Электростатика жайлы

Электростатикалық өрістің қасиеттері
Фарадей күш сызықтары
Электростатикалық өрістің суперпозициялық принципі
Электр өрісінің кернеулік векторының циркуляциясы
Электр өрісінің потенциалы
Электр өрісіндегі өткізгіштер. Электр сыйымдылық
Ағылшын физигі Ш.Кулон күйектелі таразының көмегімен вакуумдегі бір-бірінен арақашықтықта тұрған нүктелік екі зарядтардың өзара әсерлесу күшін тәжірибе жасап анықтаған. Кулон заңы: Вакуумдегі (бостықтағы) нүктелік екі зарядтардың өзара әсерлесу күші, сол зарядтардың көбейтіндісіне тура пропорционалды, арақашықтықтарының квадратына кері пропорционал болады.
Әскрлесу күші зарядтарды қосатын түзудің бойымен болады, сондықтан Кулон күшін центрлік күш дейді. Зарядтардың таңбалары қарама-қарсы болса, онда олардың арасында тарту күші әсер етеді. , ал зарядтардың таңбалары бірдей болса, онда ондай зарядтар бірін-бірі тебеді болады. (1.1) формуласын векторлық күйде былай жазамыз.
        
        ЭЛЕКТР  ЖӘНЕ   МАГНЕТИЗМ
Тақырып: Электростатика.
Электростатикалық ... ... ... ... ... ... ... вакуумдегі бір-
бірінен арақашықтықта тұрған нүктелік екі зарядтардың ... ... ... жасап анықтаған. Кулон заңы: Вакуумдегі (бостықтағы) нүктелік екі
зарядтардың өзара әсерлесу ... сол ... ... ... ... ... кері ... болады.
(1.1)
Әскрлесу күші зарядтарды қосатын түзудің бойымен болады, сондықтан Кулон
күшін центрлік күш дейді. Зарядтардың ... ... ... ... арасында тарту күші әсер етеді. , ал ... ... ... онда ... ... бірін-бірі тебеді болады. (1.1)
формуласын векторлық күйде ... ... ... ... ... болады. Сонда ХЖ жүйесінде
Кулон заңы былай жазылады.
(1.3)
Мұндағы - электрлік тұрақты ; ... ;
2. ... ... ... ... ... айналасындағы электр
өрісі арқылы болады. Кез-келген зарядталған дененің (бөлшектің) айналасында
электр ... ... ... ... ... өрісі
электростатикалық өріс деп атайды. Электр өрісі материяның ерекше бір түрі.
Кез-келген жерде электр өрісінің бар, ... сол ... ... ... ... ... Өріс сыншы зарядқа белгілі бір күшпен әсер етеді.
Сыншы зарядтың шамасы, сол нүктедегі өрісітің шамасын ... ... ... болу керек.
Электростатикалық өрістің күйін анықтайтын ... ... бірі - ... ... Өрістің кернеулігі, оның сол нүктедегі
күштік сипаттамасын өрнектейді. Енді, сол ... ... ... одан арақашықтықтағы нүктесіндегі өрісінің
кернеулігін анықтайық.
Ол сол ... ... ... ... ... кезек
қойып, әр сыншы заряд үшін Кулон күшін жазайық.
Сонда
- электр өрісінің алынған нүктесіндегі кернеулігі, кернеулік векторлық
шама.
Өрісті көрнекті ету үшін ... күш ... ... ұғым енгізген. Күш
сызықтарының әр-бір нүктесіне жүргізілген жанама, сол нүктедегі өрістің
кернеулігінің ... мен ... ... күш ... ... перпендикуляр қойылған бір өлшем ауданнан
өтетін күш сызықтарының санын, күш сызықтарының тығыздығы дейді. Ол ... сол ... ... ... шамасына тең болады.
(1.4)
мұндағы N, dS ауданды қиып өтетін күш сызықтарының саны.
Егер өрістің кернеулік күш сызықтары dS ... ... ... мен ... жасайтын болса онда
(1.5)
- өрістің нормальға түсірілген проекциясы.
dS – ... қиып ... ... күш ... санын, сол аудан арқылы
өтетін кернеулік векторының ағыны дейді.
(1.6)
Кернеулік ағынының өлшем бірлігі В . ... ... ... тұйық контурды қиып өтетін кернеулік векторының
ағынын былай анықтаймыз:
(1.7)
Әр уақытта есте болатын жағдай: оң ... ... күш ... ... ... ал ... ... кернеулігінің күш сызықтары
зарядқа еніп жатады.
Электростатикалық өрістің суперпозициялық принципі. Диполь ... ... бір ... q0 ... ... нүктесіндегі өрістің
кернеулігі, сол нүктедегі әрбір зарядтың кернеулігінің ... тең. ... ... ... ... дейді.
Басқаша айтқанда кеңістіктің бір нүктесінде бірнеше өріс кездессе, олардың
бір- бірімен беттесуін (қосылуын) айтамыз. Бұл принцип барлық өрістерге ... ... тең, ... қарама-қарсы екі заряд системасын
электрлік диполь дейді. - дипольдің өсі.
диполь моменті. Мұндағы - ... иіні ... ... принципі бойынша дипольдің айналасындағы кез-келген
нүктедегі дипольдің өрісінің кернеулігі оның оң және ... сол ... ... ... ... ... ... r сфера беттің центрінде q ... Ол ... ... кернеулігінің күш сызықтарын сфера бетті қияп
жатады. ... ... ... қиып ... ... ... ағыны
(1.8)
(1.8) кез-келген формадағы тұйық бет үшін әруақытта орындалады. Егер біз n
зарядты қамтитын кез-келген формалы тұйық бет ... ... ... ... ... ал ... ... қосындысына тең
Сондықтан
олай ... ... ... ... ... оқылады: кез-келген тұйық бетті қиып өтетін
электр өрісінің кернеулік векторының ағыны сол ... ... ... -ге ... ... жағдайда тұйық беттің ішіндегі зарядтардың алып жатқан көлемі V
болса, онда зарядтың тығыздығы ... ... ... әртүрлі жағдайдағы зарядтың, немесе зарядтар
системасының өрістерінің кернеуліктерін анықтауға болады.
Электр өрісінің кернеулік ... ... ... q
зарядының өөрісінде q0 нүктелік заряды 1 ... 2 ... ... ... ... ... зарядқа әсер еткен күшінің істейтін
элементар жұмысы
(1.10)
мұнда ... ... ... ... электр өрісінде істелген жұмыстың шамасы жүрілген жолға
байланыссыз, тек зарядтың бастапқы және соңғы ... ... ... Олай ... ... өріс ... өріс болады.
Потенциалды өрісте зарядқа әсер ететін күш консервативтік күш ... ... ... ... тұйық контурдың бойымен істелген жұмыс
нульге тең болатынын көреміз.
(1.14)
бұл интегралды ... ... ... дейміз.
Дөңгелек контурдың бойындағы электр өрісінің кернеулік ... әр ... ... тең ... ... ... ... сызықтарының тұйықталмайтындығын, тек
зарядтан басталып, зарядқа аяқталатынын көрсетеді ... ... ... өрісінің потенциалы. Потенциалды (электр өрісі ... ... ... ... ... ... потенциалды электр
өрісінде заряд орын ауыстырғандағы істелген жұмысы сол ... ... ... ... ... энергиясының айырмасына тең болады.
Осыдан q0 зарядының q ... ... ... ... ... онда сонда
(1.16)
Енді q ... r ... ... ... ... Ал сол ... кезекпе-кезек сыншы зарядтар қойып олардың
потенциалдық энергияларын ... ... ... потенциалы деп, өрістің сол нүктесіне қойылған бірлік оң
зарядтар ... ... тең ... ... ... ... ... пайдаланып q0 зарядты өрістің істейтін жұмысын былай
жазуға болады.
(1.18)
q0 зарядын ... бір ... ... ... ... ... ... бірлік зарядты өрістің бір нүктесінен ... ... ... пен өлшенетін физикалық шаманы өрістің потенциалы дейміз
Бірнеше ... ... бір ... ... сол ... зарядтың потенциалдарының алгебралық қосындысына тең болады:
(1.19)
Кернеу потенциалдарының градиенті. Эквипотенциалдық ... ... ... ... кернеулігімен, оның энергетикалық күйін
сипаттайтын потенциалының арасындағы байланысты қарастырайық.
Бірлік оң ... ... dx ... орын ауыстырғанда, өрістің
істейтін жұмысы dA =Fx dx. Екінші ... бұл ... ... - ... ... - ... ...
(1.21)
минус таңбасы өрістің кернеулігі әр уақытта, оның ... ... ... бағытталатындығын көрсетеді. Нүктелік зарядтың
электростатикалық өрісі ... ... ... Оның ... ... оның радиусы тең шеңбердің барлық нүктелеріндегі потенуциалдары өзара
тең болатындығын көрсетеді. ... ... ... ... беттер дейді. Экваипотенциалды беттер мен зарядтар орын
ауыстырған кезде істелетін жұмыс ... тең ... ... ... күш ... ... ... әруақытта перпендикуляр
болады.
Электр өрісіндегі өткізгіштер. Электр сыйымдылық. Өткізгіш ... ... ... ... ... әсерінен, оның еркін зарядтары
қозғалысқа келеді. Сыртқы ... ... ... оң ... ... бағытына қарама қарсы бағытта теріс зарядтар қозғалады.
Сүйтіп, бар зарядтар орын ауыстырып болған соң, зарядтардың ... да ... ... ... ... бағытына қарама -қарсы
өріс пайда ... Осы екі өріс ... ... теңестіріп, өткізгіштің
ішіндегі қорытқы өріс нулге тең болады.
Өткізгіштегі зарядтар сыртқы өрістің ... ... ... ... ... бір q ... ... онда ал өткізгіштің ішіндегі
өріс ... ... ... Сонда өткізгіш бетінің ... екі ... ... ... ... ... кезкелген
шамасы үшін бірдей болады.
Бұдан оң аталынған өткізгіштің потенциалы ондағы бар ... ... ... болады. Мысалы, өткізгіштегі зарядты қанша
есе артырсақ, онда ... ... ... ... де ... ... ... оқшауланған өткізгіш үшін:
;
(1.22)
С - пропорционалдық коэффициент өткізгіштің электр сыйымдылығы:
;
(1.23)
Сонымен, сыйымдылық сан жағынан өткізгіштің потенциалын бір ... ... ... тең ... ... оның ... мен ... тәуелді де, бірақ
өткізгіштің тегіне, агрегаттық күйіне және оның қыртыстарының ... Мұны ... ... ... ... ... деп ... керек.
Енді радиусы R оңашаланған шардың сыйымдылығын анықтаймыз.
;
(1.24)
Сонда , , ал бұл шама ... ... 1500 есе ... ... ... ... аз болады.
Практикада өзін қоршаған денелер мен салыстырғанда шамалы потенциалы бола
тұрып шамасы ... ... ... ... ... ... қондырғыларды конденсаторлар деп атайды. Конденсаторлар жасалу
түріне байланысты, цилиндр концентрлі сфера, жазық ... ... екі ... ... ... ... ... сыйымдылығын анықтаймыз.
; ... ... ... өріс ... ... ; зарядтың беттік тығыздығы.
Астарлардың арасындағы потенциалдар айырмасы:
осыдан ;
(1.26)
мұндағы d - конденсаторлардың астарларының ...... ... ... ... қосу.
Конденсаторларды параллель қосқанда олардың астарларының потенциалдары
де ... ... ... ... астарлары үшін зарядтардың шамалары:
.
Барлық батареялардың толық сыйымдылығы:
Сүйтіп параллель қосқанда конденсаторлардың сыйымдылығы ... ... ... ... қосылған конденсаторлардың астарларындағы
зарядтар тең болады, ... ... ... мен сыйымдылықтары
әртүрлі болады.
Барлық батарея үшін потенциалдар айырмасы
; ;
Сонымен тізбектей ... ... ... ... ... тең болады.
Электр өрісінің энергиясы. Зарядталған денелердің өзара әсерлесу
күші, консервативтік күш ... ... ... ... ... Бір – ... арақашықтықта тұрған және нүктелік
зарядтардың ... ... ... Бұл екі ... ... бірі ... Сонда олардың сәйкес потенциалдық энергиялары ,
, мұндағы және ... ... ... ... Олай ... осы ... ... болады.
Зарядтар ... ... ... тең.
сондықтан
егер n заряд алсақ онда болады.
1. Зарядталған конденсатордың энергиясы.
Конденсатордың ... ... ... бір ... ... ... істелетін жұмыс:
;
(1.27)
2. Электростатикалық өрістің энергиясы.
Зарядталған конденсатордың энергиясы оның астарларындағы өрістің энергиясын
сипаттайтын, шамамен өрнектеуге ... ... - ... ... ... - өрістің тығыздығы
-----------------------
q
Е1
Е2
Е2
Еn
dS
n
r
+q
F 2
1 ... ... ... -
+
-
+
-
+ + - +
- ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 7 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Орта мектепте электростатика бөлімін демонстрациялық көрсетулер көмегімен оқыту70 бет
Электростатика20 бет
Элементар электр зарядың анықтау. Кулон заңының әртүрлі қашықтықтар үшін тәжірибе жүзінде тексерілуі. Кавендиш әдісі. Вакуумдағы кейбір электростатикалық өрістерге Гаусс теоремасын қолдану9 бет
«Электрлік тізбек теориясы» пәні бойынша тест сұрақстар14 бет
Ақуыздардың жіктелуі11 бет
Гетерогендік катализдің ғылыми негіздері22 бет
Дененi электрлеу. заряд. зарядтың сақталу заңы34 бет
Магнит өрісі туралы17 бет
Сегнетоэлектриктер және пьезоэлектриктер туралы негізгі мағлұматтар4 бет
Станциялы қосылған жабдықтарды орналастыру бөлмелерінің инженерлеріне арналған арнайы киімге қойылатын талаптар4 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь