Forces Between Multiple Charges
மேற்பொருந்துதல் கோட்பாடு (Principle of Superposition): ◦ பல மின்னூட்டங்களால் ஒரு மின்னூட்டத்தின் மீது ஏற்படும் விசை, அந்த மின்னூட்டத்தின் மீது மற்ற மின்னூட்டங்களால் தனித்தனியாகச் செயல்படும் விசைகளின் திசையன் கூட்டுத்தொகையாகும். ◦ தனிப்பட்ட விசைகள் மற்ற மின்னூட்டங்களின் இருப்பு காரணமாகப் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ◦ கூலும் விதியின்படி (Coulomb's law) கொடுக்கப்பட்ட விசை மற்ற மின்னூட்டங்கள் q3, q4, ..., qn இருப்பதன் மூலம் பாதிக்கப்படாது என்று மேற்பொருந்துதல் கோட்பாடு கூறுகிறது. • கூலும் விதி (Coulomb's Law) மூலம் இரு மின்னூட்டங்களுக்கு இடையே உள்ள விசை: ◦ q₁ மற்றும் q₂ என்ற இரு மின்னூட்டங்களுக்கு இடையே உள்ள பரஸ்பர மின் விசை கூலும் விதியால் வழங்கப்படுகிறது. ◦ q₂ காரணமாக q₁ மீது ஏற்படும் விசை, F₁₂ என குறிக்கப்படுகிறது. ◦ F₁₂ = (1 / 4πε₀) * (q₁q₂ / r₁₂²) * r̂₁₂. ▪ இதில் F₁₂ என்பது q₁ மீது q₂ ஆல் ஏற்படும் விசை. ▪ q₁ மற்றும் q₂ என்பவை மின்னூட்டங்கள். ▪ r₁₂ என்பது q₁ மற்றும் q₂ க்கு இடையில் உள்ள தூரம். ▪ r̂₁₂ என்பது q₂ லிருந்து q₁ நோக்கிய அலகு திசையன். ▪ ε₀ என்பது வெற்றிடத்தின் பெர்மிட்டிவிட்டி (permittivity of vacuum). ◦ இதேபோல், q₃ காரணமாக q₁ மீது ஏற்படும் விசை F₁₃ ஆகும்: F₁₃ = (1 / 4πε₀) * (q₁q₃ / r₁₃²) * r̂₁₃. • பல மின்னூட்டங்களால் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னூட்டத்தின் மீதான மொத்த விசை (Total Force on a Specific Charge due to Multiple Charges): ◦ q₂ மற்றும் q₃ ஆகிய இரு மின்னூட்டங்களால் q₁ மீது ஏற்படும் மொத்த விசை F₁ ஆனது, தனிப்பட்ட விசைகளின் திசையன் கூட்டலால் பெறப்படுகிறது. ◦ F₁ = F₁₂ + F₁₃. ◦ இது விரிவாகக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது: F₁ = (1 / 4πε₀) * [(q₁q₂ / r₁₂²) * r̂₁₂ + (q₁q₃ / r₁₃²) * r̂₁₃]. ◦ இந்த கணக்கீடு மூன்றிற்கும் மேற்பட்ட மின்னூட்டங்கள் உள்ள அமைப்புக்கும் பொதுமைப்படுத்தப்படலாம். ◦ q₁, q₂, ..., qn என்ற மின்னூட்டங்கள் உள்ள ஒரு அமைப்பில், q₁ மீது மற்ற அனைத்து மின்னூட்டங்களாலும் ஏற்படும் மொத்த விசை F₁ ஆனது, F₁₂, F₁₃, ..., F₁n ஆகிய விசைகளின் திசையன் கூட்டல் ஆகும். ◦ F₁ = F₁₂ + F₁₃ + ... + F₁n. ◦ அல்லது குறியீட்டு வடிவில்: F₁ = Σ (i=1 to n, i≠1) [(1 / 4πε₀) * (q₁qᵢ / r₁ᵢ²) * r̂₁ᵢ]. • விசைகளின் திசையன் கூட்டல் (Vector Addition of Forces): ◦ திசையன் கூட்டுத்தொகை வழக்கமாக இணைப்பக்க விதி கூட்டல் (parallelogram law of addition) மூலம் பெறப்படுகிறது. ◦ இயந்திரவியல் விசைகளைப் போலவே, மின்நிலை விசைகளும் இணைப்பக்க விதி கூட்டலின்படி சேர்க்கப்படுகின்றன. ◦ மின்நிலை இயற்பியல் (Electrostatics) என்பது அடிப்படையில் கூலும் விதி மற்றும் மேற்பொருந்துதல் கோட்பாட்டின் விளைவாகும்
Comments
Please login to comment on this post.