For Andhra Pradesh & Telangaana STUDENTS appearing for I.P.E PHYSICS-II yr, Telugu Medium.
5.స్థిర విద్యుత్ పొటెన్షియల్
5.STATIC ELECTRICAL POTENTIAL
AP& TS INTER TELUGU MEDIUM STUDENTS
12. ఆవేశాల వువస్ి వలల పొ టెన్షియల్:
q1 , q2 , q3 , ,……, qn ఆవేశాలు గల ఒక ఆవేశ వువస్తిను
తీస్తుక ండి. మూల బందువు ప్ర్ంగా ఆవేశాల స్ాి న స్తదిశలు
వర్ుస్తగా r1, r2, r3,……,rn అనుక ండి. ఆవేశాల నుండి P
అనే బందువు దూరాలను వర్ుస్తగా r1p, r2p, r3p,…..,rnp
అనుకొండి. q1 ఆవేశం వలల వదద పొ టెన్నషయల్,
ఇకకడ r1p అనేది q1 ,P ల మధు దూర్ం.
అదే విధంగా ఆవేశాల వలల వదద పొ టెన్నషయల్లు వర్ుస్తగా,
13. ఇకకడ r2p, r3p లు వర్స్తగా P బందువు నుంచి q2 , q3
లకు దూరాలు.
14. అదే విధంగా మిగతా ఆవేశాలకు కూడా అధాురోప్ణ స్తూత్రం
నుంచి ,మొత్్ం ఆవేశ ఆకృతి వలల వదద పొ టెన్నషయల్ అనేది
విడివిడి ఆవేశాల వలల కలిగే పొ టెన్నషయల్ల బీజీయ మొతా్ న్నకి
స్తమానం.
లేదా
15. స్మ శకమ ఉపరితలాలు:
ఒక త్లం పై ఉని అన్ని బందువుల వదద పొ టెన్నషయల్ విలువ
స్థిర్ంగా ఉనిటలయితే ఆ త్లాన్ని స్తమశకమ లేదా
స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లం అంటార్ు.
ఆవేశ స్తవభావాన్ని బటిి ఒక బందు ఆవేశం యొకక విదుుత్
క్షేత్ర రేఖలు ఆవేశం నుంచి మొదలు కావడం లేదా ఆవేశం వదద
అంత్ం అవడంగాన్న ఉంటాయి.అనగా ప్రతి బందువు వదద
విదుుత్ క్షేత్రం,ఆ బందువు దావరా పో యిే స్తమపొ టెన్నషయల్
ఉప్రిత్లాన్నకి లంబంగా ఉంట ంది.
ఏ విధమైన ఆవేశ ఆకృతికైనా, ఏదెైనా ఒక బందువు దావరా
పొ యిే స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లం ఆ బందువు వదద విదుుత్
క్షేతార న్నకి లంబంగా ఉంట ంది.
16. విదుుత్ క్షేత్రం, స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లాన్నకి లంబంగా లేకుంటే, ఏకాంక
శోధన ఆవేశాన్ని ఉప్రిత్లం వంబడి ఉండే క్షేత్ర అంశ దిశకు వుతిరేక
దిశలో జర్ప్డాన్నకి కొంత్ ప్న్న చేయవలస్థన ఉంట ంది.ఇది స్తమశకమ
ఉప్రిత్లాల న్నర్వచనాన్నకి విర్ుదదం. స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లం పై ఏ
రండు బందువుల మధునైనా పొ టెన్నషయల్ భేదం శూనుం మరియు
ఉప్రిత్లం పై శోధక ఆవేశాన్ని జర్ప్డాన్నకి ప్న్న చేయవలస్థన అవస్తర్ం
లేదు.కాబటిి, స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లం పై ప్రతి బందువు వదద విదుుత్
క్షేత్రం ఉప్రిత్లాన్నకి లంబంగా ఉండాలి.
17. విదుుత్ క్షేత్రం, పొ టెన్నషయల్ మధు స్తంబంధం:
పొ టెన్నషయల్ విలువలు వర్ుస్తగా V, V+δ V కలిగి, అతి దగాా ర్గా
ఉని రండు స్తమపొ టెన్నషయల్ ఉప్రిత్లాలు A, B లను
తీస్తుకొనుము.విదుుత్ క్షేత్రం E దిశలో V విలువలో మార్ుప δ
V , ఉప్రిత్లం B పై, P ఒక బందువు. P బందువు నుంచి
ఉప్రిత్లం A యొకక లంబ దూర్ం δl. ఈ లంబం వంట విదుుత్
క్షేతార న్నకి వుతిరకంగా ఒక ఏకాంక ధనావేశం B నుంచి A కి
కదిలిినటి ఊహంచండి.ఈ ప్రకిియ లో జరిగిన ప్న్న, E δl.
18.
19. ఆవేశాల వువస్ి స్థితిశకిు:
మూలబందువు ప్ర్ంగా q1 , q2 ఆవేశాల స్ాి న స్తదిశలు
వర్ుస్తగా r1, r2, ఈ ఆవేశాలు అనంత్ దూర్ంలో ఉనిటల గా
ప్రిగణంచి, వాటిన్న న్నరాా రిత్ స్ాి నాలకు తీస్తుకొన్నరావడంలో
బాహుకార్కం చేస్థన ప్న్నన్న కనుగొనాలి. మొదట q1 ఆవేశాన్ని
అనంత్ దూర్ం నుంచి r1 బదువుకు తీస్తుకొన్న
వచాిమనుకొనుము. ఎలాంటి బాహుక్షేత్రం లేనందువలల
క్షేతార న్నకి వుతిరేకంగా ప్న్నచేయనవస్తర్ం లేదు.ఈ ఆవేశం
అంత్రాళంలో పొ టెన్నషయల్ను ఉత్పతి్ చేస్తు్ ంది.ఈ పొ తెన్నషయల్,
20. q1 స్ాి నం నుంచి అంత్రాళంలో బందువు P కి గల దూర్ం r1p,
పొ టెన్నషయల్ న్నర్వచనం నుంచి q2 ఆవేశాన్ని అనంత్ దూర్ం
నుంచి r2 కు తీస్తుకొన్నరావడంలో జరిగిన ప్న్న, q1 వలల r2 వదద
పొ టెన్నషయల్కు q2 రటల ఉంట ంది.
స్థిర్ విదుుత్ బలం న్నత్ుత్వ బలం కాబటిి, ఈ జరిగిన ప్న్న
వువస్తిలో స్థితిశకి్ ర్ూప్ంలో న్నలవ ఉంట ంది.కాబటిి రండు
ఆవేశాలు లు గల వువస్తి స్థితిశకి్,
24. వాహ్కాల స్థిర విద్యుత్ శాస్ురిం:
వాహకాలు చలించే ఆవేశ వాహకాలను కలిగి ఉంటాయి.ఈ
ఆవేశ వాహకాలే ఎలకాిా నులు.
వాహకాల స్థిర్ విదుుత్ శాస్ా్ ా న్నకి స్తంబంధిచిన ముఖుమైన
ఫలితాలు,
1.వాహక అంత్రాాగంలో స్థిర్ విదుుత్ క్షేత్రం శూనుం.
2.ఆవేశ వాహకం ఉప్రిత్లంపై ప్రతిబందువు వదద స్థిర్ విదుుత్
క్షేత్రం త్లాన్నకి లంబదిశలో ఉండాలి.
3.స్థిర్ ప్రిస్థితిలో వాహక అంత్రాాగంలో అదనప్ు ఆవేశం
ఉండరాదు.
4.వాహక ఘనప్రిమాణం అంత్టా స్థిర్ విదుుత్ పొ టెన్నషయల్
స్థిర్ం మరియు అది ఉప్రిత్లంపై ఉని విలువకు
స్తమానం.
25. 5.ఆవేశప్ూరిత్ వాహకం ఉప్రిత్లం వదద విదుుత్ క్షేత్రం,
6. ఒక విదుుత్ వాహకంలో గల క టర్ంలో విదుుత్
క్షేత్రం విలువ స్తునాి. కొటర్ం గల వాహకం
ఉప్రిత్లంపైనే విదుుదావేశాలు ఎప్ుపడూ
ఉంటాయి.కొటర్ం లోప్ల విదుుదావేశాలు
ఉండవు.దీన్ననే స్థిర్ విదుుత్ కవచం అంటార్ు.
26. విద్యుత్ రోధ్కాలు-ధ్ృవణిం:
విదుుత్ రోధకాలు అవాహక ప్ధారాా లు.వీటిలో ఆవేశ వాహకాలు
ఉండవు. ఒక వాహకాన్ని బాహు విదుుత్ క్షేత్రంలో ఉంచినప్ుడు,
ఈ క్షేతార న్ని వుతిరేకించే విధంగా స్వవచాి ఆవేశ వాహకాలు
గమనంలోకి వచిి వాహకంలో ఆవేశ విత్ర్ణ జర్ుగుత్ ంది. స్థిర్
స్థితిలో ఈ రండు క్షేతార లు ఒకదాన్న ప్రభావాన్ని మరొకటి ర్దుద
చేస్తుకొన్న ఫలిత్ విదుుత్ క్షేత్రం శూనుం అవుత్ ంది.ఈ ప్రకిియ
రోధకాలలో జర్గదు.అందువలల భాహుక్షేత్రం, రోధకం యొకక
అణువులను తిరిగి వేరొక స్థితిలో అమర్ిడం దావరా దివదృవ
భార మకాన్ని పవరరేపథస్తు్ ంది. అన్ని అణువుల దివదృవ భార మకాల
ప్రభావం వలల వాహకం లో బాహు క్షేతార న్ని వుతిరకించే విధంగా
విదుుత్ రోధక త్లం పై ఆవేశం పవరరేపథత్మవుత్ ంది. ఇది రోధక
స్తవభావం పై ఆధార్ప్డి ఉంట ంది.
27. ఒక ప్దార్ాం అణువులు ధృవీయంగా లేదా అధృవీయంగా
ఉండవచుి. అధృవీయ అణువులో ధన, ఋణ ఆవేశ కేందరకాలు
ఏకీభవిస్ా్ యి.అప్ుపడు అణువు శాశవత్ దివదృవభార మకాన్ని
కలిగి ఉండదు.
ఏ అణువులో ధన ,ఋణ ఆవేశాల కేందార లు బాహుక్షేత్రం
లేనప్ుపడు కూడా వేర్ుగా ఉంటాయో అలాంటి అణువును
ధృవీయ అణువు అంటార్ు.వీటికి శశవత్ ధివదృవభార మకం
ఉంట ంది.
అధృవీయ అణువు ధృవీయ అణువు
36. కపాస్థటెన్స్ పై విదుుత్ రోధక ప్రభావం:
ఒకొకకకటి A వైశాలుం గల రండు ప్లక మధు దూర్ం d
అనుకొనుము. ప్లకల మీద ఆవేశం Q వలన ఆవేశ
స్ాందరత్ σ = Q/A, ప్లకల మధు శూనుం
ఉనిప్ుడు,
37. ఈ ప్లకల మధు ఒక రోధకాన్ని ఉంచిన, క్షేత్రంతో రోధకం
ధృవణం చెందుత్ ంది. σp , -σp ఉప్రిత్ల ఆవేశ స్ాందరత్లు
కలిగిన రండు ఆవేశప్ూరిత్ ప్లకల పై న్నకర్ ఉప్రిత్ల ఆవేశ
స్ాందరత్ (σ -σp ) ఉనిప్ుపడు ఏర్పడే విదుుత్ క్షేత్రం రోధకంలో
విదుుత్ క్షేత్రం అవుత్ ంది. అనగా,
38.
39. శూను యానకం ఉనిప్పటికి కపాస్థటెన్స్ విలువ,
ప్లకల మధు రోధకాన్ని ప్రవేశపటిినప్ుడు కపాస్థటెన్స్
విలువ ఏ కార్కం వంత్ న పర్ుగుత్ ందో ఆ కార్కాన్ని
ప్దార్ా రోధక స్థిరాంకం అంటార్ు.
47. వాన్స డి గాి ఫ్ జనరేటర్:
ఇది అధిక వోలేిజిలను నలకొలపగల ఒక యంత్రం.
దరవుం స్తూక్షమ న్నరామణాన్ని ప్రీక్షించడాన్నకి ఉప్యోగప్డే
ప్రయోగాలలో అవస్తర్మయిేు ఆవేశ కణాలను అధిక శకు్ లకు
త్వర్ణం చెందించడాన్నకి ఉప్యోగిస్ా్ ర్ు.
R వాుస్ార్ాం కలిగిన ఒక అతి పదద గోలాకార్ వాహకం
ఉనిదనుకొనుము.దాన్నపై Q ఆవేశం ఉంచిన, ఈ ఆవేశం
గోళంపై ఏకరీతిగా విస్త్రిస్తు్ ంది.గోళ అంత్రాాగంలో క్షేత్రం
ఉండదు.అందువలల బాహు పొ టెన్నషయల్ బందు ఆవేశ
పొ టెన్నషయల్కు స్తమానం.
R వాుస్ార్ాంతో Q ఆవేశాన్ని కలిగి ఉని గోళాకార్ వాహకం
అంత్రాాగంలో పొ టెన్నషయల్,
48. ఇప్ుడు r వాుస్ార్ాం, q ఆవేశం కలిగిన ఒక చిని గోళాన్ని ఏదో
ఒక విధంగా R వాుస్ార్ాం కలిగిన పదద గోళంలోకి ప్రవేశపటిి దాన్న
కేదరం వదద ఉంచామనుకొనుము.అప్ుపడు,
r వాుస్ార్ాం, q ఆవేశం కలిగిన చిని గోళం యొకక ఉప్రిత్లం పై
పొ టెన్నషయల్,
R వాుస్ార్ాం కలిగిన పదద గోళం ఉప్రిత్లంపై పొ టెన్నషయల్,
49. q ధనాత్మకం అయితే పదద గోళంపై పో గయిన ఆవేశ ప్రిమాణం
Q మీద ఆధార్ప్డకుండా ఉంట ంది. Q ధనాత్మకం
అయినప్పటికి లోప్లి గోళం ఎప్ుపడూ అధిక పొ టెన్నషయల్ వదద
వుంట ంది. అంటే గోళాల పొ టెన్నషయల్ భేదం ధనాత్మకం.
50. అందువలల రండు గోళాలను తీగతో స్తంధానం చేస్థనప్ుడు చిని
గోళం నుంచి q ఆవేశం పదద గోళాన్నకి వంటనే ప్రవహస్తు్ ంది.ఈ
విధంగా ఒక పదద గోళంలోకి మరొక చిని గోళాన్ని
ప్రవేశపటిగలిగితే , బాహు గొళంపై అతిపదద మొత్్ంలో ఆవేస్తం
పవర్ుికొనేటటల గా చేయవచుి.ఇదే వాన్స డి గాి ఫ్ జనరేటర్
ప్న్నచేస్వ స్తూత్రం.
