Электростатика

1. Электростатика.
2. Электр заряды және оның қасиеттері.
3. Электростатикалық өрістің кернеулігі
4. Зарядтың потенциалдық энергиясы.
5. Потенциал
6. Потенциалдар айырымы
7. Кренеулік пен потенциал арасындағы байланыс.
8. Эквипотенциал беттер
9. Электрлік ығысу
10. Электр ығысуының вектор ағыны
11. Өткізгіштердегі электр өрісі
12. Өткізгіштің ішіндегі өріс кернеулігі
13. Электр сиымдылығы жазық конденсатор
14. Конденциаторларды батареяға қосу
15. Екі қозғалмайтын нүктелік зарядтардың энергиясы
16. Оқшауланған өткізгіштің энергиясы
17. Энергияның көлемдік тығыздығы
Электр заряды дегеніміз – денелердің немесе бөлшектердің электромагниттик әсерлесу қасиетін сипаттайтын шама.

1 Кл дегеніміз - өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1с ішінде 1А ток күшіне тең болатындай электр зарядының шамасы.
Элементар электр заряды

Элементар электр зарядының негізгі қасиеттері:
1) 2 түрде – оң және теріс
Әр аттас зарядтар тартылады
біртектес зарядтар тебіледі.
2) Электр заряды инвариантты яғни оның шамасы санақ жүйесіне байланысты болмайды.
3) Электр заряды дискрентті яғни кез келген дененің заряды е-н бүтін санын құрайды, е жарылысы болуы мүмкін емес.
4) Электр заряды активті яғни кез келген жүйенің заряды сол жүйеге кіретін зарядтардың қосындысына тең.
5) Электр заряды сақталу заңына бағынады. Зарядтың сақталу заңы: кез келген тұйық жүйенің электр зарядтарының алгебралық қосындысы сол жүйенің ішінде қандай процестер болып жатса да өзгеріссіз қалады.
Тұйық жүйе дегеніміз (электростатикада) – сыртқы денелермен заряд алмаспайтын жүйе.
        
        Электростатика.
Электр заряды және оның қасиеттері.
Электр заряды дегеніміз – ... ... ... ... ... ... ... Кл дегеніміз - өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1с ішінде 1А ток
күшіне тең ... ... ... шамасы.
Элементар электр заряды
Элементар электр зарядының негізгі қасиеттері:
1) 2 түрде – оң және теріс
Әр ... ... ... ... тебіледі.
2) Электр заряды инвариантты яғни оның шамасы санақ жүйесіне байланысты
болмайды.
3) Электр заряды дискрентті яғни кез ... ... ... е-н ... құрайды, е жарылысы болуы мүмкін емес.
4) Электр заряды ... яғни кез ... ... ... сол ... ... ... тең.
5) Электр заряды сақталу заңына бағынады. Зарядтың сақталу ... ... ... ... ... зарядтарының алгебралық қосындысы ... ... ... ... ... жатса да өзгеріссіз қалады.
Тұйық жүйе дегеніміз (электростатикада) – сыртқы денелермен заряд
алмаспайтын жүйе.
Кулан заңы.
Қозғалмайтын 2 нүктелік ... ... күші q1, q2 – ... ал олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал.
Е – ортаның диэлектр сиымдылығы.
Ортаның ... ...... ... арасындағы
әсерлесу күші вакуумдағы әсерлесу күшінен қанша есе аз екенін көрсететін
шама.
Электростатикалық өрістің ... өріс ...... ... ... ... ... сипаттайтын шама электр өрісінің кернеулігі
– бірлік оң зарядта әсер ... күш пен ... ... ... өрісінің кернеулігі – электр өрісінің күштік (векторлық)
сипаттамасы.
1Н/Кл дегеніміз – нүктелік 1 Кл ... 1 Н күш әсер ... ... ... ... өріс кернеулігі.
модуль
векторлық
- өрістің қарастырылып отырған өрістің нүктенің зарядты қосатын
радиус вектор.
скалярлық түрде
векторының бағыты оң зарядқа әсер ... ... ... ... өріс оң ... ... ... бағытымен сол зарядтан сыртқы
кеңістікке кетіп бара ... ... өріс ... ... пайда болса онда кернеулік сызықтары сол
зарядтан (оң болса) шығып жатқан болады, (теріс болса) ... ... ... ... ... ... өрісінің кернеулігінің
бағыты ғана емес сонымен қатар ... де ... ... онда ол
сызықтарды белгілі бір сызықтар жиі орналасады.
Кернеулік сызықтарының бірлік ауданды қиып өтетін саны ... ... ... ... тең ... ... қиып өтетін сызықтар саны былай анықталады:
dS ... ... күш ... ... ... ... ... принципі.
Өрістің қорытқы кернеулігі сол нүктедегі әрбір зарядтардың жеке-жеке
тудырған өріс ... ... ... тең.
Электрлік диполь деп – шамалары жағынан тең, система өрісі
анықталатын ... ... ара ... е ... аз әр ... екі, ... –q ... зарядтан құрылған системаны айтамыз.
диполь моменті
Вакуумдағы электростатикалық өріс үшін Гаусс ... ... бет ... ... Е векторының ағыны.
Бұл нәтиже әртүрлі пішінді тұйық бет үшін дұрыс болады.
N зарядты қоршап тұрған кез ... ... ... ... ... ... ағыны.
Суперпозиция принципі сәйкес өрістің кернеулігі барлық ... ... ... ... ... ... өріс үшін Гаусс теоремасы деп атаймыз.
Бұл ... ... ... ... бет ... ... өрістің кернеулік векторының ағыны сол беттің ішіндегі
зарядтардың алгебралық қосындысын Е0 бөлгенге тең.
Егер заряд ... ... ... ... ... онда Гаусс
теоремасын мына түрде жазуға болады:
Гаусс теоремасын вакуумдағы өрістерге қолдану.
1) ... ... ... ... өрісі.
Шексіз жазықтық тұрақты беттік тығыздық арқылы зарядталған.
+ Б ... ... бет ... ойша цилиндр тұрғызамыз оның ... ... 11, ал осі оған ... ... ... ... ағын оның ... арқылы өтетін ағындардың
қосындысына тең.
2ЕS Сонда Гаусс m-сы бойынша электрлік кернеудің өрісі.
өріс кернеулігі
2) ... ... ... ... өрісі.
Радиусы R сфералық бет беттік тығыздықпен біркелкі зарядталған.
Зарядтар біркелкі ... ... ... ... ... ... центрі зарядталған сфера болатын радиусы тағы бір ... Егер ... онда ... бет ... ... зарядтар
болады. Гаусс теоремасы бойынша:
болса.
Бұл жағдайда нүктелік заряд сияқты өріс қашықтыққа ... ... онда ... ... ... ... ... Сондықтан
біркелкі зарядталған сфералық беттің ішінде өріс кернеулігі жоқ, ол 0-ге
тең ... ... ... шар ... Жалпы q зарядпен зарядталған шар
(радиусы R ) көлемдік тығыздықпен зарядталған.
Сонда
Симметриялықты ... ... ... кернеулік сфералық бет
жағдайда мынадай болады:
Бірақ ... ... ... басқаша, себебі: болса, онда
Ал өрісі Гаусс m-на байланысты
Біркелкі зарядталған шексіз цилиндр (жіп) ... R ... ... ... зарядталған біркелкі
Гаусс Т-сы бойынша
Өрістегі зарядтың орын ауыстыру жұмысы.
q0 заряд q зарядының өрісінде орын ... ... оның ... – орын ... ... ... ба ... емес тек
бастапқы орны мен соңғы орнына байланысты, яғни ... ... ... ... өріс, ал электрлік күштер концервативті күштер деп атайды.
Егер заряд сыртқы электростатикалық өрісте тұйық контур ... ... онда оның ... 0-ге тең ... ... +
Е ... ... ... ... ... заряд болса онда de жолдағы күштің
элементар жұмысы мынаған тең болады:
(2) ... ... ... ...... мына ... ... болады.
(3) циркуляциялық туралы теорема.
Осындай қасиетке ие күш ... ... өріс деп ... ... энергиясы.
Консервативті күштің жұмысы потенциалдық энергияның азаю есебінен
болады, яғни:
(4) q ... ... одан ... ... ... ... өріс N нүктелік зарядтар жүйесінен пайда болса онда q0 ... ... әр ... ... ... ... өрісінің кез келген өрісіндегі потенциалы бірлік оң
зарядтың сол нүтеге орналасқан потенциалдық энергиясымен ... ... ... ... ... орын ... ... зарядты бір нүткеден екінші нүктеге ауыстырғандағы жұмыс ... ... ... айырымы
Егер q0 зарядты өрістен алып шықсақ, яғни шексіздікке алып шықсақ
онда шарт бойынша потенциал 0-ге тең ... ...... оң ... берілген нүктеден шексіздікке
қарай алыстату жұмысымен анықталатын физикалық ... ... ... ... өріс ... ... ... болса онда зарядтар жүйесінің
өріс потенциалы осы зарядтардың өріс ... ... ... пен ... арасындағы байланыс.
Эквипотенциал беттер
Бірлік нүктелік зарядты бір нүктеден екінші нүктеге х өсі ... ... х1, х2 ... ... өте ... ... х2 – х1 = ...
Эквипотенциал беттер дегеніміз – барлық нүктелерінде ... ... ... ... ... графикалық түрде көрсетуге болады.
Сонда векторы эквипотенциал беттерге болады және
әрқашан потенциалдың азаюына ... ... ... яғни өріс ... ... есептеу
1) Біртекті зарядталған шексіз жазықтық өрісі.
Сонда екі нүктенің арасындағы ... ... ... ... х2 ... жатады.
2) Біртекті зарядталған сфералық беттің өрісі.
R – радиус .
q – ...
(1) ... ... ... ... ... ; q. (шар. ... ішіндегі кез келген нүкте үшін ... ... ... ... ... зарядталған шексіз цилиндр өрісі. (R) цилиндр сызықтың
тығыздықпен ... ... ... яғни ... арасындағы потенциалдар айырымы.
Диэлектрик түрлері.
Полярсыз молекулалы диэлектриктер.
N2, H2, O2, ... ...... ... ... ... және ... зарядтардың ауырлық центрлері сыртқы электр өрісі жоқ кезде
бір-бірімен сәйкес келетін және ... ... ... 0-ге ... ... ... диэлектриктер.
H2O, NH3, SO2, CO.
Молекулалары сыртқы электр ... жоқ ... ... моментке ие
болатын диэлектриктер.
Сыртқы өріс жоқ ... ... ... ... моменті
жылдық қозғалыс әсерінен кеңістікте ... ... ал ... ... 0-ге тең ... ... кристалдары кеңістіктегі торды беретін және әртүрлі таңбадағы
иондар дұрыс немесе міндетті түрде қайталанып отыратын диэлектриктер.
Диэлектриктердің поляризациясы дегеніміз – ... ... ... ... ... ... ... болуы.
1) Электронды немесе диформацияланған поляризация.
2) Бағытталған яғни дипольді ... ... ... ...... көлемдегі диэлектриктің диполь
моментімен анықталатын шама.
Н – диэлектрикті қабылдағыш.
Диэлектрикті сыртқы электр өрісіне ... ... ... оң
жағында оң зарядтар болады. Оның беттік тығыздығы ал сол жағында
теріс зарядтар ... оның ... ... бұл бір – ... ... ... ... әсерінен болады, сонда
байланысқан зарядтардың өріс кернеулігі нейтралданған зарядтар өріс
кернеулігі диэлектрик ішіндегі қорытқы кернеулігі ... ... ... ... ... ... өрісі диэлектрик
қаншалықты әлсірейтінін көрсететін физикалық шама.
Электрлік ығысу
Электр өрісінің кернеулігі ортаның қасиеттеріне ... Е ... ... ... кезде секнске ұшырайды.
Сондықтан Электрлік ығысу деген шама енгіземіз.
Д – электрлік ығысу.
біртекті орта ... өріс ... Е ... сипатталады. Ал Д векторы
еркін ... ... ... ... ... ... ... байланысқан зарядтар еркін зарядтардың
бөлінуіне әсер етеді (тудырады).
Бірақ, диэлектрик бар кезде еркін ... ... ... бар ... ... ... ... дегеніміз кез келген нүктеде жанамалары
Д векторының бағытымен сәйкес келетін ... ... ... және ... ... ... ... зарядтар бар жердегі Д векторының сызықтары үздіксіз
болады.
Электр ығысуының вектор ... ... өріс үшін ... ... ... ... шекарасындағы шарттар
Е1
Е2Д
Біртекті изотропты екі диэлектрик шекарасындағы Е және Д векторлары
арасындағы ... ... бұл ... ... ... ... 1 және 2 диэлектриктің шекарасының айналасында АВСДА деген ... ... ... ... ... өте аз тік ... тұрғызамыз.
Оның бір табаны 1-ші диэлектрикте тұрады, екінші табаны 2-ші диэлектрикте
тұрады.
Д ... ... ... ... ... Д ... бірдей
болатындай аз.
Осылайша екі диэлектриктің шекарасынан өткен кезде Е векторының
құраушысы Дn ... ... ... ал Еn ... құраушысы
секнске ұшырайды.
Өткізгіштердегі электр өрісі
Өткізгіштің ішіндегі өріс кернеулігі
Егер өткізгішті сыртқы электростатикалық өріске орналастырсақ немесе
оны зарядтасақ онда ... ... ... өріс әсер
етеді де олар зарядтар тепе-теңдікке түскенше қозғалады. Ал тепе-теңдікке
келген кезде өткізгіштегі электростатикалық өріс 0-ге тең ... ... ... 0-ге ... тек қана өткізгіштің бетінде ғана орналасады.
Өткізгіштің эквипотенциал беттер
тең болғандықтан болса, өткізгіштің ішіндегі ... ... ... Сонда электрикалық өрістегі өткізгіштің
беті эквипотенциал болады. Е векторы өткізгіштің бетіне ... әр ... ... ... ... ... жақын жердегі Е және арасындағы байланыс
Өткізгіштің бетіндегі өріс кернеулігі зарядтардың беттік тығыздығы
арқылы ... ... ... ... ... оның бір шетінде
«+» зарядтар, екіншісінде «–» 3 таңбамен белгіленеді. Ол ... ... деп ... индукция дегеніміз өткізгіште сыртқы электростатикалық
өріс әсерінен беттік зарядтардың бөлінуі.
Электр сиымдылығы жазық конденсатор
Оқшауланған өткізгіш ... ... ... зарядтардан,
өткізгіштерден алыстатылған өткізгіш.
Сиымдылық.
Потенциалды 1-ге өзгерткен кезде ... ... ... шама.
Оқшауланған радиусы R болатын шар сиымдылығы
Сиымдылығы 1ф болатын шардың радиусы км.
Конденциатор дегеніміз – екі өткізгіштен ... ... ... ... ... ... ... пішінімен орналастырылуы
олардың ортасындағы қуысқа өрісі бағытталатындай етіп ... ... ... ... S ... екі параллель металл
пластинадан жасалынған ара қашықтықтары d болатын және +q -q ... ... ... ... ... арттыру үшін және оның әр түрлі ... үшін ... ... ... ... ... батареяның сиымдылығы жеке-жеке конденциатордың
сиымдылықтарының қосындысына тең.
Ал тізбектей жалғаған кезде конденциатордың қорытқы сиымдылығы
батареяның ең аз ... да аз ... ... ... ... ... заряд бір-біріне ара қашықтықта орналасқан
олардың әр қайсысы бір-бірінің өрісінде мынандай потенциалдық энергияларға
ие болады.
дегеніміз – q1 ... q2 ... ... ... ... нүктелік зарядтар жүйесінің энергиясы
Оқшауланған өткізгіштің энергиясы
Заряды q, сиымдылығы с, ... ... ... өткізгіш
қарастырамыз. Өткізгіштің зарядын dq-ға арттырамыз. Ол үшін dq ... ... ... алып келу керек. Сол кезде мынадай
жұмыс жасаймыз:
Осы өткізгішті нольдік потенциалдан ға ... ... ... мынадай жұмыс жасаймыз:
Зарядталған өткізгіштің энергиясы осы өткізгіштің энергиясы осы
өткізгішті зарядтау үшін кететін ... ... ... ... ... беті ... кезде алуға болады.
(1)
Зарядталған конденсатордың энергиясы
Электростатикалық өріс энергиясы
(1)-ші формуладағы ң орнына мына мәнді қоямыз:
(2)
Энергияның көлемдік тығыздығы
(1)-ші және (2)-ші ... ... ... ... және ... ... электр тогы
Электр тогы дегеніміз – кез келген электр зарядтарының реттелген
(бағытталған) қозғалысы. ... ... ... ... түрде оң зарядтардың
бағыты алынады.
Ток күші
Ток күші дегеніміз – өткізгіштің көлденең ... ... ... ... электр зарядымен анықталатын физикалық скаляр шама.
1А дегеніміз – ұзындығы шексіз 2 түзу // ... ... ... ара ... 1м болатын күш түсіретіндей өзгермейтін
ток ... ток ... – ток күші және оның ... ... ... ток.
Токтың тығыздығы дегеніміз – өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін
ток ... ... ... ... ... ... арқылы dt уақыт ішінде мынандай заряд орын
ауыстырады:
Токтың тығыздығы дегеніміз – оң ... ... ... ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 20 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Орта мектепте электростатика бөлімін демонстрациялық көрсетулер көмегімен оқыту70 бет
Электростатика жайлы7 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