چرا شارژ در ناحیه تیز رسانا جمع می شود

د کنډکټر په تیز ځایونو کې چارګونه جمع شولو د ایلکټروستاتیک پراختیا لخوا د څو بنیادی اصولو سره وړاندیز کیږي. دا د پاملرنې خلاصه وړاندیز دی:

1. د الکټریک فیلډ قوت او د انحناء شعاع تړاو

په کنډکټر سطح کې، د الکټریک فیلډ لینیونه باید د سطح سره عمودي وي. دا ماته کوي چې په کنډکټر سطح کې هر بلنده د الکټریک فیلډ قوت E د انحناء شعاع R سره تناسب لري. ریاضیي توګه، دا په دې ډول نښل کیږي:

E ∝ 1/R

E ∝ 1/R

په تیز ځایونو کې، د انحناء شعاع R لویه دی، پس د الکټریک فیلډ قوت E لویه دی. دغه څوک ده چې په ډیرو یا هموار ځایونو کې، د انحناء شعاع R لویه دی او د الکټریک فیلډ قوت E کم دی.

2. د چارګونه چاپیریال او الکټریک فیلډ قوت تړاو

دا گوس قانون له په برخه کې، د کنډکټر سطح په ځای کې د چارګونه چاپیریال σ د الکټریک فیلډ قوت E سره تناسب لري:

σ ∝ E

چونکه د الکټریک فیلډ قوت په تیز ځایونو کې لویه دی، پس د چارګونه چاپیریال نیز په دې ځایونو کې لویه دی. دا ماته کوي چې زیات چارګونه په تیز ځایونو کې جمع شي.

3. د پوتنشیل انرژۍ کمیتوب

د کنډکټر په داخله کې د الکټریک فیلډ صفر دی، پس د کنډکټر سطح په ځای کې د پوتنشیل یکسانه دی. دا حالت په لنډ کولو لپاره، چارګونه په کنډکټر سطح کې د سیسټم کلی پوتنشیل انرژۍ کمیتوب کولو لپاره توزیع کیږي. په تیز ځایونو کې، چارګونه معمولاً متمرکز شي چونکه د لوی الکټریک فیلډ په دې ځایونو کې د بل ایزو چارګونو د دفعې څخه ښکیلې دی، پس د سیسټم کلی پوتنشیل انرژۍ کمیتوب کیږي.

4. د الکټریک فیلډ لینیونو توزیع

په کنډکټر سطح کې، د الکټریک فیلډ لینیونه باید د سطح سره عمودي وي. په تیز ځایونو کې، چیرې د انحناء شعاع کم دی، د الکټریک فیلډ لینیونه زیات متمرکز وي، پس د چارګونه جمع شولو ته ورته کیږي. دغه څوک ده چې په ډیرو یا هموار ځایونو کې، د الکټریک فیلډ لینیونه زیات پراخ وي، پس د چارګونه چاپیریال کم دی.

5. عملی مثال: د کورونا دیسچارج

د کورونا دیسچارج د چارګونه په تیز ځایونو کې جمع شولو د یو مثال دی. چې په کنډکټر تیز ځای کې کافی چارګونه جمع شي، د الکټریک فیلډ قوت لویه وي، چې کافي دی چې د پیرودونکي هوایو موخلې د یونیز کړي، د کورونا دیسچارج یا د اسپرک دیسچارج ترسره کړي. دا پدیده په لوی ولټاژ دیوارونو، د ګرمی دیوارونو او نورو مشابه دیوارونو کې عام دی.

خلاصه

د چارګونه په کنډکټر تیز ځایونو کې جمع شولو د څو اسباب دی:

• د الکټریک فیلډ قوت د انحناء شعاع سره تناسب لري: په تیز ځایونو کې، د انحناء شعاع کم دی او د الکټریک فیلډ قوت لویه دی.

• د چارګونه چاپیریال د الکټریک فیلډ قوت سره تناسب لري: د لوی الکټریک فیلډ قوت ځایونه د لوی چارګونه چاپیریال لري.

• د پوتنشیل انرژۍ کمیتوب: چارګونه په تیز ځایونو کې متمرکز شي ترڅو د سیسټم کلی پوتنشیل انرژۍ کمیتوب کړي.

• د الکټریک فیلډ لینیونو توزیع: د الکټریک فیلډ لینیونه په تیز ځایونو کې زیات متمرکز وي، پس د چارګونه جمع شولو ته ورته کیږي.

• دا اصولونه د یو بل څوک سره د چارګونه په کنډکټر تیز ځایونو کې جمع شولو په منځ کې د پدیده څخه پام کوي.