Elektr maydoni - bu elektr zaryadi atrofidagi hudud bo'lib, unda boshqa zaryadlar ta'sir qiladi. Bu maydon vektor maydoni bo'lib, uning kattaligi ham, yo'nalishi ham bor. Elektr maydonlari elektrostatikani o'rganishda asosiy ahamiyatga ega va zaryadlarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri haqida tanqidiy tushunchalarni beradi. Ushbu o'zaro ta'sirlar fizika va muhandislikdagi ko'plab hodisalarning asosidir.
Elektr maydonlari elektr zaryadlari yoki o'zgaruvchan magnit maydonlar tomonidan yaratilgan. Kosmosning biror nuqtasida elektr maydonining kuchi \(E\) shu nuqtada joylashtirilgan kichik musbat sinov zaryadi tomonidan boshdan kechirilgan \(F\) birlik zaryadga \(q\) kuch sifatida aniqlanadi va matematik tarzda quyidagicha ifodalanadi: \( E = \frac{F}{q} \) Maydonning yoʻnalishi musbat sinov zaryadi maydonga joylashtirilsa, yuzaga keladigan kuch yoʻnalishidir.
Zaryaddan \(Q\) \(r\) nuqtaviy zaryad tufayli yuzaga keladigan elektr maydoni Kulon qonuni bilan ifodalanadi: \( E = \frac{kQ}{r^2} \) bu yerda \(k\) ) \(k\) - Kulon doimiysi \(8.987 \times 10^9\, \textrm{N m}^2/\textrm{C}^2\) , \(Q\) - zaryadning kattaligi va \(r\) - zaryaddan maydon hisoblanayotgan nuqtagacha bo'lgan masofa. Maydonning yo'nalishi radial bo'lib, agar \(Q\) musbat bo'lsa, zaryaddan uzoqda va \(Q\) manfiy bo'lsa, zaryadga to'g'ri keladi.
Elektr maydon chiziqlari shunday chizilgan xayoliy chiziqlar bo'lib, ularning istalgan nuqtadagi yo'nalishi shu nuqtadagi maydon yo'nalishi bilan bir xil bo'ladi. Ular elektr maydonlarini tasavvur qilish usulini ta'minlaydi. Elektr maydon chiziqlarini chizish qoidalari quyidagicha:
Ikki nuqtaviy zaryad o'rtasidagi elektr maydoni bilan ishlaganda, nuqtadagi aniq elektr maydoni har bir zaryad tomonidan mustaqil ravishda yaratilgan maydonlarning vektor yig'indisidir. Xuddi shu belgili zaryadlar uchun maydon chiziqlari bir-birini itaradi, qarama-qarshi zaryadlar uchun esa chiziqlar musbat zaryaddan manfiy zaryadga yo'naltirilgan bo'lib, bu tortishishni ko'rsatadi.
Yagona elektr maydoni - bu maydonning har bir nuqtasida maydon kuchi bir xil bo'lgan maydon. Bu odatda parallel, bir xil masofada joylashgan chiziqlar bilan ifodalanadi. Yagona elektr maydonining keng tarqalgan misoli qarama-qarshi zaryadli ikkita katta parallel o'tkazuvchi plitalar orasidagi maydondir. Yagona elektr maydonidagi maydon kuchini quyidagicha hisoblash mumkin: \( E = \frac{V}{d} \) bu erda \(V\) - plitalar orasidagi potentsial farq va \(d\) - ajratuvchi masofa. ular.
Elektr dipolasi kichik masofa bilan ajratilgan ikkita teng va qarama-qarshi zaryaddan iborat. Dipol uchun maydon namunasi musbat zaryaddan boshlanib, manfiy zaryadda tugaydigan chiziqlarni ko'rsatadi. Dipoldan tashqaridagi chiziqlar katta masofadagi bitta zaryadnikiga o'xshaydi, lekin zaryadlar orasidagi mintaqada chiziqlar manfiy zaryadga qarab egilishdan oldin tashqi tomonga egilgan aniq naqshni namoyon qiladi. Ushbu naqsh dipol atrofidagi elektr maydonining bir xil bo'lmagan tabiatini ko'rsatadi.
Elektr maydoni naqshlarini tushunish turli xil elektr va elektron qurilmalarni loyihalash va tahlil qilishda juda muhimdir. Yagona elektr maydonlari bo'lgan kondansatkichlarning oddiy konstruktsiyasidan tortib, yarimo'tkazgichli qurilmalardagi murakkab tuzilmalarga qadar elektr maydon naqshlarini boshqarish ularning ishlashi uchun zarurdir. Bundan tashqari, elektr maydon naqshlari plazma fizikasi, chaqmoq shakllanishi va hatto elektr maydonlari nerv signallarini uzatishda ishlatiladigan biologik tizimlardagi hodisalarni tushunishga yordam beradi.
Elektr maydoni naqshlarini tasavvur qilish uchun keng tarqalgan tajribalardan biri elektr ta'minotiga ulangan ikkita elektrod orasiga o'tkazuvchan qog'oz qo'yish va qog'ozga likopodium kukunini sepishdir. Kuchlanish qo'llanilganda, kukun o'zini elektr maydon chiziqlari bo'ylab tartibga solib, naqshlarni bevosita kuzatish imkonini beradi. Ushbu tajriba elektr maydon chiziqlari va naqshlarining printsiplarini aniq ko'rsatadi.
Elektr maydoni naqshlari zaryadlangan zarralar orasidagi o'zaro ta'sirlarni tushunish uchun vizual va matematik asosni ta'minlaydi. Yagona elektr maydonida zaryadga ta'sir qilish kuchini hisoblash yoki dipol maydonlaridagi murakkab naqshlarni tahlil qilish bo'ladimi, elektr maydonlari va ularning naqshlari tushunchasi elektrostatikani va umuman elektromagnetizmni o'rganishda asosiy tosh hisoblanadi.
