാണ്.

ഡൈഇലക്ട്രിക്സിൻ്റെ ആദ്യ ഗ്രൂപ്പ്(N 2, H 2, O 2, CO 2, CH 4, ...) പദാർത്ഥങ്ങളാണ് അവയുടെ തന്മാത്രകൾക്ക് ഒരു സമമിതി ഘടനയുണ്ട്, അതായത്, ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ അഭാവത്തിൽ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ "ഗുരുത്വാകർഷണ" കേന്ദ്രങ്ങൾ ഒത്തുചേരുന്നു, അതിനാൽ തന്മാത്രയുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം ആർപൂജ്യത്തിന് തുല്യം.തന്മാത്രകൾഅത്തരം വൈദ്യുതചാലകങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു നോൺ-പോളാർ.ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ, ധ്രുവേതര തന്മാത്രകളുടെ ചാർജുകൾ വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു (ഫീൽഡിനൊപ്പം പോസിറ്റീവ്, ഫീൽഡിനെതിരെ നെഗറ്റീവ്) കൂടാതെ തന്മാത്ര ഒരു ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം നേടുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം. ഒരു ഫീൽഡിൻ്റെ അഭാവത്തിൽ, നെഗറ്റീവ് ചാർജ് വിതരണത്തിൻ്റെ കേന്ദ്രം പോസിറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ സ്ഥാനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഫീൽഡ് ഓണായിരിക്കുമ്പോൾ, പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ഫീൽഡിൻ്റെ ദിശയിലേക്ക് മാറുന്നു, നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ഫീൽഡിന് നേരെ നീങ്ങുന്നു (ചിത്രം 6):

ചിത്രം 6

നോൺ-പോളാർ ഡൈഇലക്‌ട്രിക് - ഇലാസ്റ്റിക് ദ്വിധ്രുവത്തിൻ്റെ മാതൃക (ചിത്രം 7):

ചിത്രം 7

ഈ ദ്വിധ്രുവത്തിൻ്റെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് ആനുപാതികമാണ്

ഡൈഇലക്ട്രിക്സിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ ഗ്രൂപ്പ്(H 2 O, NH 3, SO 2, CO,...) തന്മാത്രകൾ ഉള്ള പദാർത്ഥങ്ങളാണ് അസമമായ ഘടന, അതായത്. പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ "ഗുരുത്വാകർഷണ" കേന്ദ്രങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. അങ്ങനെ, ഈ തന്മാത്രകൾക്ക് ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ അഭാവത്തിൽ ഒരു ദ്വിധ്രുവ നിമിഷമുണ്ട്. തന്മാത്രകൾഅത്തരം വൈദ്യുതചാലകങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു ധ്രുവീയം.ഒരു ബാഹ്യ ഫീൽഡിൻ്റെ അഭാവത്തിൽ, എന്നിരുന്നാലും, താപ ചലനം മൂലമുള്ള ധ്രുവ തന്മാത്രകളുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങൾ ബഹിരാകാശത്ത് ക്രമരഹിതമായി ഓറിയൻ്റഡ് ആകുകയും അവയുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന നിമിഷം പൂജ്യവുമാണ്.. അത്തരം ഒരു വൈദ്യുതചാലകം ഒരു ബാഹ്യ ഫീൽഡിൽ സ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഈ ഫീൽഡിൻ്റെ ശക്തികൾ ഫീൽഡിനൊപ്പം ദ്വിധ്രുവങ്ങളെ തിരിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുകയും പൂജ്യമല്ലാത്ത ഒരു ടോർക്ക് ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യും.

പോളാർ - "+" ചാർജിൻ്റെ കേന്ദ്രങ്ങളും "-" ചാർജിൻ്റെ കേന്ദ്രങ്ങളും സ്ഥാനഭ്രംശം വരുത്തുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, H 2 O എന്ന ജല തന്മാത്രയിൽ.

ധ്രുവീയ വൈദ്യുത ദൃഢമായ ദ്വിധ്രുവത്തിൻ്റെ മാതൃക:

ചിത്രം 8

തന്മാത്രയുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം:

ഡൈഇലക്ട്രിക്സിൻ്റെ മൂന്നാമത്തെ ഗ്രൂപ്പ്(NaCl, KCl, KBr, ...) തന്മാത്രകൾക്ക് അയോണിക് ഘടനയുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. അയോണിക് പരലുകൾ വ്യത്യസ്ത ചിഹ്നങ്ങളുള്ള അയോണുകളുടെ ക്രമമായ ആൾട്ടർനേഷൻ ഉള്ള സ്പേഷ്യൽ ലാറ്റിസുകളാണ്. ഈ പരലുകളിൽ വ്യക്തിഗത തന്മാത്രകളെ വേർതിരിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്, എന്നാൽ അവയെ പരസ്പരം തള്ളിവിടുന്ന രണ്ട് അയോണിക് സബ്ലാറ്റിസുകളുടെ ഒരു സംവിധാനമായി കണക്കാക്കാം. ഒരു അയോണിക് ക്രിസ്റ്റലിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ ചില രൂപഭേദം അല്ലെങ്കിൽ സബ്ലാറ്റിസുകളുടെ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനചലനം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങളുടെ രൂപത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ചാർജിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നം | ക്യു| അവൻ്റെ തോളിൽ ഇരുധ്രുവം എൽഇലക്ട്രിക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം:

പി=|ക്യു|എൽ.

ദ്വിധ്രുവ ഫീൽഡ് ശക്തി

എവിടെ ആർ- വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം; ആർ- ദ്വിധ്രുവത്തിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് ഫീൽഡ് ശക്തി നമുക്ക് താൽപ്പര്യമുള്ള പോയിൻ്റിലേക്ക് വരച്ച റേഡിയസ് വെക്റ്ററിൻ്റെ മൊഡ്യൂൾ; α- ആരം വെക്റ്റർ തമ്മിലുള്ള കോൺ ആർതോളും എൽഡൈപോളുകൾ (ചിത്രം 16.1).

ദ്വിധ്രുവ അക്ഷത്തിൽ കിടക്കുന്ന ഒരു ബിന്ദുവിലെ ദ്വിധ്രുവ ഫീൽഡ് ശക്തി (α=0),

ദ്വിധ്രുവ ഭുജത്തിന് ലംബമായി കിടക്കുന്ന ഒരു ഘട്ടത്തിൽ, അതിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് ഉയർത്തി () .

ദ്വിധ്രുവ ഫീൽഡ് സാധ്യത

ദ്വിധ്രുവ അക്ഷത്തിൽ കിടക്കുന്ന ഒരു ബിന്ദുവിലെ ദ്വിധ്രുവ ഫീൽഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ (α = 0),

ദ്വിധ്രുവ ഭുജത്തിന് ലംബമായി കിടക്കുന്ന ഒരു ഘട്ടത്തിൽ, അതിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് ഉയർത്തി () , φ = 0.

മെക്കാനിക്കൽ നിമിഷം, ഒരു വൈദ്യുത നിമിഷം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ദ്വിധ്രുവത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു ആർ, തീവ്രതയോടെ ഒരു യൂണിഫോം ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു ഇ,

എം=[പി;ഇ](വെക്റ്റർ ഗുണനം), അല്ലെങ്കിൽ M=pEപാപം α ,

ഇവിടെ α എന്നത് വെക്റ്ററുകളുടെ ദിശകൾക്കിടയിലുള്ള കോണാണ് ആർഒപ്പം ഇ.

· നിലവിലെ ശക്തി ഐ (വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൻ്റെ അളവ് അളവുകോലായി വർത്തിക്കുന്നു) - ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് ഒരു കണ്ടക്ടറിൻ്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത ചാർജ് നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഒരു സ്കെയിലർ ഭൗതിക അളവ്:

· നിലവിലെ സാന്ദ്രത - ശാരീരികമായ വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയിലേക്ക് ലംബമായി ഒരു കണ്ടക്ടറിൻ്റെ യൂണിറ്റ് ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്ന അളവ്

- വെക്റ്റർ, വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയിൽ (അതായത് വെക്റ്ററിൻ്റെ ദിശയിൽ) അധിഷ്ഠിതമാണ് ജെപോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ ഓർഡർ ചലനത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ യൂണിറ്റ് ഒരു മീറ്ററിന് ആമ്പിയർ ആണ് (A/m2).

ഏകപക്ഷീയമായ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള നിലവിലെ ശക്തി എസ്വെക്റ്ററിൻ്റെ ഒഴുക്ക് എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു ജെ, അതായത്.

· നിലവിലെ വാഹകരുടെ ശരാശരി വേഗതയും അവയുടെ സാന്ദ്രതയും കണക്കിലെടുത്ത് നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ ആവിഷ്കാരം

dt സമയത്ത്, ചാർജുകൾ പ്ലാറ്റ്‌ഫോം dS-ലൂടെ കടന്നുപോകും, ​​അതിൽ നിന്ന് vdt-ൽ അധികം ഇടമില്ല (വേഗതയിൽ ചാർജുകളും പ്ലാറ്റ്‌ഫോമും തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ പദപ്രയോഗം)

dt സമയത്ത് dQ ചാർജ് dS വഴി കടന്നുപോയി

ഇവിടെ q 0 എന്നത് ഒരു കാരിയറിൻ്റെ ചാർജ് ആണ്; n എന്നത് ഒരു യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിന് നിരക്കുകളുടെ എണ്ണമാണ് (അതായത്.

ഏകാഗ്രത): dS·v·dt - വോളിയം.

അതിനാൽ, നിലവിലെ കാരിയറുകളുടെ ശരാശരി വേഗതയുടെയും അവയുടെ സാന്ദ്രതയുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ പദപ്രയോഗത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപമുണ്ട്:

· ഡി.സി.- കാലക്രമേണ ശക്തിയും ദിശയും മാറാത്ത ഒരു വൈദ്യുതധാര.

എവിടെ q-കാലക്രമേണ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത ചാർജ് ടികണ്ടക്ടറുടെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ. വൈദ്യുതധാരയുടെ യൂണിറ്റ് ആമ്പിയർ (A) ആണ്.

· നിലവിലെ ഉറവിടത്തിൻ്റെ ബാഹ്യ ശക്തികളും EMF ഉം

ബാഹ്യശക്തികൾ -ശക്തി നോൺ-ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഉത്ഭവം,നിലവിലെ ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ചാർജുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

വൈദ്യുത ചാർജുകൾ നീക്കാൻ ബാഹ്യശക്തികൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഈ ശക്തികൾ വൈദ്യുതകാന്തിക സ്വഭാവമുള്ളവയാണ്:

ടെസ്റ്റ് ചാർജ് q കൈമാറുന്നതിനുള്ള അവരുടെ ജോലി q ന് ആനുപാതികമാണ്:

· ഒരു യൂണിറ്റ് പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ ചലിപ്പിക്കുമ്പോൾ ബാഹ്യശക്തികൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവർത്തനത്താൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ഭൗതിക അളവ് വിളിക്കുന്നുഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്സ് (എംഎഫ്),സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു:

അവിടെ e യെ നിലവിലെ ഉറവിടത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ചലിക്കുമ്പോൾ, ഉറവിടം ബാഹ്യ ശക്തികളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ദിശയിലേക്ക് (നെഗറ്റീവ് പ്ലേറ്റിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് വരെ), “-” - വിപരീത കേസിലേക്ക് കടന്നുപോകുമ്പോൾ “+” ചിഹ്നം യോജിക്കുന്നു.

· ഒരു സർക്യൂട്ട് വിഭാഗത്തിനുള്ള ഓമിൻ്റെ നിയമം

വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ പരസ്പര പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന നിയമം 1785-ൽ ചാൾസ് കൂലോംബ് പരീക്ഷണാത്മകമായി കണ്ടെത്തി. കൊളംബ് അത് കണ്ടെത്തി രണ്ട് ചെറിയ ചാർജ്ഡ് മെറ്റൽ ബോളുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ് അവയ്ക്കിടയിലുള്ളതും ചാർജുകളുടെ വ്യാപ്തിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു ഒപ്പം :

,

എവിടെ -ആനുപാതിക ഘടകം
.

ആരോപണങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ, ആകുന്നു കേന്ദ്ര , അതായത്, ചാർജുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന നേർരേഖയിലൂടെ അവ നയിക്കപ്പെടുന്നു.

കൊളംബിൻ്റെ നിയമംഎഴുതാം വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ:
,

എവിടെ -ചാർജ് സൈഡ് ,

- ചാർജിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന റേഡിയസ് വെക്റ്റർ ചാർജുമായി ;

- ആരം വെക്റ്ററിൻ്റെ മൊഡ്യൂൾ.

ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി പുറത്ത് നിന്ന് തുല്യമാണ്
,
.

ഈ രൂപത്തിൽ കൊളംബിൻ്റെ നിയമം

ന്യായമായ പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് മാത്രം, അതായത്, ലീനിയർ അളവുകൾ അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അവഗണിക്കാവുന്ന അത്തരം ചാർജ്ജ് ബോഡികൾ.

ഇടപെടലിൻ്റെ ശക്തി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുസ്റ്റേഷണറി ഇലക്ട്രിക് ചാർജുകൾക്കിടയിൽ, അതായത്, ഇതാണ് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് നിയമം.

കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ രൂപീകരണം:

രണ്ട് പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി ചാർജുകളുടെ മാഗ്നിറ്റ്യൂഡിൻ്റെ ഗുണനത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്..

ആനുപാതിക ഘടകം കൊളംബിൻ്റെ നിയമത്തിൽ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു

പരിസ്ഥിതിയുടെ ഗുണങ്ങളിൽ നിന്ന്

ഫോർമുലയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന അളവ് അളക്കുന്നതിനുള്ള യൂണിറ്റുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്.

അതുകൊണ്ടാണ് ബന്ധത്തിലൂടെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം
,

എവിടെ -അളക്കൽ യൂണിറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന ഗുണകം;

- മാധ്യമത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന അളവില്ലാത്ത അളവിനെ വിളിക്കുന്നു മാധ്യമത്തിൻ്റെ ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം . ഇത് അളക്കൽ യൂണിറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, ഒരു ശൂന്യതയിൽ ഒന്നിന് തുല്യമാണ്.

അപ്പോൾ കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം രൂപമെടുക്കും:
,

വാക്വം വേണ്ടി
,

പിന്നെ
-ഒരു മാധ്യമത്തിൻ്റെ ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം ഒരു നിശ്ചിത മാധ്യമത്തിൽ രണ്ട് പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി എത്ര തവണയാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു ഒപ്പം , പരസ്പരം അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു , ശൂന്യതയിൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കുറവ്.

എസ്ഐ സംവിധാനത്തിൽഗുണകം
, ഒപ്പം

കൊളംബിൻ്റെ നിയമത്തിന് ഒരു രൂപമുണ്ട്:
.

ഈ നിയമത്തിൻ്റെ യുക്തിസഹമായ നൊട്ടേഷൻ കെപിടിക്കുക.

- വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം,
.

SGSE സിസ്റ്റത്തിൽ
,
.

വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ, കൂലോംബിൻ്റെ നിയമംരൂപം എടുക്കുന്നു

എവിടെ -ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയുടെ വെക്റ്റർ ചാർജ് സൈഡ് ,

- ചാർജിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന റേഡിയസ് വെക്റ്റർ ചാർജുമായി

ആർ-റേഡിയസ് വെക്റ്ററിൻ്റെ മോഡുലസ് .

ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഏതൊരു ബോഡിയിലും നിരവധി പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഒരു ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡി മറ്റൊന്നിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫോഴ്‌സ് ആദ്യത്തെ ബോഡിയുടെ ഓരോ പോയിൻ്റ് ചാർജിലും രണ്ടാമത്തെ ബോഡിയുടെ എല്ലാ പോയിൻ്റ് ചാർജുകളിലും പ്രയോഗിക്കുന്ന ശക്തികളുടെ വെക്റ്റർ തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

1.3. വൈദ്യുത മണ്ഡലം. ടെൻഷൻ.

സ്ഥലം,അതിൽ വൈദ്യുത ചാർജ് ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പുണ്ട് ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ.

ഈ സാഹചര്യത്തിൽമറ്റൊന്ന് ഈ സ്ഥലത്തേക്ക് കൊണ്ടുവന്ന ചാർജ് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് കൂലോംബ് ശക്തികളാൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ബഹിരാകാശത്തിലെ ഓരോ ബിന്ദുവിലും ഒരു ബലം പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, ആ സ്ഥലത്ത് ഒരു ശക്തിമണ്ഡലം ഉണ്ടെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു.

പദാർത്ഥത്തോടൊപ്പം ഫീൽഡും ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഒരു രൂപമാണ്.

ഫീൽഡ് നിശ്ചലമാണെങ്കിൽ, അതായത്, കാലക്രമേണ മാറുന്നില്ല, കൂടാതെ നിശ്ചല വൈദ്യുത ചാർജുകളാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതാണെങ്കിൽ, അത്തരമൊരു ഫീൽഡിനെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡുകളും സ്റ്റേഷണറി ചാർജുകളുടെ ഇടപെടലുകളും മാത്രമേ പഠിക്കൂ.

വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന്, തീവ്രത എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിക്കുന്നു . ടെൻഷൻവൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഓരോ ബിന്ദുവിലുമുള്ള yu വെക്റ്റർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു , ഈ ഫീൽഡ് ഒരു ടെസ്റ്റ് പോസിറ്റീവ് ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തിൻ്റെ അനുപാതത്തിന് സംഖ്യാപരമായി തുല്യമാണ്, ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിലും ഈ ചാർജിൻ്റെ വ്യാപ്തിയിലും സ്ഥാപിക്കുകയും ശക്തിയുടെ ദിശയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ടെസ്റ്റ് ചാർജ്, ഫീൽഡിൽ അവതരിപ്പിച്ചത്, ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജ് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇതിനെ പലപ്പോഴും ടെസ്റ്റ് ചാർജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

- ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ അവൻ പങ്കെടുക്കുന്നില്ല, അതിൻ്റെ സഹായത്തോടെ അളക്കുന്നത്.

ഈ ചാർജാണെന്നാണ് അനുമാനം പഠിക്കുന്ന മേഖലയെ വളച്ചൊടിക്കുന്നില്ല, അതായത്, ഇത് വേണ്ടത്ര ചെറുതായതിനാൽ ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ചാർജുകളുടെ പുനർവിതരണത്തിന് കാരണമാകില്ല.

ഒരു ടെസ്റ്റ് പോയിൻ്റ് ചാർജിലാണെങ്കിൽ ഫീൽഡ് ബലപ്രയോഗത്തിലൂടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു , പിന്നെ ടെൻഷൻ
.

ടെൻഷൻ യൂണിറ്റുകൾ:

എസ്ഐ:

SSSE:

എസ്ഐ സംവിധാനത്തിൽ ആവിഷ്കാരം വേണ്ടി പോയിൻ്റ് ചാർജ് ഫീൽഡുകൾ:

.

വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ:

ഇവിടെ - ചാർജിൽ നിന്ന് വരച്ച ആരം വെക്റ്റർ q, ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ ഒരു ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ടി
ഈ രീതിയിൽ ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി വെക്റ്ററുകൾq ഫീൽഡിൻ്റെ എല്ലാ പോയിൻ്റുകളിലും റേഡിയൽ ആയി നയിക്കപ്പെടുന്നു(ചിത്രം 1.3)

- ചാർജിൽ നിന്ന്, അത് പോസിറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, "ഉറവിടം"

- നെഗറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ ചാർജിലേക്കും"ഒഴുക്ക്"

ഗ്രാഫിക്കൽ വ്യാഖ്യാനത്തിനായിവൈദ്യുത മണ്ഡലം അവതരിപ്പിച്ചു ശക്തിയുടെ ഒരു രേഖയുടെ ആശയം അല്ലെങ്കിൽപിരിമുറുക്കത്തിൻ്റെ വരികൾ . ഈ

വളവ് , ടെൻഷൻ വെക്റ്ററുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഓരോ ബിന്ദുവിലെയും ടാൻജെൻ്റ്.

വോൾട്ടേജ് ലൈൻ പോസിറ്റീവ് ചാർജിൽ ആരംഭിച്ച് നെഗറ്റീവ് ചാർജിൽ അവസാനിക്കുന്നു.

ടെൻഷൻ ലൈനുകൾ വിഭജിക്കുന്നില്ല, കാരണം ഫീൽഡിൻ്റെ ഓരോ പോയിൻ്റിലും ടെൻഷൻ വെക്റ്ററിന് ഒരു ദിശ മാത്രമേയുള്ളൂ.

ചാർജ് സംരക്ഷണ നിയമം

വൈദ്യുത ചാർജുകൾ അപ്രത്യക്ഷമാവുകയും വീണ്ടും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യാം. എന്നിരുന്നാലും, വിപരീത ചിഹ്നങ്ങളുടെ രണ്ട് പ്രാഥമിക ചാർജുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയോ അപ്രത്യക്ഷമാവുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഇലക്ട്രോണും പോസിട്രോണും (പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോൺ) കണ്ടുമുട്ടുമ്പോൾ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നു, അതായത്. ന്യൂട്രൽ ഗാമാ ഫോട്ടോണുകളായി മാറുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചാർജുകൾ -e, +e എന്നിവ അപ്രത്യക്ഷമാകും. പെയർ പ്രൊഡക്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഫീൽഡിൽ പ്രവേശിക്കുന്ന ഒരു ഗാമാ ഫോട്ടോൺ ഒരു ജോടി കണങ്ങളായി മാറുന്നു - ഒരു ഇലക്ട്രോണും പോസിട്രോണും, ചാർജുകൾ ഉയർന്നുവരുന്നു - ഇകൂടാതെ + ഇ.

അങ്ങനെ, വൈദ്യുതമായി ഒറ്റപ്പെട്ട സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മൊത്തം ചാർജ് മാറ്റാൻ കഴിയില്ല.ഈ പ്രസ്താവനയെ വിളിക്കുന്നു വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ സംരക്ഷണ നിയമം.

വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ സംരക്ഷണ നിയമം ചാർജിൻ്റെ ആപേക്ഷിക മാറ്റവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. തീർച്ചയായും, ചാർജിൻ്റെ വ്യാപ്തി അതിൻ്റെ വേഗതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ഒരു സൈൻ ഇൻ മോഷൻ്റെ ചാർജുകൾ സജ്ജീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒറ്റപ്പെട്ട സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മൊത്തം ചാർജ് ഞങ്ങൾ മാറ്റും.

ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡികൾ പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നു, ചാർജുകൾ പോലെയുള്ള ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നു.

ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ കൃത്യമായ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ ആവിഷ്കാരം 1785-ൽ ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ C. Coulomb സ്ഥാപിച്ചു. അതിനുശേഷം, സ്റ്റേഷണറി ഇലക്ട്രിക് ചാർജുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തന നിയമം അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പേര് വഹിക്കുന്നു.

ഒരു ചാർജ്ജ് ബോഡി, അതിൻ്റെ അളവുകൾ അവഗണിക്കാം, ഇൻ്ററാക്ടിംഗ് ബോഡികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജായി എടുക്കാം. തൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലമായി, കൊളംബ് സ്ഥാപിച്ചത്:

രണ്ട് സ്റ്റേഷണറി പോയിൻ്റ് ചാർജുകളുടെ ഒരു ശൂന്യതയിലെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി ഈ ചാർജുകളുടെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്. ശക്തിയുടെ സൂചിക "" ഇത് ഒരു ശൂന്യതയിലെ ചാർജുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു.

നിരവധി കിലോമീറ്ററുകൾ വരെയുള്ള ദൂരങ്ങളിൽ കൊളംബിൻ്റെ നിയമം സാധുതയുള്ളതാണെന്ന് സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു.

തുല്യ ചിഹ്നം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന്, ഒരു നിശ്ചിത ആനുപാതിക ഗുണകം അവതരിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അതിൻ്റെ മൂല്യം യൂണിറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

എസ്ഐയിൽ ചാർജ് അളക്കുന്നത് Cl-ൽ ആണെന്ന് ഇതിനകം ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. കൊളംബിൻ്റെ നിയമത്തിൽ, ഇടത് വശത്തിൻ്റെ അളവ് അറിയപ്പെടുന്നു - ശക്തിയുടെ യൂണിറ്റ്, വലതുവശത്തെ അളവ് അറിയപ്പെടുന്നു - അതിനാൽ ഗുണകം കെഡൈമൻഷണലും തുല്യവും ആയി മാറുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, എസ്ഐയിൽ ഈ ആനുപാതിക ഗുണകം അല്പം വ്യത്യസ്തമായ രൂപത്തിൽ എഴുതുന്നത് പതിവാണ്:

അതിനാൽ

ഫാരദ് എവിടെയാണ് ( എഫ്) - ഇലക്ട്രിക്കൽ കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെ യൂണിറ്റ് (ക്ലോസ് 3.3 കാണുക).

അളവിനെ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ പല ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക് സമവാക്യങ്ങളിലും ദൃശ്യമാകുന്ന ഒരു അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കമാണ്.

അതിനാൽ, സ്കെയിലർ രൂപത്തിലുള്ള കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപമുണ്ട്:

കൊളംബിൻ്റെ നിയമം വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാം:

ചാർജിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന റേഡിയസ് വെക്റ്റർ എവിടെയാണ് q 2ചാർജുമായി q 1,; - ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം q 1ചാർജ് സൈഡ് q 2. ചാർജിന് q 2ചാർജ് സൈഡ് q 1ബലപ്രയോഗങ്ങൾ (ചിത്രം 1.1)

നൽകിയിട്ടുള്ള രണ്ട് ചാർജുകൾ അവയുടെ സമീപത്ത് മറ്റേതെങ്കിലും ചാർജുകൾ വെച്ചാൽ അവ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി മാറില്ലെന്ന് അനുഭവം കാണിക്കുന്നു.

ഡി. ജിയാൻകോളിയുടെ മെറ്റീരിയലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾ. "ഫിസിക്സ് ഇൻ രണ്ട് വാല്യങ്ങൾ" 1984 വാല്യം 2.

വൈദ്യുത ചാർജുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ശക്തിയുണ്ട്. ചാർജുകളുടെയും മറ്റ് ഘടകങ്ങളുടെയും വ്യാപ്തിയെ അത് എങ്ങനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു?
ഈ ചോദ്യം 1780-കളിൽ ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ചാൾസ് കൂലോംബ് (1736-1806) പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു. ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരാങ്കം നിർണ്ണയിക്കാൻ കാവൻഡിഷ് ഉപയോഗിച്ചതിന് സമാനമായ ടോർഷൻ ബാലൻസുകൾ അദ്ദേഹം ഉപയോഗിച്ചു.
ഒരു ത്രെഡിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത വടിയുടെ അറ്റത്ത് ഒരു പന്തിൽ ഒരു ചാർജ് പ്രയോഗിച്ചാൽ, വടി ചെറുതായി വ്യതിചലിക്കുകയും, ത്രെഡ് വളച്ചൊടിക്കുകയും, ത്രെഡിൻ്റെ ഭ്രമണകോണം ചാർജുകൾക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തിന് ആനുപാതികമായിരിക്കും (ടോർഷൻ ബാലൻസ്. ). ഈ ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച്, ചാർജുകളുടെ വലുപ്പത്തിലും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിലും ബലത്തിൻ്റെ ആശ്രിതത്വം കൊളംബ് നിർണ്ണയിച്ചു.

അക്കാലത്ത്, ചാർജിൻ്റെ അളവ് കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപകരണങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല, പക്ഷേ അറിയപ്പെടുന്ന ചാർജ് അനുപാതത്തിൽ ചെറിയ പന്തുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ കൂലോംബിന് കഴിഞ്ഞു. ചാർജുള്ള ഒരു ചാലക പന്ത്, ചാർജ് ചെയ്യാത്ത അതേ പന്തുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയാണെങ്കിൽ, സമമിതി കാരണം ആദ്യ പന്തിൽ നിലവിലുള്ള ചാർജ് രണ്ട് പന്തുകൾക്കിടയിൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടും.
ഇത് അദ്ദേഹത്തിന് 1/2, 1/4 മുതലായവയുടെ ചാർജുകൾ സ്വീകരിക്കാനുള്ള കഴിവ് നൽകി. യഥാർത്ഥത്തിൽ നിന്ന്.
ചാർജുകളുടെ ഇൻഡക്ഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഒരു ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരം മറ്റൊരു ചെറിയ ചാർജ്ജ് ബോഡിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി അവ ഓരോന്നിൻ്റെയും വൈദ്യുത ചാർജിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണെന്ന് തെളിയിക്കാൻ കൊളംബിന് കഴിഞ്ഞു.
മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഈ ശരീരങ്ങളിലൊന്നിൻ്റെ ചാർജ് ഇരട്ടിയാക്കിയാൽ, ശക്തിയും ഇരട്ടിയാക്കും; രണ്ട് ശരീരങ്ങളുടെയും ചാർജുകൾ ഒരേ സമയം ഇരട്ടിയാക്കിയാൽ, ബലം നാലിരട്ടി വർദ്ധിക്കും. ശരീരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അകലം സ്ഥിരമായി തുടരുകയാണെങ്കിൽ ഇത് ശരിയാണ്.
ശരീരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം മാറ്റുന്നതിലൂടെ, അവയ്ക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണെന്ന് കൂലോംബ് കണ്ടെത്തി: ദൂരം ഇരട്ടിയാണെങ്കിൽ, ബലം നാലിരട്ടി കുറയുന്നു.

അതിനാൽ, ഒരു ചെറിയ ചാർജ്ജ് ബോഡി (ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജ്, അതായത് സ്പേഷ്യൽ അളവുകളില്ലാത്ത ഒരു മെറ്റീരിയൽ പോയിൻ്റ് പോലെയുള്ള ഒരു ബോഡി) മറ്റൊരു ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം അവയുടെ ചാർജുകളുടെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് ആനുപാതികമാണെന്ന് കൂലോംബ് നിഗമനം ചെയ്തു. ക്യു 1 ഒപ്പം ക്യു 2 അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതമാണ്:

ഇവിടെ കെ- ആനുപാതിക ഗുണകം.
ഈ ബന്ധം കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നു; അതിൻ്റെ സാധുത സൂക്ഷ്മമായ പരീക്ഷണങ്ങളാൽ സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്, കൂലോംബിൻ്റെ ഒറിജിനലിനേക്കാൾ വളരെ കൃത്യവും പരീക്ഷണങ്ങൾ പുനർനിർമ്മിക്കാൻ പ്രയാസവുമാണ്. എക്‌സ്‌പോണൻ്റ് 2 നിലവിൽ 10 -16 കൃത്യതയോടെയാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതായത്. ഇത് 2 ± 2×10 -16 ന് തുല്യമാണ്.

ഞങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഒരു പുതിയ അളവ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനാൽ - വൈദ്യുത ചാർജ്, നമുക്ക് ഒരു അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കാം, അങ്ങനെ ഫോർമുലയിലെ സ്ഥിരമായ k ഒന്നിന് തുല്യമായിരിക്കും. വാസ്തവത്തിൽ, അത്തരമൊരു യൂണിറ്റ് സംവിധാനം അടുത്തിടെ വരെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.

ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ചാർജ് യൂണിറ്റ് എസ്ജിഎസ്ഇ ഉപയോഗിക്കുന്ന സിജിഎസ് സിസ്റ്റത്തെക്കുറിച്ചാണ് നമ്മൾ സംസാരിക്കുന്നത് (സെൻ്റിമീറ്റർ-ഗ്രാം-സെക്കൻഡ്). നിർവചനം അനുസരിച്ച്, പരസ്പരം 1 സെൻ്റീമീറ്റർ അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന 1 SGSE ചാർജുള്ള രണ്ട് ചെറിയ ശരീരങ്ങൾ, 1 ഡൈനിൻ്റെ ശക്തിയുമായി സംവദിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ഇപ്പോൾ, എസ്ഐ സിസ്റ്റത്തിൽ ചാർജ് മിക്കപ്പോഴും പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അവിടെ അതിൻ്റെ യൂണിറ്റ് കൂലോംബ് (സി) ആണ്.
വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൻ്റെയും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു കൂലോംബിൻ്റെ കൃത്യമായ നിർവചനം ഞങ്ങൾ പിന്നീട് നൽകും.
SI സിസ്റ്റത്തിൽ സ്ഥിരാങ്കം കെവലിപ്പമുണ്ട് കെ= 8.988×10 9 Nm 2 / Cl 2.

സാധാരണ വസ്തുക്കളുടെ (ചീപ്പ്, പ്ലാസ്റ്റിക് റൂളറുകൾ മുതലായവ) ഘർഷണം വഴി വൈദ്യുതീകരണ സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ചാർജുകൾ ഒരു മൈക്രോകോളമ്പോ അതിൽ കുറവോ (1 µC = 10 -6 C) എന്ന ക്രമത്തിലാണ്.
ഇലക്ട്രോൺ ചാർജ് (നെഗറ്റീവ്) ഏകദേശം 1.602×10 -19 C ആണ്. ഇത് അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ ചാർജാണ്; അതിന് ഒരു അടിസ്ഥാന അർത്ഥമുണ്ട്, അത് ചിഹ്നത്താൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു ഇ, ഇതിനെ പലപ്പോഴും പ്രാഥമിക ചാർജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
ഇ= (1.6021892 ± 0.0000046)×10 -19 സി, അല്ലെങ്കിൽ ഇ≈ 1.602×10 -19 Cl.

ഒരു ശരീരത്തിന് ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം നേടാനോ നഷ്ടപ്പെടാനോ കഴിയാത്തതിനാൽ, ശരീരത്തിൻ്റെ മൊത്തം ചാർജ് പ്രാഥമിക ചാർജിൻ്റെ ഒരു പൂർണ്ണ ഗുണിതമായിരിക്കണം. ചാർജിൻ്റെ അളവ് ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് അവർ പറയുന്നു (അതായത്, ഇതിന് വ്യതിരിക്തമായ മൂല്യങ്ങൾ മാത്രമേ എടുക്കാൻ കഴിയൂ). എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രോൺ ചാർജ് മുതൽ ഇവളരെ ചെറുതാണ്, മാക്രോസ്കോപ്പിക് ചാർജുകളുടെ വിവേചനാധികാരം ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ശ്രദ്ധിക്കാറില്ല (1 µC യുടെ ചാർജ് ഏകദേശം 10 13 ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് തുല്യമാണ്) കൂടാതെ ചാർജ് തുടർച്ചയായി കണക്കാക്കുന്നു.

ഒരു ചാർജിൽ മറ്റൊന്നിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയെയാണ് കൂലോംബ് ഫോർമുല വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. ചാർജുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ലൈനിലാണ് ഈ ബലം നയിക്കുന്നത്. ചാർജുകളുടെ അടയാളങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയാണെങ്കിൽ, ചാർജുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ചാർജുകളുടെ അടയാളങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണെങ്കിൽ, ചാർജുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ പരസ്പരം നയിക്കപ്പെടുന്നു.
ന്യൂട്ടൻ്റെ മൂന്നാം നിയമം അനുസരിച്ച്, ഒരു ചാർജ് മറ്റൊന്നിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം കാന്തിമാനത്തിലും രണ്ടാമത്തെ ചാർജ് ആദ്യത്തേതിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തിന് വിപരീത ദിശയിലും തുല്യമാണ്.
ന്യൂട്ടൻ്റെ സാർവത്രിക ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമത്തിന് സമാനമായി, കൊളംബിൻ്റെ നിയമം വെക്റ്റർ രൂപത്തിൽ എഴുതാം:

എവിടെ എഫ് 12 - ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയുടെ വെക്റ്റർ ക്യു 1 ചാർജ് സൈഡ് ക്യു 2,
- ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം,
- യൂണിറ്റ് വെക്റ്റർ സംവിധാനം ക്യു 2 കി ക്യു 1.
സൂത്രവാക്യം ശരീരങ്ങൾക്ക് മാത്രമേ ബാധകമാകൂ, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരം അവയുടെ സ്വന്തം അളവുകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ് എന്നത് ഓർമിക്കേണ്ടതാണ്. എബൌട്ട്, ഇവ പോയിൻ്റ് ചാർജുകളാണ്. പരിമിതമായ വലിപ്പമുള്ള ശരീരങ്ങൾക്ക്, ദൂരം എങ്ങനെ കണക്കാക്കണമെന്ന് എല്ലായ്പ്പോഴും വ്യക്തമല്ല ആർഅവയ്ക്കിടയിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ചാർജ് വിതരണം ഏകീകൃതമല്ലാത്തതിനാൽ. രണ്ട് ബോഡികളും ഒരു ഏകീകൃത ചാർജ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷനുള്ള ഗോളങ്ങളാണെങ്കിൽ, പിന്നെ ആർഗോളങ്ങളുടെ കേന്ദ്രങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഒരൊറ്റ ചാർജിൽ നിന്ന് തന്നിരിക്കുന്ന ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തെ ഫോർമുല നിർണ്ണയിക്കുന്നുവെന്നതും മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. സിസ്റ്റത്തിൽ നിരവധി (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡികൾ ഉൾപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, തന്നിരിക്കുന്ന ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ശക്തി, ശേഷിക്കുന്ന ചാർജുകളുടെ ഭാഗത്ത് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികളുടെ ഫലമായ (വെക്റ്റർ സം) ആയിരിക്കും. കൂലോംബ് നിയമ സൂത്രവാക്യത്തിലെ സ്ഥിരാങ്കം സാധാരണയായി മറ്റൊരു സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ε 0 , വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ് കെഅനുപാതം k = 1/(4πε 0). ഇത് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ മാറ്റിയെഴുതാം:

ഇന്ന് ഏറ്റവും ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ

അല്ലെങ്കിൽ വൃത്താകൃതിയിലുള്ളത്

വൈദ്യുതകാന്തിക സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ മറ്റ് മിക്ക സമവാക്യങ്ങളും എഴുതുന്നത് ഉപയോഗിച്ച് ലളിതമാക്കുന്നു ε 0 , എന്തുകൊണ്ടെന്നാല് 4πഅന്തിമഫലം പലപ്പോഴും ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം ഉപയോഗിക്കും, ഇത് അനുമാനിക്കുന്നു:

വിശ്രമവേളയിൽ രണ്ട് ചാർജുകൾക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയെ കുലോംബിൻ്റെ നിയമം വിവരിക്കുന്നു. ചാർജുകൾ നീങ്ങുമ്പോൾ, അവയ്ക്കിടയിൽ അധിക ശക്തികൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, അത് ഞങ്ങൾ തുടർന്നുള്ള അധ്യായങ്ങളിൽ ചർച്ച ചെയ്യും. ഇവിടെ വിശ്രമവേളയിലെ നിരക്കുകൾ മാത്രമേ പരിഗണിക്കൂ; വൈദ്യുതിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിൻ്റെ ഈ വിഭാഗത്തെ വിളിക്കുന്നു ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ്.

തുടരും. ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രസിദ്ധീകരണത്തെക്കുറിച്ച് ചുരുക്കത്തിൽ:

വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിലെ രണ്ട് ഘടകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് വൈദ്യുത മണ്ഡലം, ഇത് ശരീരങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത ചാർജുള്ള കണങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് ചുറ്റും നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു വെക്റ്റർ ഫീൽഡാണ്, അല്ലെങ്കിൽ കാന്തികക്ഷേത്രം മാറുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്നതാണ്.

അഭിപ്രായങ്ങളും നിർദ്ദേശങ്ങളും സ്വീകരിക്കുകയും സ്വാഗതം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു!

ഒരു ശൂന്യതയിലെ രണ്ട് സ്റ്റേഷണറി പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി അവയുടെ മൊഡ്യൂളിയുടെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്.

ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ കുലോംബിൻ്റെ നിയമം അളവനുസരിച്ച് വിവരിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു അടിസ്ഥാന നിയമമാണ്, അതായത്, ഇത് പരീക്ഷണത്തിലൂടെ സ്ഥാപിതമായതും പ്രകൃതിയുടെ മറ്റൊരു നിയമത്തിൽ നിന്നും പിന്തുടരുന്നില്ല. ഒരു വാക്വമിലെ സ്റ്റേഷണറി പോയിൻ്റ് ചാർജുകൾക്കായി ഇത് രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, പോയിൻ്റ് ചാർജുകൾ നിലവിലില്ല, എന്നാൽ അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറുതായ ചാർജുകൾ അത്തരത്തിലുള്ളതായി കണക്കാക്കാം. വായുവിലെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി വാക്വമിലെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമല്ല (ഇത് ആയിരത്തിലൊന്നിൽ താഴെയാണ്).

വൈദ്യുത ചാർജ്വൈദ്യുതകാന്തിക ശക്തിയുടെ ഇടപെടലുകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിനുള്ള കണങ്ങളുടെയോ ശരീരങ്ങളുടെയോ സ്വഭാവത്തെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക അളവാണ്.

1785-ൽ ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ സി. കൂലോംബ് ആണ് സ്റ്റേഷണറി ചാർജുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തന നിയമം ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയത്. കൂലോംബിൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറിയ അളവുകളുള്ള പന്തുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം അളന്നു. അത്തരം ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരങ്ങളെ സാധാരണയായി വിളിക്കുന്നു പോയിൻ്റ് ചാർജുകൾ.

നിരവധി പരീക്ഷണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, കൂലോംബ് ഇനിപ്പറയുന്ന നിയമം സ്ഥാപിച്ചു:

ഒരു ശൂന്യതയിലെ രണ്ട് സ്റ്റേഷണറി പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തി അവയുടെ മൊഡ്യൂളിയുടെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്. ചാർജുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന നേർരേഖയിലൂടെയാണ് ഇത് നയിക്കുന്നത്, ചാർജുകൾ വിപരീതമാണെങ്കിൽ ആകർഷകമായ ശക്തിയും ചാർജുകൾ പോലെയാണെങ്കിൽ ഒരു വികർഷണ ശക്തിയുമാണ്.

നമ്മൾ ചാർജ് മൊഡ്യൂളുകളെ സൂചിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ | q 1 | കൂടാതെ | q 2 |, പിന്നെ കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപത്തിൽ എഴുതാം:

\[ F = k \cdot \dfrac(\left|q_1 \right| \cdot \left|q_2 \right|)(r^2) \]

കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിലെ ആനുപാതിക ഗുണകം k എന്നത് യൂണിറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

\[ k=\frac(1)(4\pi \varepsilon _0) \]

കൊളംബിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ സമ്പൂർണ്ണ ഫോർമുല:

\[ F = \dfrac(\left|q_1 \right|\left|q_2 \right|)(4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon r^2) \]

\(F\) - കൊളംബ് ഫോഴ്സ്

\(q_1 q_2 \) - ശരീരത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ്

\(r\) - ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം

\(\varepsilon_0 = 8.85*10^(-12)\)- വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം

\(\varepsilon \) - മീഡിയത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം

\(k = 9*10^9 \) - കൂലോംബിൻ്റെ നിയമത്തിലെ ആനുപാതിക ഗുണകം

ആശയവിനിമയ ശക്തികൾ ന്യൂട്ടൻ്റെ മൂന്നാം നിയമം അനുസരിക്കുന്നു: \(\vec(F)_(12)=\vec(F)_(21) \). ഒരേ ചാർജുകളുള്ള വികർഷണ ശക്തികളും വ്യത്യസ്ത അടയാളങ്ങളുള്ള ആകർഷകമായ ശക്തികളുമാണ് അവ.

ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് സാധാരണയായി q അല്ലെങ്കിൽ Q എന്ന അക്ഷരങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ പരീക്ഷണ വസ്തുതകളുടെയും ആകെത്തുക ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു:

രണ്ട് തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഉണ്ട്, പരമ്പരാഗതമായി പോസിറ്റീവ് എന്നും നെഗറ്റീവ് എന്നും വിളിക്കുന്നു.

ചാർജുകൾ ഒരു ശരീരത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് (ഉദാഹരണത്തിന്, നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കത്തിലൂടെ) കൈമാറ്റം ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ബോഡി പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു നിശ്ചിത ശരീരത്തിൻ്റെ അവിഭാജ്യ സ്വഭാവമല്ല വൈദ്യുത ചാർജ്. വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരേ ശരീരത്തിന് വ്യത്യസ്ത ചാർജ് ഉണ്ടായിരിക്കാം.

ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നത് പോലെ, ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി. വൈദ്യുതകാന്തിക ശക്തികളും ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തികളും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസവും ഇത് വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ആകർഷകമായ ശക്തികളാണ്.

സ്റ്റേഷണറി ഇലക്ട്രിക് ചാർജുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ കൂലോംബ് ഇൻ്ററാക്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കൂലോംബ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സിൻ്റെ ശാഖയെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

പോയിൻ്റ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബോഡികൾക്ക് കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം സാധുവാണ്. പ്രായോഗികമായി, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരങ്ങളുടെ വലുപ്പം അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണെങ്കിൽ കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം നന്നായി സംതൃപ്തമാണ്.

കൂലോംബിൻ്റെ നിയമം പാലിക്കുന്നതിന്, 3 വ്യവസ്ഥകൾ ആവശ്യമാണ്:

• ചാർജുകളുടെ കൃത്യത- അതായത്, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ശരീരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം അവയുടെ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.
• ചാർജുകളുടെ അചഞ്ചലത. അല്ലെങ്കിൽ, അധിക ഇഫക്റ്റുകൾ പ്രാബല്യത്തിൽ വരും: ഒരു ചലിക്കുന്ന ചാർജിൻ്റെ കാന്തികക്ഷേത്രവും മറ്റൊരു ചലിക്കുന്ന ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന അനുബന്ധ ലോറൻസ് ശക്തിയും.
• വാക്വമിലെ ചാർജുകളുടെ ഇടപെടൽ.

ഇൻ്റർനാഷണൽ എസ്ഐ സിസ്റ്റത്തിൽ, ചാർജിൻ്റെ യൂണിറ്റ് കൂലോംബ് (സി) ആണ്.

ഒരു ചാലകത്തിൻ്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ 1 എ വൈദ്യുതധാരയിൽ 1 സെക്കൻഡിൽ കടന്നുപോകുന്ന ചാർജാണ് കൂലോംബ്. വൈദ്യുതധാരയുടെ SI യൂണിറ്റ് (ആമ്പിയർ) നീളം, സമയം, പിണ്ഡം എന്നിവയുടെ യൂണിറ്റുകൾക്കൊപ്പം, അളവിൻ്റെ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റാണ്.