Niyə induktorun sivrilmiş hissəsində yük toplanır?

İndikatorların darp olan bölgələrində biriken yükün nümunəsi, elektrostatikanın bir neçə əsas prinsipləri ilə izah edilə bilər. Burada mühüm izahat var:

1. Elektrik sahasının qüvvəti və eğrilik radiusu arasındakı əlaqə

İndikatorun səthində elektrik sahası xətləri səthe perpendikulyar olmalıdır. Bu, indikatorun səthinin hər hansı bir nöqtəsində, elektrik sahasının qüvvəti 

E-nin eğrilik radiusuna 

R-ə tərs orantılı olduğunu deməkdir. Riyazi olaraq, bu belə ifadə olunur:

E∝ 1/R

Darp bölgələrdə, eğrilik radiusu 

R kiçik olduğu üçün, elektrik sahasının qüvvəti 

E böyükdür. Tərsinə, düz və ya zəif bölgələrdə, eğrilik radiusu 

R böyükdür və elektrik sahasının qüvvəti E kiçikdir.

2. Yüklün sıxlığı və elektrik sahasının qüvvəti arasındakı əlaqə

Qaussun qanununa görə, indikatorun səthinin yüklün sıxlığı σ, elektrik sahasının qüvvətinə 

E:σ∝E

Mütəyən orantıdır. Darp bölgələrdə elektrik sahasının qüvvəti daha böyük olduğu üçün, bu sahaların yüklün sıxlığı da yüksəkdir. Bu, darp bölgələrdə daha çox yük birikməsinə səbəb olur.

3. Potensial enerjisinin minimallaşdırılması

İndikatorun içindəki elektrik sahası sıfır olduğundan, indikatorun səthinin potensiali bərabərdir. Bu vəziyyətə gəlmək üçün, yük səthinin ümumi potensial enerjisi minimallaşdırmaq üçün indikatorun səthinə yayılır. Darp bölgələrdə, yük bu sahaların qüvvəli elektrik sahası tərəfindən başqa yükü effektiv şəkildə geri itdiyi üçün burada konsentrasiya edilir, bu da sistem potensial enerjisini azaldır.

4. Elektrik sahası xətlərinin paylanışı

İndikatorun səthində, elektrik sahası xətləri səthe perpendikulyar olmalıdır. Darp bölgələrdə, eğrilik radiusu kiçik olduğu üçün, elektrik sahası xətləri daha cəamlanmışdır, bu da yükün birikməsinə səbəb olur. Tərsinə, düz və ya zəif bölgələrdə, elektrik sahası xətləri daha yayılmışdır, bu da yükün sıxlığını azaldır.

5. Praktiki misal: Korona deşeqi

Korona deşeqi, darp bölgələrdə yük birikməsinin tipik misalıdır. İndikatorun darp hissəsinin kifayət qədər yük birikdiyi zaman, elektrik sahasının qüvvəti çox yüksək olur, etrafındakı havanın molekullarını iyonlaşdırmaya yetərli olur, bu da korona deşeqi yaxud ispariq deşeqinə səbəb olur. Bu nümunə, yüksək voltajlı daşıma xətlərində, şimşək çubuqlarında və digər oxşar cihazlarda adi bir hadisədir.

Müəyyənləşdirilmə

İndikatorun darp bölgələrində yükün niyə birikdiyinin səbəbləri aşağıdakılardır:

• Elektrik sahasının qüvvəti, eğrilik radiusuna tərs orantılıdır: Darp bölgələrdə, eğrilik radiusu kiçikdir və elektrik sahasının qüvvəti yüksəkdir.

• Yüklün sıxlığı, elektrik sahasının qüvvətinə mütəyən orantılıdır: Elektrik sahasının qüvvəti yüksək olan sahalar, yükün sıxlığı da yüksəkdir.

• Potensial enerjisinin minimallaşdırılması: Sistemin ümumi potensial enerjisini minimallaşdırmaq üçün yük darp bölgələrdə konsentrasiya edilir.

• Elektrik sahası xətlərinin paylanması: Darp bölgələrdə elektrik sahası xətləri daha cəamlanmışdır, bu da yükün birikməsinə səbəb olur.

• Bu prinsiplər birgə işləyərək, indikatorun darp bölgələrində yükün birikməsinə səbəb olur və gözələnmiş hadisəni meydana gətirir.