ka en id ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka en ka ka ka ka ka en ka ka ka ka ca ka ka cs en ka ka ka ka ka ka fr ka en ka ka ka en en ka en en ka ka ka ka en en ka fa en en en en en en en ka ka ka ka ka en en en en
PHYSICS - 19.1. ელექტრული დიპოლი
დიელექტრიკების შესწავლამდე მოკლედ შევეხოთ დიპოლების საკითხს, რაც განმსაზღვრელ როლს თამაშობს დიელექტრიკებში ელექტრული ველის ანალიზისას.
(განსაზღვრება) ელექტრული დიპოლი ეწოდება სისტემას, ორი ერთნაირი მოდულისა და საპირისპირო ნიშნის მქონე წერტილოვანი მუხტისგან  q , რომლებიც ერთმანეთისგან დაშორებულია l მანძილით
დიპოლის ძირითადი მახასიათებელი არის მისი დიპოლური მომენტი:
სადაც ვექტორს  , რომელიც გავლებულია უარყოფითი მუხტიდან დადებითისკენ, ეწოდება დიპოლის "მხარი". ელექტრული სისტემები, საკმაოდ მრავალფეროვანია. ჩვენ გვაინტერესებს  მიკროსკოპული ზომის დიპოლების განხილვა. ასეთ დიპოლებს ვუწოდებთ "ელემენტურ დიპოლებს". მათი მოდელი ხშირად გამოიყენება ატომებისა და მოლეკულების ყოფაქცევის აღწერისთვის. მოლეკულები ელექტრონეიტრალურნი არიან. მათში დადებითი და უარყოფითი მუხტები სივრცულად წანაცვლებულნი არიან ერთმანეთისგან. ამიტომ მათ აქვთ მნიშვნელოვანი დიპოლური მომენტები და ეწოდებათ "პოლარულები". მომავალში ვნახავთ, რომ სხვა ეგრეთწოდებული "არაპოლარული" დიპოლებიც გარკვეულ პირობებში იძენენ დიპოლურ მომენტს.
დიელექტრიკებში ელექტრული ველების თვისებების შესწავლამდე, გავარკვიოთ როგორ იქცევა დიპოლი გარეშე ელექტრულ ველში.
ერთგვაროვანი ველი. დავიწყოთ ერთგვაროვანი ველის შემთხვევიდაან
რადგან ასეთი ველის დაძაბულობა ერთნაირია სივრცის ყოველ წერტილში, ძალები    და  , რომლებიც მოქმედებენ q და -q წერტილოვან მუხტებზე ტოლებია სიდიდით და აქვთ საპირისპირო ნიშნები – შედეგობრივი ძალა ტოლია ნულის. თუმცა ნულისგან განსხვავებულია ამ ძალების მომენტი, ოღონდ დიპოლი თუ არ არის მიმართული ველის ძალწირის გასწვრივ ( )! განვსაზღვროთ ეს მომენტი. ჯერ დავწეროთ ძალების მომენტის მოდული დიპოლის უარყოფით მუხტზე გამავალი ნახაზის პერპენდიკულარული ღერძის მიმართ:
შეიძლება დავწეროთ ძალის მომენტის ვექტორიც:
ამდენად, ჩვენ ვხედავთ, რომ ერთგვაროვანი ელექტრული ველი დიპოლზე ახდენს მაორიენტირებელ ქმედებას და ცდილობს მოაბრუნოს იგი ისე, რომ  ვექტორს მიაღებინოს  ველის მიმართულება.
არაერთქვაროვანი ველი. არაერთგვაროვან ველში მაბრუნებელი მომენტის გარდა დიპოლზე მოქმედი ძალაც არ არის ნული. ამ ძალის მოსაძებნად ჩავთვალოთ ჯერ, რომ ველი იცვლება მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ამ მიმართულებით მოვმართოთ OX კოორდინატთა ღერძი. დიპოლის მუხტებზე მოქმედი ძალები შევკრიბოთ:
აქ   და    შესაბამისად დიპოლის +q დადებითი და –q უარყოფითი მუხტების მდებარეობის წერტილებში ველის დაძაბულობის მოდულებია. ნახაზიდან ჩანს, რომ დიპოლის ერთი მუხტი მეორე მუხტისგან წანაცვლებულია dx მანძილით, რაც ტოლია სიდიდის  . ამიტომ შედეგობრივი ძალის მდგენელი შეიძლება ჩაიწეროს ასეთი სახითაც:
Fx მდგენელის ნიშანი განისაზღვრება, დაძაბულობის ვექტორის კოორდინატით წარმოებულით და დიპოლის ველისადმი ორიენტაციით (  კუთხით):
ვთქვათ კუთხე  არ არის 90o-ზე მეტი. წინსწრებით შევნითნავთ, რომ პოლარიზებული დიელექტრული გარემოს უმეტესი ელემენტური დიპოლების ორიენტაცია სწორედ ასეთია, რადგან ველი დიპოლებზე მაორიენტებელ ზეგავლენას ახდენს, ანუ გარემოს დიპოლური მიკრონაწილაკები უმეტესად არიან ველის მიხედვით ორიენტირებულნი. თუ ველი კლებულობს OX ღერძის მიმართულებით, მაშინ, ადვილია მივხვდეთ, რომ Fx-ის ნიშანი არის უარყოფითი (რადგან ამ მიმართულებით   ნაზრდი უარყოფითია). ეს ნიშნავს, რომ ძალის მდგენელის ნიშანიც უარყოფითია, ანუ ძალა მიმართულია OX ღერძის საპირისპიროდ. პირიქით, თუ ველი OX მიმართულების გასწვრივ მატულობს, მაშინ ძალის პროექციის ნიშანი დადებითია. ორივე შემთხვევაში დიპოლები მიიზიდებიან მეტი დაძაბულობის ველის არეში. ზოგად შემთხვევაში ველი შეიძლება წანაცვლებისას იცვლებოდეს ნებისმიერი მიმართულებით, ხოლო მისი ნაზრდი ტოლია
ხოლო დიპოლზე მოქმედი ძალა ზოგადად ჩაიწერება ასე:
თუმცა მისი სახე მნიშვნელოვნად გართულდა, ზოგადი დასკვნა რჩება იგივე: დიპოლები ორიენტდებიან ძალწირების გასწვრივ და მიიზიდებიან მეტი დაძაბულობის ველის უბნისკენ.
სწორედ ასე იქცევა თხევადი პარამაგნიტური დიელექტრიკი, მაგალითად, ნავთი – ის შეიწოვება კონდენსატორის ფირფიტებს შორის.
დიპოლის ენერგია ელექტრულ ველში
როგორია დიპოლის ელექტრულ ველთან ურთიერთქმედების ენერგია? ამ ენერგიის გამოსათვლელად უმჯობესია გამოვიყენოთ წერტილოვანი მუხტების ელექტრულ ველთან ურთიერთქმედების ენერგია:
სადაც  და   – ველის პოტენციალებია იმ წერტილებში სადაც მოთავსებულია დიპოლის დადებითი და უარყოფითი წერტილოვანი მუხტები შესაბამისად. ვთქვათ, ისევ, ველი იცვლება OX ღერძის მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ბრჩხილებში მოქცეული პოტენციალთა სხვაობა, იმის გათვალისწინებით, რომ საქმე გვაქვს ელემენტურ დიპოლთან, შეგვიძლია ასე წარმოვადგინოთ:
გავითვალისწინოთ ახლა დაძაბულობასა და პოტენციალს შორის კავშირი:
მაშინ დიპოლის ენერგია შეიძლება ამ სახით:
თუმცა ჩვენ ჩავთვალეთ, რომ ველი იცვლებოდა მხოლოდ ერთი მიმართულებით (OX), მიღებული შედეგი სამართლიანია ნებისმიერი ელექტრული ველისთვის. ამ შემთხვევაში  არის კუთხე    -სა და  -ს შორის და გამოსახულება მოხერხებულია ჩაიწეროს ამ ვექტორების სკალარული ნამრავლის სახით:   .
მიაქციეთ ყურადღება, რომ ჩვენს მიერ დიპოლზე არაერთგვაროვგანი ელექტრული ველის მხრიდან მოქმედი ძალისთვის ადრე მიღებული შედეგი (19.3), ახლა მარტივად შეიძლება იქნას მიღებული ჯერ კიდევ მექანიკიდან ცნობილი ძალასა და პოტენციურ ენერგიას შორის ზოგადი დამოკიდებულებიდან:   . ძალის ცალკეული მდგენელისთვის:
Login to your account
ჯერ არ გაქვს ანგარიში? დარეგისტრირდი ახლა!
Sign in using your account with:
დაგავიყდა შე?ნი მომხმარებლის სახელი?
Sign in using your account with:
ასტერიწსით (*) მონიშნული ველების შევსება აუცილებელია.
Confirm Email Address *
რამდენი დღე-ღამე იქნება წელიწადში, თუ დედამიწა მზის გარშემო საწინააღმდეგო მიმართულებით დაიწყებს ბრუნვას?
მეც ვერ ვიპოვე ჩემი კითხვა:(
a გვერდის მქონე კვადრატის თოთოეულ წვეროში მოთავსებულია 1.6 × 10-19 კულონი მუხტი. რა სიდიდის უარყოფითი მუხტი უნდა მოვათავსოთ დიაგონალების გადაკვეთის წერტილშო რომ სისტემა წონასწორობაში იყოს.
გთხოვთ სწრაფად მიპასუხოთ!! :)  ამპერი * ჯოულზე / ვატი * ვოლტზე  (რომელი ფიზიკური სიდიდის ერთეულს შესაბამება და იქნება თან მანახოთ როგორ ადგენთ :)  ა) დენის ძალა ბ) ელექტრო ტევადობ........