Тожибой Мирзамахмудов - Электроника асослари. Ўқув қўлланма

Электр майдони бир жинсли бўлмагани учун электроннинг харакати мураккаб бўлиб амалда бу вақт t=10 —8 – 10 —10 Cга тенг.

Электорни секинлаштирувчи майдондаги харакати

Айтайлик электороннинг v 0бошлангич тезлиги F кучга тескари йўналишда бўлсин (1.2-расм). F куч электоронни v 0тезлигига тескари йўналишда бўлгани учун унинг харакати текис секинланувчан бўлади. Бундай майдонга секинлаштирувчи майдон дейилади. Ишни электрон бажаргани учун секинлаштирувчи майдонда электроннинг энергияси камаяди. Шундай килиб, секинлаштирувчи майдонда электрон ўз энергиясини майдонга беради.

Бошлангич энергияси еU 0бўлган электрон потенциал айирмаси U 0бўлган секинлаштирувчи майдонда харакатланганда энергияси еU 0га камаяди. Агар eU 0>eU бўлса, электрон электродлар орасида харакатланиб кичик потенциал билан электродга урилади. Агар eU 0

1.2-расм. Электроннинг секинлаштирувчи майдондаги харакати

Электроннинг бир жинсли кўндаланг майдондаги харакати

Агар электрон v 0 бошланғич тезлик билан майдон куч чизиқларига нисбатан тўғри бурчак остида харакатланса, майдон электронга F куч билан юқори потенциал йўналиш бўйича тахсир этади (1.3-расм).

1,3-расм. Электронни бир жинсли кўндаланг электр майдондаги харакати.

1.3-расм Электронни бир жинсли кўндаланг электр майдондаги харакати.

F куч бўлмаганда электрон тўғри чизиқли текис v 0тезлик билан харакат қилар эди. F куч таъсирида электрон v 0тезликка перпендикуляр бўлган йўналишда харакат қилсин. Бунда электроннинг траекторияси парабола кўринишида бўлиб, мусбат потенциал томон оғади. Электрон майдондан чиққандан сўнг хам инерция бўйича тўғри чизиқ бўйлаб текис харакат қилади.

Шундай қилиб, электрон ва майдон орасида ўзаро энергетик муносабат мавжуд.

Бир жинсли бўлмаган майдонда электронлар харакати мураккаб қонуниятлар билан боғланган холда ўзгаради.

Цилиндирсимон электродлар орасидаги радиал йўналишларда бир жинсли бўлмаган электр майдонни олайлик (1.4-расм).

Агар электрон ички электроддан куч чизиқлари бўйлаб харакатланса, у радиус бўйича тўғри чизиқли текис тезланувчан харакат қилади. Харакатланувчи электрон масса ва инерцияга эга бўлганлиги сабабли майдон остида F куч тахсир этади ва унинг траекториясиэгилади.

1.4-расм. Электронларнинг бир жинсли бўлмаган радиал электр майдонидаги харакати.

Агар майдон тезлатувчи характерда бўлса, электрон бошланғич v 0тезлик билан эгри чизиқ бўйича харакат қилади. Секинлаштирувчи характерга эга бўлган бир жинсли бўлмаган электр майдонида электронларнинг траекторияси эгилади ва унинг тезлиги секинлашади.

1.5-расмда электронларнинг бир жинсли бўлмаган майдондаги харакат кўрсатилган, бунда уларнинг ўзаро таъсири хисобга олинмаган.

1.5-расм. Электронларнинг бир жинсли бўлмаган тезлатувчи майдондаги харакати.

Куч чизиқлари бир жойда тўпланишга харакат килиб куч чизиқлари орасига харакатланувчи электронлар оқими кирганда, уларнниг траекторияси электр майдон куч чизиқлари томон яқинлашади, яъни электронларнинг фокусланишига олиб келади.

Агар электр майдон куч чизиқлари ёйилувчан бўлса, электронлар бир-биридан узоқлашади ва сочилади.

Электр майдон секинланувчи ва яқинлашаётган бўлса электрон тезлиги камайиб сочилади ва аксинча секинланувчи ва сочилувчи бўлса электронлар оқими фокусланади.

v 0бошлангич тезликка эга бўлган электрон бир жинсли магнит майдонида куч чизиқларига тик равишда харакат қилса, унга Лоренц кучи таъсир қилади.

Бу ерда е – электрон катталиги, v 0 – бошланғич тезлик, В – магнит индукция ветори.

Агар v 0= 0 бўлса F=0 га тенг бўлади, яхни бу холатда электрон характда бўлмайди ва Лоренц кучи нолга тенг бўлади. Лоренц кучи электроннинг тезлигига тўғри бурчак остида таъсир қилганда электроннинг траекторияси эгилади. Куч иш бажармагани учун электроннинг энергияси ва тезлиги ўзгармайди, фақат тезликнинг йўналиши ўзгаради.

1.6-расм. Бир жинсли кўндаланг магнит майдонда электроннинг харакати

Жисмнинг доимий V 0тезлик билан айлана бўйлаб харакатланиши марказга интилма куч хисобига бўлади.

Электроннинг харакат йўналиши магнит куч чизиғига нисбатан соат стрелкаси йўналиши бўйича бўлади. Электроннинг айлана бўйлаб харакатлангандаги rрадусини топайлик.

Бунинг учун марказга интилма кучининг математик ифодасидан фойдаланамиз :

Буни (1.10) даги F билан тенглаштириб:

эканлиги топамиз. Қисқартиришларни бажариб эса ни аниклаймиз:

Электроннинг v 0тезлиги қанча катта бўлса, инерция бўйича тўғри чизиқ бўйлаб хракатланишга интилади ва трокториясининг радиуси шунча катта бўлади.

Магнит индукция В катта бўлганда Лоренц кучи F катта бўлиб, траектория кўпроқ эгилади, радиуси эса камаяди. Юқоридаги чиқарилган ифода ихтиёрий масса ва заряд учун тўғри.