Электр және магнит өрісі ұғымдарының динамикасы

МАЗМҰНЫ:

Кіріспе (электр және магнит өрісі ұғымдарының динамикасы) 3

1. Мектеп физика курсындағы электромагниттік өріс ұғымына ғылыми талдау 9
1.1 Электр және магнит өрістері .
1.2 Магнитизм құбылысына қазіргі заманғы көзқарас 10
1.3 Магнитизм табиғаты 19
1.4 Электр және магнит өрістерінің ерекшеліктері 70
1.5 Өріс және зат ұғымдары 80

2. Электромагниттік өріс ұғымдарын әр түрлі сыныптарда қалыптастыру негіздері 85
2.1 Электродинамиканың мектеп физика курсындағы ерекшеліктері .
2.2 8.10 сыныптардағы электромагниттік өріс ұғымдары 88
2.3 10 сыныпта электромагниттік өріс ұғымын қалыптастыру әдістемесі 96
2.4 Құйынды электр өрісі. Электрлімагниттік индукция 99

3. Педагогикалық эксперимент 116

Қорытынды
К І Р І С П Е

Магнит ұғымы алғаш рет өзіне тартатын магнетит тасы өндірілген Грецияның Магнесса қаласының құрметіне соның атымен аталған. Оны Лукрецкий өзінің «О природе вещей /заттар табиғаты туралы» еңбегінде келтіреді. Ферриттің ктисталының құрылымы өте күрделі FeO Fe2O3 феррит-шпинелінің құрылысымен сәйкес келеді. Осындай құрылымға ие болатын кристалдардың магниттік қасиетін алғаш түсіндірген француз ғалымы Неельге 1970 жылы физика ғылымы бойынша Нобель сыйлығы берілді. Сонымен магнетиттің сырын ашуға адам баласының 2,5 мың жылдай уақыты кетті. Бүгін де ол шындыққа адам баласының қолы толық жетті деп айтуға болмайды.
Магнетиттердің магниттік қасиеттерін алғаш рет тәжірибеде Пьера де Мерикура /Перегирин/ байқады. Ол шар тәрізді магнетиттен жасалған денені сондай сопақша етіп жасалған дененің маңына орналастырып, оның соңғы денені белгілі бір бұрышқа бұратындығын анықтады. Сонымен қатар Перегина магнит полюсы /ұшы/ деген /1279 ж./ ұғымды еңгізді.
Магнетизм /магнитсана/ туралы алғаш еңбекті 16000 жылы ағылшын ғалымы Гильберт /1544-1603/ жазды. Ол өзінек дейінгі магнитсана туралы орындалған тәжірибелердің барлығын жинақтап, Перегин тәжірибесін қайтадан қайталады. Гильберт магнетиттен жасалған табақты, жердің үлгі-моделі ретінде қарастырып, Жердің магниттік қасиетке ие болатынын дәлелдеді.
Магниттік құбылыстарға материалистік көзқарастарды Гильберт пен француз ғалымы Декарт /1596-1650/ қалыптастырды. Декарт магниттік бұрандалар «винтик» жердің терең қойнауының бір полюсынан шығып, екінші жағына /полюсіне/ енеді деген тұжырымға келді. Голландиялық ғалым Бургманс /1778/ парамагнетиктердің магнитке тартылатындығын, диамагнетиктердің тебілетіндігін тәжірибеде байқады.
Электромагниттік құбылыстар адам баласына /біздің жыл санауымыздан 2500/ белгілі болғанынан қарамастан ол туралы алғаш ғылыми тәжірибені дат физигі Х.Эрстед 1820 жылы орындады. Ол тұрақты токтың магнитке әсерін бақылау отырып, алғаш рет электр тогы мен магнит арасындағы байланыстың барлығын дәлелдеді.
Сондықтан осы 1820 жылы магнитсананың ғылым ретінде алғашқы кезеңінің басталған жылы болып саналады. Дененің магниттік қасиетін зерттеу Эрстед тәжірибесінен кейін кеңейе түсті. Магнитсананың даму тарихын шартты түрде төрт жарты ғасырлық кезеңге бөліп қарастыруға /1820-1870, 1870-1920, 1920-1970, 1970.../ болады. Эрстед тәжірибесінен кейін жеті күн өткен соң Франция ғылым академиясының отырысында жасаған баяндамасында француз ғалымы Анрике Ампер /1775-1836/ магниттік қасиетке ие болатын заттарда /денелерде/ молекулалық токтардың болатындығы туралы ғылыми болжам-гипотезасымен бірге ток пен магнетиктердің эквиваленттілігі туралы теоремасын дәлелдеді. Осы уақытқа дейін заттың атомдық құрылысы туралы ғылымда ешқандай мәлімет кездеспейтін. Ампер гипотезасы зат құрылысын зерттеудің бастамасына айналған революциялық пікір еді. Содан кейін М.Фарадей 1831 жылы электромагниттік индукция заңын ашып, Бургманс тәжірибесін қайталай отырып , ғылымда диа және парамагнитсана /диа и парамагнетизм/ туралы ұғым қалыптастырды. Магнит өрісі туралы ұғымды да ғылымда осы жылдары Фарадей еңгізді. Ол денелердің диамагниттік қасиетін зерттей отырып, 1845 жылы магнит өрісіне еңгізілген шынының поляризация жазықтығының бұрылатындығы туралы құбылысты ашты. Сонымен магнитсананың дамуының бірінші жарты ғасырлық кезеңі /период/ Максвелл теңдеулерінің жазылуымен аяқталды.
Ә Д Е Б И Е Т Т Е Р

1. Методика преподавания физики в средней школе. Частные вопросы. Под редакцией С.Е.Каменецкого, АСАДЕМІА. Москва, 2000
2. Методика преподавания физики в средней школе. А.И.Бугаев. Москва. 1981
3. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. Москва, 1980, 4.1
4. Турышев И.К. Лукьянов Ю.И. Преподавание физики
в 8 классе. Москва, 1977
5. Знаменский П.А. Орта мектепте физиканы оқыту методикасы. Алматы, 1991
6. Методика преподавания физики в средней школе. Т.3. Электричество и магнетизм. Москва, 1961
7. Соколов И.И. Методика преподавания физики в средней школе. Москва, 1959
8. Методика преподавания физики в средней школе. Москва, 1961, Т.З.
9. М.Құдайқұлов, Қ.Жаңабергенов Орта мектепте физиканы оқыту әдістемесі. Алматы, Рауан, 1998 ж.
10. Жаңабаев З.Ж. Физиканы оқыту әдістемесі. Алматы, 2002
11. Голин. Генрих М. Вопросы метологии физики в курсе средней школы. Москва, 1987
12. Оноприенко О.В. Проверка знаний, умений и навыков учащихся по физике в средней школе. Москва, 1988
13. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. Москва, 1981
14. Каганов И.и. Чукерник В.М. Природа магнитизма. Москва, 1982
15. Киренский Л.В. Магнетизм. Москва, 1963
16. Преображенский А.А. Теория магнетизма, магнитные материалы и элементы. Москва, 1972
17. Ауюковский В.А. Фиизические основы электромагнетизма и электромагнитных явлений. Москва, 2001
18. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. Москва, 1985
19. Вонсовский С.В. Магнетизм. Москва, 1984
20. Кулаков А.В. и др. Квантовые силы в конденсированных средах. Москва, 1990
21. Абрагам А. Гольдман М. Ядерный магнетизм: Порядок и беспорядок. Москва, 1984 Т.1.
22. Томилин А.Н. Рассказы об электричестве. Москва, 1987
23. Құлбеков М. және т.б. Жалпы физика курсы. Алматы, 1997
24. Волин П. Лакерник Р. Дороги электричества. Москва, 1964
25. Дуков В.М. Электродинамика. Москва, 1975
26. Спасский Б.И. История физики. Т.1.
27. Аққошқаров Е.А. Физикалық ұғымдарды қалыптастырудың кейбір тәсілдері. Алматы, 1976
28. Дуков В.М. Исторические обзоры в курсе физики
средней школы. Москва, 1983
29. Кудрявцев П.С. Фарадей. Москва, 1969
30. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. Москва
31. Ауюковский В.А. Физические основы магнетизма и электромагнитных явлений. Москва, 2001
32. Трофимова Курс общей физики. Москва.
33. Ефименко В.Ф. Метологические вопросы школьного курса физики. Москва, Педагогика. 1976
34. Қалығұлов А.Ж. Физиканы оқыту методикасы. Алматы, Рауан. 1992
35. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. Под ред. А.В. Усовой. Москва, Просвещение, 1990
36. Физика в школе, 2000, №1 с.27 Опыт применения тестовых заданий
37. Физика в школе, 2000, №8 с.23 Разноуровневый контроль знаний.
38. Физика в школе, 2000, №6 с.27. Возможности использования компьютера при обучении физике.
39. Физика в школе, 2000, №2 с.15 Урок на тему «Электрическое поле и защита от него» в ХІ классе.
40. Физика в школе, 2000, №1, с.69 Позновательная функция физического эксперимента.
41. Физика в школе, 2000 №1 с.27. Чтобы лабораторные работы имели исследовательский характер.
42. Физика в школе, 2000, №7 с.30. Программа по физике для старшей школы Х-ХІ классы.
43. Физика в школе, 1998, Формирование физических понятий на основе развития проблемной ситуации.
44. Физика в школе, 1998 №6, с.20 Урок повторения электростатистики.
45. Физика в школе, 1998 №6, с.61. Для опыта Эрстеда.
46. Информатика. Физика. Математика. 2003, №5, б.12. Электр құбылыстарын қайталау сабағы.
47. Информатика. Физика. Математика. 2003, №6, б.41. 8 сыныпқа арналған тестік тапсырмалар.
48. Информатика. Физика. Математика. 2003, №3, б.34 Тестік технология.
        
        МАЗМҰНЫ:
Кіріспе (электр және магнит өрісі ұғымдарының динамикасы) 3
1. Мектеп физика курсындағы электромагниттік өріс ... ... ... және ... өрістері
-
1.2 Магнитизм ... ... ... ... ... ... ... және ... ... ерекшеліктері
70
1.5 Өріс және зат ... ... өріс ... әр ... ... қалыптастыру
негіздері
85
2.1 Электродинамиканың мектеп физика курсындағы ерекшеліктері
-
2.2 8-10 сыныптардағы электромагниттік өріс ... ... 10 ... электромагниттік өріс ұғымын қалыптастыру әдістемесі
96
2.4 ... ... ... Электрлімагниттік индукция
99
3. ... ... І Р І С П ... ... ... рет ... ... магнетит тасы
өндірілген Грецияның Магнесса ... ... ... ... Оны ... ... «О ... вещей /заттар табиғаты
туралы» еңбегінде келтіреді. ... ... ... ... FeO Fe2O3 ... ... ... келеді.
Осындай құрылымға ие болатын кристалдардың магниттік қасиетін ... ... ... ... 1970 жылы ... ғылымы бойынша
Нобель сыйлығы берілді. ... ... ... ... ... 2,5 мың жылдай уақыты кетті. Бүгін де ол ... ... қолы ... ... деп айтуға болмайды.
Магнетиттердің магниттік қасиеттерін алғаш рет ... де ... ... ... Ол шар ... магнетиттен
жасалған денені сондай сопақша етіп ... ... ... оның ... ... ... бір бұрышқа бұратындығын
анықтады. Сонымен қатар Перегина магнит ... /ұшы/ ... ... ұғымды еңгізді.
Магнетизм /магнитсана/ ... ... ... 16000 ... ... ... /1544-1603/ жазды. Ол ... ... ... ... ... барлығын жинақтап,
Перегин ... ... ... ... ... ... ... үлгі-моделі ретінде қарастырып, Жердің
магниттік ... ие ... ... ... материалистік көзқарастарды Гильберт
пен француз ғалымы ... ... ... ... ... ... жердің терең қойнауының бір ... ... ... ... енеді деген тұжырымға келді. Голландиялық
ғалым Бургманс /1778/ ... ... ... ... ... ... ... адам баласына ... ... 2500/ ... ... ... ол ... ... тәжірибені дат физигі Х.Эрстед 1820 жылы ... ... ... ... ... ... ... алғаш рет электр
тогы мен ... ... ... ... ... осы 1820 жылы ... ғылым ретінде алғашқы
кезеңінің басталған жылы ... ... ... ... қасиетін
зерттеу Эрстед тәжірибесінен кейін кеңейе түсті. Магнитсананың ... ... ... төрт ... ... ... бөліп қарастыруға
/1820-1870, 1870-1920, 1920-1970, 1970.../ ... ... ... жеті күн ... соң Франция ... ... ... ... ... ғалымы
Анрике Ампер /1775-1836/ магниттік ... ие ... ... ... токтардың болатындығы туралы ғылыми ... ... ток пен ... эквиваленттілігі туралы
теоремасын дәлелдеді. Осы ... ... ... атомдық құрылысы
туралы ғылымда ешқандай мәлімет ... ... ... құрылысын зерттеудің бастамасына айналған революциялық ... ... ... ... 1831 жылы электромагниттік ... ... ... ... ... ... , ғылымда диа
және парамагнитсана /диа и ... ... ... ... ... туралы ұғымды да ... ... ... ... Ол ... диамагниттік қасиетін зерттей
отырып, 1845 жылы магнит өрісіне ... ... ... ... ... ... ... Сонымен
магнитсананың дамуының бірінші жарты ... ... ... теңдеулерінің жазылуымен аяқталды.
Магнитсананың ... ... ... ... ... ... ... өрісіне байланысты зерттеуден
басталды. ХІХ ... ... ... /1871 ж./ орыс ... ... өзінің «О функции намагничивания железа ... ... ... ... магнит өтімділігінің
сыртқы магнит өрісінің кернеулігіне тәуелділігін ... ... оның ... ... ... ... ... 90-жылдарында теріс зарядталған бөлшек электронның барлығы
дәлелденді. Нидерлан ғалымы ... ... 1896 жылы ... ... сызықтардың бөлінетіндігін екінші бір ... ... ... Лоренц /1853-1928/ осы ... ... ... ... ... ағылшын ғалымы ... ... 1897 жылы ... ... ... ... туралы теоремасын дәлелдеді.
Осы жылдары француз Пьер Кюри ... ... ... ... ... кері
пропорционалдығын тәжірибе жүзінде анықтады. Поль ... ... 1905 ... Ампердің молекуларлық ток туралы гипотезасы
мен ... ... және ... ... ... сүйене
отырып, диа және парамагнитсананың классикалық ... ... ... ... ... 1904-1907 ... ... ... ... ие ... ... адомендердің барлығын, ішкі ... ... ... отырып, дәлелдеді. Ферромагнетиктердегі
домендық құрылымды ... ... ... ... физигі
Биттер мен орыс физигі ... ... Ол ... ... деп атайды. Осы ... ... ... ... ... ... қасиетін зерттей отырып,
жоғары жиілікті ... ... ... яғни ферромагниттік резонанс ... ... ... ... екінші жарты ... ... ... ... ... ... ... /1900-
1958/ 1920 жылы магнитсанаға Бор магнетонын МБ ... жылы ... ... ... және ... ... ... электрон спинінің /меншік қозғалысын/ ... ... ... ... Френкель, Болх алмасу энергиясына
негізделген ферромагнетиктердің кванттық теориясын ... ... ... ... ... мен қырларына байланысты
өзгеретіндігінің ... ... Бір ... айтқанда магниттік
анизотропия туралы теория пайда ... ... ... және төртінші кезеңдерін ... оның ... ... ... та ... келген ғылымның дамуы өндірісті өркендететін болса,
керісінше оның ... ... ... жаңа проблемалар қойып
отырады.
Өткен ғасырдың 20-30 жылдарындағы ... ... ... ... магниттік қасиетке ие болатын магнит ... ... ... ... Осы жылдары таза ... және ... ... ... ... ... ... соңына қарай жоғары ... ... ... ... Фуко тогы аз бір ... ие болатын, магнит материалдар іздестіру ... ... ... ... МеО Fe2O3 ... ... ие ... дәлелденді. Енді магнитсанада
ферромагнетиктер ... ... ... деген тарау келіп
қосылды. Ферриттер негізінде радиоауқымында ... ... ... ЭЕМ қолданатын жаңа материалдар ... ... ... ... ... ... ... ғылыми негізі етіп ... ... ... ... алдына қоятын басты мақсаттарының бірі болуы керек.
Электрлік ... ... ... үшін Ньютон эфир (грекше –
сияқты, бәлкім, ... ... ... сөз) ... ... ... ... магнетизмнің, электрдің және гравитацияның
ұқсастығы күштердің материалдық тасымалдаушылары бір болғандығынан, және ол
эфир болып табылады деп түсіндіреді.
1756 жылы ... ... ... эфир ... ... туралы гипотеза ұсынады.
Бұл идеяны кейін Эйлер дамытады. Ол ... ... ... әкеп тірейді. Ол салмақсыздық концепциясының нақты бейнесін
ұсынды. Электр разрядты эфирдің күйі деген ой ... жылы ... ...... ... сұйық деп болжайды.
Электромагнетизмнің дамуына, 1820 жылы Эрстедтің магнит тілшесіне токтың
әсер етуін ашуы үлкен ықпал берді. Араго ??? тогы бар ... ... ... көрсетті. Ампер электродинамикасында токтың магниттік
әсерін магнит полюстері арасында әсер ететін ... ... ... ... элементтерді қосатын радиус-вектордың бағыты ... ... ... ... бағыты өзара перпендикуляр болып
шықты. Бұл жағдайға ол кездегі ... мән ... таң ... ... әсерлесуі – электр тартылу мен тебілудің дербес жағдайы
деп түсіндірілді.
Фарадейдің кезінде алыстан әсер еті ... ... ... ... ешкімнің күдігі де болмады. Осындай жағдайда Фарадей бұл,
алыстан әсер ету концепциясына ... ... ... ... ... сөз) ... ... қарсы шықты. Бұл уақытқа ... ... ... ... ... электромагнетизмге бұрады. 1816-1862
жылдар бойы ғылыми жұмыспен айналысудың нәтижесінде, оның ... ... Оның ... ... ... ... флюидтер болмайды. Электр - заттың атомдарымен байланысты (Франклин
бойынша заттардағы электр құбылыстардың ... ... ... ... деп ... Материяның ерекше түрі болып табылатын бұл
субстанцияның – флюид деген атағы болған);
2) Алыстан әсер етудің болуы мүмкін емес, электр және ... ... ... ... ол ... конфигурациясы ортаның қасиеттеріне
байланысты (жақыннан әсер етудің мәнісі осы).
ХІХ ғасырдың ... ... әсер ету ... күшті
математикалық жабдықталуы болды. Ал тогы бар ... ... ... ... ... ... атмосфера», ал зарядталған
денелердің ... ... ... ... ... ... ... болмады. Фарадейге дейін жақыннан әсерлесу концепциясы
философиялық сипатта болды. Фарадей ашық ... ... әсер ... ... шықты. Яғни күштің түзу сызық бойынша таралады деген
мәселені жоққа шығарды. Ол ... ... ... мүмкіндігіне
зор сенімде болды және өзінің ерекше көзқарасын ... ... ... ... ... концепциясын физикалық зерттеудің бір құралына
айналдырды. ... ... өріс ... ... өріс ... ... оған ... бермейді.
Фарадей бойынша, электрленген дене электр өрісін туғызады.
Электр өрісін оқытпастан бұрын, қысқаша электр әсерін базалық факт ретінде
айтып ... ... ... ... мысалына Ньютонның тәжірибесін
келтірейік. ... ... ... ... астына қағаз үгінділері
салынады. Шыныны ... ... ... оған ... кейін тебілі, одан
қайта тартылып және ... ... Бұл ... ... 1675 ... ... ... қалай беріледі? Дыбыс ауа арқылы берілетіні белгілі,
мүмкін электр ... де ауа ... ... басқа да заттар арқылы беріледі
ме?
Ньютоннан ... ... ... ... ... Нәтижесінде,
электрленген дене электрленбеген денені ... ... өзі де ... ... ... ... әсері вакуум арқылы да берілетінін
көрсетті.
1749 жылы құрылған Франклиннің теориясы бойынша электрленген ... ... ... болады деп саналған. Атмосферамен таныс
болғандықтан, бұл ойды оқушылар оңай ... ... ... ... ұғымын оңай түсінеді.
1759 жылы Петербургте академик Франц Ульрих Теодор Эпинустың «электр және
магнетизм теориясының тәжірибесі» атты кітабы шығады.
Эпинус ... ... ... ... ... ... ... электр
құбылыстарын жүзеге асыратын қандай да бір сұйықтық бар, ол ... ... ... ... өте ... (эластикалы) әрі нәзік, оның бөлшектері
әжептеуір үлкен арақашықтықтан да тебіледі.». ... бұл ... ... ... ... ... курсындағы электромагниттік өріс ұғымына ғылыми
талдау
1.1 Электр және магнит өрістері
Электродинамика макроскопиялық, микроскопиялық және ... ... үшке ... Орта ... макроскопиялық –
максвелл электродинамикасы ... ... ... ... Ньютон заңдары немесе ... ... ... ... ... электродинамикасында
электромагниттік өрісті (ЭМӨ) электр өрісінің ... ... ... векторының шамалары арқылы сипаттайды. Максвелл
теориясында ортаның қасиеті диэлектрлік ... М ... және ... ... ... ... үш ... Жалпы жағдайда кеңістіктегі ЭМӨ аталған екі векторының алты
проекциялары: Ех, Еу, Еz, Вх, Ву, Вz ... ... қана ... қоса ... ... өзара байланысты да қарастырады. Денедегі
ЭМӨ-ті сипаттау үшін D электр ығысу (электр индукция), Н ... ... ... ... ... енгізіледі. Қазіргі мектеп курсында
электродинамиканың, ЭМӨ-тің негізгі сипаттамасы ретінде электр өрісінің
кернеулік ... мен ... ... векторыВ-на сүйене отырып
сипаттайды.
Өрістің жіктелуінің класификациясын мынадай түрде көрсетуге ... ... ... ... ... ... ... релятивистік
механика тұрғысынан түсіндіруге болады.
1.2 Магнитизм құбылысына қазіргі заманғы ... ... ... ... ... ... салыстырмалы теорияны
пайдалана отырып әрі қарай дамытуға болады. Арақашықтықтары болатын
жылдамдығымен кеңістікте қозғалатын және ... ... ... ... қарасты K1 системасы тұрақты жылдамдықпен қозғалатын
системада және зарядтары ... ... ... ... ... ... ... қозғалатын және
зарядтарының арасындағы Кулондық өзара әсерлесу
Қозғалыстағы K1 системасындағы және ... ... күші ... заңы ... ... вакуумның диэлектрлік тұрақтысы
Қозғалмайтын К системасына қатысты және зарядтары ... ... Онда ... әсер күші ... ... оны ... өзгертуін пайдалана отырып, былай жазуға болады.
(9.7)
Сонда (9.6) теңдеуін ескере отырып, (9.7) ... ... ... ... белгілеулер енгізейік:
электростатикалық әсерлесу күші
зарядтардың магниттік өзара әсерлесу күші
Сонда
(9.8)
Жоғарыдағы өрнектерден зарядтардың ... және ... ... ... ... ... жарық жылдамдығының “c”
қатынасымен анықталатындығы ... ... ... ... ... жарық жылдамдығын жуықтағанда
- ғана бір-бірімен теңеседі. Бірақ зарядаталған бөлшектің жылдамдығы
аз болғанымен де ... ... ... ... Олай ... ... табиғаты зарядатлған бөлшектердің жылдамдығына тәуелді р е л я т
и в и с т і к э ф ф е к т ... ... Егер ... онда
б) Егер онда
Шындығында ... ... ... ... ... ... өрісі
арқылы беріледі. Электр өрісінің көзі ... ... ... ... ... болса, онда электр өрісінің кернеулік векторы
Электр өрісінің ... ... ... ... ... ... ... индукция векторының шамасын енгіземіз. ... ... ... ... магнит өрісінің индукциясы
(9.10)
мұндағы магнит тұрақтысы
Магнит өрісінің сынақшы зарядқа әсер ететін күшін Л о р е н ц ... ш і деп ... ... мен ... ... жа-зықтыққа
әрқашан перпендикуляр болады (9.5 сурет).
2. сурет. Магнит өрісіндегі оң және теріс электр ... әсер ... күші ... ... тогы бар өткізгішке магнит өрісінде В Ампер
күші (9.6 ... әсер ... ... ... оған ... ... индукция векторы болса, онда
(9.12)
тоѓы бар µткізгішке єсер ететін Ампер к‰ші деп атайды.
Шындығында Ампер күшін өткізгіштегі ... ... ... ... ... ... ... күші ретінде елестетуге болады.
3 сурет. Магнит өрісінде тогы бар ... әсер ... ... ... бар ... ... пайда болатын магнит өрісін сипаттайтын Био-
Саавара Лаплас заңы жоғарыда келтірілген талдау ... ... ... ... сипаттаушы шамалар электр зарядының қозғалыс
жылдамдығының функциясы болып табылады. Сондықтан ... ... ... ... нөлге ұмтылады.
зарядтардың магниттік өзара әсерлесу күші,
магниттік индукция,
Бұл өрнектерден зарядтардың магниттік өзара әсерлесулерін, зарядтардың
кеңістіктегі қозғалысы арқылы ... ... ... ... ... ретінде қарастыруға болады.
Олай болса электр бейтарап бөлшек нейтронның ... ... ... ... ... ... арқылы нейтроннан
зарядталған бөл-шектредің шашырауы арқылы нейтрон тек ... ... ... ал ... ... электрлік құрылысы күрделі екендігі
дәлелденді. Нейтрон зарядталған бөлшектер кварктермен липтондардан ... ... ... ішінде магнит моментін тудырады. ... ... ... де ... ... зарядталған бөлшектердің
қозғалысынан пайда болатындығында жоққа шығармайды.
Магнит зарядтарының ... ... ... ... ... жарық жылдамдығына қатынасымен анықталады. Көп электронды
атомдардың ядросына жақын ... ... ... үшін ... магниттік және Кулондық әсерлесу энер-гияларының қатынасы
Ауыр ... ... ... ... ... ... ... жақын болады. Сондықтан бұл электрондардың
магниттік өзара әсерлесулері, олардың электрлік әсерлесулеріне тең.
Атом ... ... ... және ... ... ... ... қатынас магниттік әсерлесу мен оның ... ... ... ... аз ... ... ... мен
қасиетін анықтауда үлкен роль атқарады.
4 сурет. Жылдам электрондардың нейтронда шашырауынан алынған нейтрон
ішіндегі электр ... ... біз ... ... ... ... ... немесе оның осы күнге дейін ғылымға белгісіздігін дәлелдедік.
Олай болса ... ... ... ... өзара әсерлесуінің нәтижесі
ретінде ќарастырады.
Қозғалмайтын электрзаряды тұрақты электр өрісін ... , ... ... тогы тұрақты магнит өрісін тудырады
Егер сыртқы магнит ... ... ... ... болса, онда оның
атомдарымен (молекулалар) әсерлесулерінің нәтижесінде ол өз ... ... ... ... ... ... ... ішкі
микроскопиялық магнит өрісі пайда болады. Осы ішкі микроскопиялық магнит
өрісін ... ... ... ... үшін ... ... ... ұғым енгізелген. Материалдың магниттелуін сипаттауда молекулярлық
токтардың ... сан ... ... ... ... ... ... енгізілген.
Бұл шама электрондардың орбиталық және спиндік магнит моменттерінің ... ... ... ... моменттерінің мәнін береді. Осы
келтірілген магнит ... мен ... ... ортадағы магнит өрісінің кернеулігін береді.
(9.13)
Сонымен (9.13) өрнектегі ,, шамаларының ... ... ... ... сипаттайтындықтан олардың өлшем бірліктері де бірдей болады.
Ол 9.2 кестесінде келтірілген. Бірақ ол ... ... өріс ... ара ... ... жөн.
Сонда магниттелу мен сыртқы магнит өрісінің ... ... ... ... ... ... қабылдағыштығы деп атайды.
Яғни заттың магнит өрісінің сыртқы магнит өрісін қанша есе күшейтетін
көрсететін коэффициент.
Магниттелген ортадағы ... ... әсер ... жиынтық магнит
өрісін сипаттау үшін магниттік индукция шамасы енгізіледі.
Мұндағы ... ... ... ... ортаның салыстырмалы магнит өтімділігі деп аталады.
Енді негізгі ... ... СГСМ және СИ ... ... ... ... және СИ ... магниттік шамалар мен олардың өлшем
бірліктері
| |Шамалардың |Өлшем бірліктері |Өлшемдер |
| ... | ... |
| | | ... |
| | ... |СИ | |
|1 ... |Эрстед ... А/м |1 э=103 А/м |
| ... |(э) ... | |
|2 ... ... ... А/м |1Гс =103 А/м |
| | |(Гс) ... | |
|3 ... ... ... Тл ... Тл |
| |индукция |(Гс) | | |
|4 ... ... | | |
| ... | | | ... ... ... енгізілген заттардың магнит қабылдағыштығының
шамасы мен таңбасының өзгеруіне қарай табиғатта кездесетін заттарды ... ... ... ... таңбасы мен шамасына қарай магнетиктерді жіктеу
| |Магнетиктер-|Таңбасы |Сипаттай-|Ескерту |
| |дің ... | |тын шама | |
|1 ... | ... ... |
| | | | ... |
| | | | ... ие |
| | | | ... |
|2 ... | ... |
| | | | | |
|3 ... | |103-105 |Металдар |
| | | | | |
|4 ... ... ... |
| ... | | ... |
| | | | ... ие |
| | | | ... |
| ... | |102-104 ... |
| | | | ... |
| | | | ... |
| | | | ... ... ... табиғаты
Тәжірибеде анықталғандай магнит ... ... ... ... Бұл ... ... атомдар мен молекулалардың құрылысы
негізінде қарастырайық, ол үшін Ампер гипотезасына ... ... ... ... ... мен ... ... макроскопиялық токтар кез-келген денеде болады.
Магниттік құбылыстарды сапалық жағынан сипаттау үшін атомдағы ... ... ... деп жуықтаймыз. Осындай орбитамен қозғалатын
электрон дөңгелек токқа эквивалентті. Сондықтан
Рm
Рm
І
r ... бар ... Pm ... ... ... ... ... векторы болады |тудыратын І тоғының да ... |
| ... бар. ... ... ... моменті болады. Оның модулі ... - ток күші (), ... ... айналу
жиілігі, - орбита ауданы, орбита жазықтығының нормалі. Егер
электрон сағат тілшесінің ... ... ... онда ток сағат
тілшесінің бағытына қарама-қарсы бағытталады және вектор - оң бұранда
ережесі бойынша электрон ... ... ... бағытталады.
Екінші жағынан, орбитамен қозғалатын электронның механикалық импульс
моменті болады, оның модулі
мұндағы,
векторы электронның механикалық орбиталдық моменті деп ... ... ... оң ... ережесімен анықталады.
Ғалымдардың дәлелдегені бойынша электронның меншікті механикалық момент
импульсі де болатыны ... ол спин ... атақ ... ... болу ... электронның өз осі бойымен айналуынан деп болжамдалды,
бірақ ... көп ... ... ... физика пайымдауы бойынша,
спин – электронның ажырамас қасиеті болып табылады. ... ... ... магнит моменті сйкес келеді. Оның бағыты - ке
қарама-қарсы.
Меншікті магнит моментінің векторына проекциясы тек екі ... ... ( ... ... Бор ...... ... бірлігі болып табылады.
Жалпы жағдайда, электронның магнит моменті орбиталдық және спиндік магнит
моменттерінен құралады. Олай болса, атомның магнит ... оның ... ... және ... ... ... протондар мен
нейтрондардың ) магнит моменттерінен құралады. ... ... ... ... ... ... мыңдаған есе кем, сондықтан
оларды елемеуге ... ... ... ... ... моменті , атомға кіретін
электрондардың магнит моменттерінің қосындысына тең:
Кез-келген дене магнетик болып табылады, яғни ... ... ... ... ие ... (магниттелуге) қабілеті бар. Бұл құбылыстың
механизмін түсіну үшін магнит ... ... ... ... ... ... ... атомдағы электрон дөңгелек орбитамен қозғалады делік.
B
Pm ... ... ... ... ... ... ... болса және онымен бұрыг жасайтын болса ... ... ... ... ... ... сақтап бағытын
қандай да бір ... ... ... ... ... бір қозғалысқа келетінін дәлелдеуге болады.
Электронның мұндай қозғалысын ... ... ... ... ... магнит өрісімен индуцирленгендіктен, Ленц ережесі ... ... өріс ... ... магнит өрісінің құраушысы пайда ... ... ... ... ... ... өрісті әлсірететін
заттың меншікті өрісі туады. Бұл эффект ... ... деп ... ... байқалатын заттар - диамагнетик деген атақ алды.
Келесі бір топқа жататын заттардың ... ... ... ... ... бейберекет бағытталған. Сондықтан бұл кезде
магнитік ... ... ... ... ... бұндай заттардың
атомдарының магнит моменттері өріс бағытына қарай біразы реттеледі. Осы
кезде заттың меншікті ... ... ... ... ... ... күшейтеді.
Бұл эффект парамагниттік эффект деп аталып, бұл заттар- парамагнетиктер деп
аталады.
Диамагнетиктер мен парамагнетиктерден өзгеше үшінші топ – ... ... ... ... ... Кюри ... төмен
деңгейде ферромагнетик көптеген кішігірім макроскопиялық облыстарға –
домендерге бөлінген, доменде ... ... ... өзіндік магниттелу
байқалады.
Сыртқы магнит өрісі болмаған кезде жеке домендердің магнит моменттері
бейберекет ... ... ... ... Сондықтан,
ферромагнетиктің қорытқы магнит моменті ... тең, яғни ... ... ... сыртқы магнит өрісі ... ... ... ... ... ... ... өрісі бүтін доменнің магнитмоментін бұрады. Сондықтан әлсіз
өрістің өзінде магниттелу мөлшері тез өседі.
Сыртқы ... ... ... дейін төмендеткен кезде ферромагнентиктерде
қалдық магниттелу байқалады, себебі ... ... ... ... ... тез ... Кюри ... қызғаннан кейін
домендік құрылым бұхыла бастайды.
Сонымен, өзіндік ... ... ... таралуы күрделі.
Магниттік материла көптеген облыстарға ... ... ... ... Js ... бір бағытта болады. Бұл облыстар домендер
деп аталады. Домендердің белгілі бір пішіні, өлшемі және ... ... Бір ... өоті ... ... тек қана екі
антипараллель магниттік фаза (бір бағыттағы домендер) ғана ... ... ... ... ... өзіндік магниттелу векторы ... ... ... де ... Бұл кіші ... магнит
ағынын тұйықтайды да, магнит зарядтарының тығыздығын кемітеді, сөйтіп
негізігі доменнің магнитостатикалық ... ... ... олар
тұйықтаушы домендер деп аталады. 20-суретте магниттік тұйықталған домендік
құрылым көрсетілген.
Домендік құрылымы бұлардан да күрделі материалдар бар.
Кристалл ақаулардың ... ... ... ... ... ... соғады. Бұл кернеулер пайда болуының негізіг себебі – ... ... ... ... ... ... тор ақаулары түзетін кернеулік өрістер домендік құрылымның
магнитті-серпімдік өрістерімен әсерлеседі. ... және ... ... ... ... ... ... қасиеттері негізінен ... ... ... ... ... үзіліссіздігінің үзілуі пайда
болады. Яғни магнит зарядтары пайда ... ... ... ... ... ... әсер етеді.
Дислокациялар идеалды кристалл торларына тән атомдардың тәртібін бұзады.
Атомдардың орналасуы бұзылса, біртекті магниттелу ... ... ... ... ... ... ... зарядтары және
дислокациялар маңындағы серпімді өрістер домендік шекаралардың ығысу
процестеріне және ... ... ... ... әсер етуі ... ... магниттік материалдардың қасиеттерін анықтайды.
Спонтанды магниттелудің дислокациясының оң және сол ... ... ... ... Бұл ауытқулар белгілі бір ... ... деп ... ... ... ... пайда болатын
магнитзарядтарының әсерлесулерін ... ... үшін ... ... ... ... ... мен магнитті серпімдік әсерлесу шамасы
магнитостатикалық әсерлесуден жүздеген есе ... ... ... ... газ тәрізді денелердің электр өткізгіштіктерін
қарастырған уақытта ток ... ... ... өтіп ... ... ... едік. Бірақ өткізгіштерде өтетін
физикалық құбылыстар электр ... ... ... ... ... і тоқ ... оның ... қозғалған электр
зарядтармен бірге тогы бар ... және ... ... әсер ... ... орта магнит өрісінің пайда
болатындығын ... ... Енді осы ... тәжірибе. Тұрақты электр тогымен магнит тілшесінің өзара әсерлесуі
Тұрақты ... тогы і ... ... ... ... магнит тілше өз ... ... ... ... ... ... ... /1-сурет/ бағытта орналасуға ... бар ... пен ... тілше бағытының арасындағы бұрылу
бұрышының шамасы өткізгіштегі і ток ... ... ... Тогы бар ... ... ... ... жердің
магнит өрісінен ... ... ... ... ... мен тогы бар
өткізгіштің арасындағы бұрыштың шамасы ... өсе ... ... 1820 жылы ... дат ... ... ... Эрстедтің бұл тәжірибесі ... ... ... деп ... ... ... электр тогының әсерінен магниттік
тілшенің S ... ... ... ... жұру ... қарама-
қарсы бағыт алатындығын дәлелдеді. Егер өткізгіштегі токтың ... ... ... құбылыс байқалады.
Әрі қарай ... ... тогы бар ... ... ... ... магниттік тілшелерге тогы бар
өткізгіштің бағыттаушы әсер ... ... ... ... ... ... өткізгіштермен бірге қатты
және сұйық электролиттер ... да ток ... ... ... тілшелерге әсерін ... ... ... ... ие ... өткізгіштердің түрінің ... ... ... тек α ... ... ток ... тәуелді екендігін көрсетті.
Бұл жерде ... тогы ... ... ортаның тегімен
ондағы электр өткізгіштің ... ... ... ... ... иондық/ қоса, оларда жүріп жатқан ... ... роль ... ... қорытындыға келеді.
Содан кейін Гей-Люссак және ... ... ток ... ... ... темірдің магниттелетіндігін
бақылады. ... тогы бар ... ... ... ... ток жүргенде тебілетіндігін / суретте көрсетілген/ тәжірибе
жүзінде бақылады.
23-сурет
2. тәжірибе. ... ... мен ... ... ... ... тілшесінің жанынан жіпке ілінген ... ... ... ... оғын ... ... ... онда шардағы қозғалмайтын заряд компостың тілшесіне ... ... Яғни ... ... қозғалматын зарядқа әсер
етпейді. Бұл тәжірибеден қозғалмайтын ... ... өз ... ... ... ал екінші жағынан тұрақты магнит ... ... ... әсер ... ... ... келуге
болады.
3 тәжірибе. Қозғалған электрондардың магнит өрісі.
Қозғалған электрондардың ... ... ... ... ... 1911 жылы ... тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Ол
шыны түтікшенің ... ... ... ... ... бойында сондай тогы бар түзу ... ... ... ... ... әрі ... дәлелдей түсті. Сонымен
еркін қоғалған электрондар шоқтары тудыратын ... ... ... ... ... бойымен жүретін электр тогының тудыратын
магнит өрісіне эквивалентті /пара-пар/ болатындығын ... ... ... токтың магнит өрісі.
Конвекциялық токтың тудыратын ... ... ... ... ... ... магнит өрісініе пара-пар
болатындығын орыс ... ... /1901/ ... ... ... ион ... зарядталған дене маңында электр
өрісі мен ... ... ... пайда болатындығын дәлелдеумен
аяқтады.
Осы тәжірибелерден ... ... ... ... ... деп аталатын тарау пайда ... ... ... ... ... ... бөлшектердің қозғалысы тудыратын
болса, ал қозғалған зарядтар өз ... ... ... ... осы өріс маңында қозғалған зарядқа ... ... ... ... ... ... болады.
Магнит өрісі электростатистикалық өріс шақты ашық болмайды.
Барлық ... ... ... ... ... ... N оңтүстік және S ... ... деп ... ... ... ... тартылады да, әр ... ... ... ... магнитті бірнеше бөлшекке бөлсекте, оның ... ... яғни ... ... Бөлшектердің екі
жағында бөлшектегенге ... ... ... ... да,
магнит индукция сызығы ... ... көз ... болады.
Бұл тәжірибе тұрақты ... ... ... біртекті N
оңтүстік және S солтүстік полюстерді жеке ... алып ... ... жеке ... ... ... ... индукция сызығы басталуы мен ... ... ... болып табылады.
Бұдан зарядталған бөлшектер тек ... ... ... ... ... ие ... ... қорытынды ... ... және ... ... ерекшеліктері
ЭМӨ материяның бір түрі. Ол арқылы кеңістік пен уақытқа байланысты
электромагниттік өзара әсер іске асырылады. Осыған ... ... ... ... ... электр және магнит ... ... ... электр және магнит өрістерінің өте тығыз байланыстылығын
электромагниттік ... ... ... ... өте жақсы түсіндіруге
болады. Айнымалы электр (15 ... және ... (16 ... өрістері бір
уақытта екінші өрісті тудырады. Бұл да мектеп оқушыларына айнымалы өрісті
қарастырған уақытта беріледі. Мектеп оқушылары. ... өріс үшін ... ... ... оның тек қана ... және ... құраушысы
болатындығын толық меңгеру қажет. Осы айнымалы ЭМӨ стационар өрістен өзгеше
болады. Мектеп ... ... ... ... ... оның біздің
санамыздан тыс тұратындығын ... ... ... Біз ... ... қандай да бір есептеу системасын таңдап аламыз. Ол системада ЭМӨ
өмір сүреді. Есептеу ... ...... ... өмір сүруі
оған тәуелсіз. ЭМӨ-ті электр өрісі мен ... ... ... ... ... ... және магнит өрістері біртұтас ЭМӨ-тің әр түрлі
жағдайда танылуы.
ЭМӨ зарядталған бөлшекке күштік әсер тудырады. ... ... әсер ... күш Кулондық күш пен Лорену күшінің қосындысына тең
болады:
қозғалмайтын зарядқа бұл күштің ЭМӨ-тің тек электрлік ... ... ... Яғни қозғалмайтын зарядқа әсер ететін күш ... ... ... ... ... ... ... индукция векторы ЭМӨ-тің магниттік құраушысының ... ... ... ... тек қана ... ... ғана ... Бірақ қозғалған зарядқа ЭМӨ-тің электрлік құраушысыда әсер ... тек ... ... ... ... алып қарастыру үшін электр
құраушысы болатын ал ЭМӨ тек қана ... ... ... ... ... ... таңдап алу қажет.
Осы системаны таңдап алуды түсіндіру мектеп ... ... ... Осы ... ... үшін ... тұрақты тоқтың
магнит өрісін немесе тұрақты тоқтың өрісін ... ... ... ... ... ... бір-бірін жояды да тогы бар өткізгіш тудыратын ЭМӨ
тек магнит өрісі болады.
Е=Е++Е-=0
Е+
Е-
B
9- сурет
Қорытындысында магнит өрісінің ... ... тек қана оның ... ... ... ... (FM- ... күші)
Бұл күштің модулі
FM=qVB sin
Мұндағы бұрышы зарядталған бөлшектің жылдамдығы V мен магнит
индукция В ... ... ... В ... ... тәуелсіз
анықталады. В магнит индукция векторының бағыты оң полюсінен сол полюсіне
қарай бағытталады. Магнит индукция ... ... үшін сол қол ... зарядталған бөлшектің жылдамдығы магнит индукция векторы
-ға перпиндикуляр ... ... ... ... ... ... күшінің ең үлкен мәні (FM=qVB) сонда кеңістіктегі магнит индукциясы
векторының модулі магнит индукция ... ... V ... мен
қозғалатын зарядталған оң бөлшекке әсер ететін күштің шамасына тең болады.
Магнит индукция векторына параллель ... ... ... әсер ... Бұл қорытынды электр өрісінің кернеулігі ... ... ... ның ... ... болып табылады.
векторының бағыты қарастырылып отырған нүктеде оң зарядқа әсер ... ... ... ... ... және ... өрістері бір уақытта
әсер еткенде олар бір-біріне әсер ... ... ... ... ... ... қорытқы күш электр өрісінің кернеулік векторларының
геометриялық қосындысына тең ... ... ... ... үшін де ... ... ... өрісін бірнеше өріс көздері тудыратын болса, онда қорытқы өріс жеке
(тоқтардың, қозғалған ... өріс ... ... ... ... ... ... Өріс және зат ұғымдары
ЭМӨ-тің әсерін тек зарядталған бөлшекке ... ғана ... ... ... оның ... да әсерлерін анықтайды. ЭМӨ-тің қасиетті
заттың қасиеті ... ... ... ... ... импульстің
сақталу заңына, импульс моменті, электр заряды, сақталу заңына, масса мен
энергия ... ... ... заңы зат пен ... ... ... ... Бұл материяның екі түрі мынадай жалпы ортақ қасиетке
ие болады:
1.Зат пен өріс материяның екі түрі, олар ... ... ... өмір ... пен өріс ... ие ... толқындық және корпускулярлық қасиетке ие болады.
4.Өрісте өтетін барлық процестер сақталу заңына бағынады.
5.Зат пен өріс ... ... Өріс ... ... ... ... ал зат өріске әсер етеді ... ... ... өтімділіктерімен сипатталады)
6.Өріс пен зат бір-біріне айналу мүмкін. ... ... ... ... пайда болуы немесе кері процесс, ... мен ... екі ...... ... пен ... ... қасеттері бойынша айыруға болады:
1.Заттар бір-бірімен тікелей ... Олар ... ... ... Қазіргі заманғы физика теориясы және
эксперимент өте үлкен өрістерде ... ... ... ... зат ... ... бөліп көрсетуге болмайды.
3.Кеңістіктегі бір көлемді әртүрлі зат объектілерімен ... ал бір ... ... ... ... өмір сүре ... затқа қарағанда аз масса мен энергия тығыздығына ие ... ... ... ... тең ... Ал электромагниттік
толқынның-фотонның тыныштық массасы нолге тең.
6.Заттың бөлшегі ваккумдағы жарық жылдамыдығымен қозғала алады. Ал ЭМӨ
үшін күшті гравитациялық өрістің болмауы тек қана ... екі ... өріс үшін V=0, және ... өріс үшін (ЭМ ... ... заттан ерекшелігінен ол үшін есептеу системасын таңдап алуға
болмайды, өйткені ол қозғалатын және тыныштықтағы ... үшін ... ие ... ... ... және байланысқан деп алуға болады. Байланысқан өріс
ол тікелей зарядқа байланысты, ал еркін өріс зарядтан өз қатынасын ... ЭМ ... ... ... ... мектеп оқулықтарында және
ғылыми-әдістемелік әдебиеттерде электродинамика ұғымдарын енгізумен
қалыптастырады. ... ... ... түсіндіру басым алады:
бұл материалдар тек салыстырмалы теория негізінде уақыттың және ... ... ... ... ... үздіксіз қолданылады.
Релятивистік эффектілерде тек қана физикалық объектілердің жылдамдығын
жарық ... ... ғана ... ... ... өріс ... әр түрлі сыныптарда қалыптастыру
негіздері
2.1 Физиканың мектептік курсы ... ... ... мектептік курсының оқу материалы абстрактілігімен және
күрделілігімен ерекшеленеді, сондықтан, оны оқытуда көрнекілікке елеулі
назар ... жөн: ... ... ... мен ... компьютерлік, видео материалдар, схемалар, сызбалар (сүлбе),
кестелер және т.б.
Физиканы оқытуда физикалық ... ... рөл ... ... ... да ... ... фундаменталдық тәжірибелерге ерекше маңыз
беріледі. ... ... ... ... өте көп. ... ... ... ғана оқытуға мүмкіндік бар. Атап айтқанда,
олар:
Электрлік зарядтардың арасындағы әсерлесу күштерінің зарядтардың модульдары
мен ... ... ... ... ... ... ... тогының әсерін анықтайтын Эрстед тәжірибесі;
Параллель токтардың өзара әсерлесуіне қатысты Ампер тәжірибесі;
Токтың күші мен ... ... ... ... ... индукцияға қатысты Фарадей тәжірибелері;
Электромагниттік толқындар қасиеттерін алуға және анықтауға қатысты Герц
тәжірибесі;
Металдардағы ток ... ... ... ... ... электрондық өткізшгіштігін дәлелдейтін Толмен және Стюарт,
Мандельштам және Папалекси тәжірибелері;
Электрдің ... ... ... және ... ... ... ... беретін Милликен және Иоффе тәжірибелері;
Санақ жүйенің артықшылығы анықталмаған Майкельсон және ... ... ... ... ... ... Физо және басқа ғалымдардың
тәжірибелері;
Жарықтың толқындық қасиетін байқаған Юнг ... және ... ... тәжірибелердің кейбіреулерін (мысалы Иоффе және
Милликен тәжірибелері) мектепте жүргізбей тек қана суреттерден түсіндіреді.
Басқаларын (мысалы, Фарадей ... жаңа ... ... ... ... көрсетіледі. Сондықтан, сәйкес ғылыми мәселелерді
шешу оқушылардың ... оңай ... ... ... ... ... мектептік құралдар арқылы ... ... іс ... ... ... ... тап болғандарын
оқушыларға айтып өту керек.
Электродинамиканы оқытқанда фундаменталдық ... ... ... де ... жөн, ... ... электродинамиканың мәнісін
анықтайтын тәжірибелер (өрістің электрлік және магниттік болып бөлінуінің
салыстырмалдылығы, ... ... ... және ... ... ... және т.б.) және физикалық шамалардың арасындағы сандық
тәуелділіктерді анықтайтын ... ... ... тек қана
электр зарядтардың әсерін ғана бейнелейді, ал ... ... ... ... ... мағынасын игергенде үлгілер мен
аналогиялар, ойша эксперименттің үлкен пайдасы бар.
Электродинамика негіздерін зерттегенде келесі модельдер қолданылады:
еркін ... ... ... пен ... ... ... ... өткізгіштің зондық моделі.
Материалдық моделдер ең жеңіл қабылданады. Алайда, электродинамиканы
зерттегенде негізінен ойша моделдер ... ... ... ... ... ... ... болуын қажет етеді.
Электормагниттік құбылыстарды зерттегенде аналогияларды ... ... ... ... және ... өрістердің арасындағы,
өзіндік индукция мен инерция ... ... ... мен ... арасындағы аналогиялар және т.б. аналогиялар. Кей жағдайда
сабақтың ... ... үшін ... ... болады. Электродинамика негізінен бұлар көрсетіледі:
а) электр тізбегіндегі процесстерді ... ... ... ... ... ... ... әсерінен төмен сырғуы, электр
зарядтың ішкі тізбектегі электр өрісі ... орын ... ... ... жазықтықпен жоғары шығаруға кеткен жұмыс, ток көзіндегі
сыртқы күштердің жұмысына ұқсас;
ә) ... ... тогы – бұл ... ... болып
табылатынын дәлелдеген Стюарт және Толмен, ... және ... ... ... ... ... ... моделі.
Электромагниттік толқындарды зерттегенде радиоқабылдағыш, радиотелеграфтық
және радиотелефондық байланыстың ... ... ... және ... арақашықтыққа жеткізу модельдерін қолданады.
Берілген құбылыстың немесе ұғымның ұқсас зерттеліп ... ... ... ... ғана ... ... өту ... ал модельдер нақты
материалды объектілердегі процестерге қандай да бір ... ... ... ... ... мүмкіндік болмаса ойша эксперимент жүргізеді
(мысалы үшін, зарядталған ... әр ... ... ... ... ... ... теорияның постулаттарын және одан шығатын
салдарды зерттегенде).
«Электродинамика» бөлімінің тағы да бір ... онда ... көп ... 8-10 ... ... өріс ... ... электр зарядтар, зарядтардың әсерлесу ұғымдары
енгізілгеннен кейін, электр әсерлесуді ... ... ... оның
табиғатын электр өрісі арқылы түсіндіреді.
Әсерлесудің шамасын және ... ... ... ... бұл
сыныпта енгізілмейді. Электр өрісін жалпы түрде ғана ... ... оның ... ... ... өріс ... ... өрісі де арақашықтыққа байланысты кеми
түседі.
8-сыныпта осындай материалмен электр өрісі ұғымы тақырыбын шектейді.
Электр өрісі ... ... ... электр әсерлесулер қарастырылғаны
сияқты, магнит өрісі ұғымын енгізу үшін сәйкесінше, ... ... тогы бар ... ... өзара әсерлесулер негізінде
магнитік күштер ұғымы енгізіледі. Магнитік әсерді оқып-білу үшін ... ... оның ... және ... ... болатыны айтылады.
Осында Эрстедтің 1820 жылы байқаған құбылысы эксперимент түрінде ... ... тогы бар ... ... ... ... ... деген
қорытындыға келеді.
Электр тогы мен магнит өрісін бір-бірінен айыруға болмайды. Қозғалмайтын
электр зарядтарының айналасында электр өрісі ғана ... ал ... яғни ... ... ... әрі ... өрісі, әрі магнит
өрісі болады. Өткізгіш арқылы ток жүргенде ғана оның айналасында магнит
өрісі ... ... ... токты магнит өрісін тудыратын көз деп
қарастыру керек.
Электр өрісі 8-сыныпта қарастырылғанда күш сызықтар ұғымы ... ... ... ... бұл, магниттік сызықтар ұғымы енгізіледі.
Ол үшін электр тогы бар өткізгіштің айналасында магнит ... ұсақ ... ... ... ... ... ... келеді: токтың
магнит өрісінің магниттік сызықтары өткізгішті ... ... ... болады. Тәжірибеден: токтың магнит өрісінің магниттік сызықтарының
бағыты өткізгіштегі токтың бағытына байланысты ... ... ... өріс ... жоғарылау деңгейде оқытылады. Мұнда ... ... әсер ету ... ... ... келтіре отырып мынадай
қорытындыға келеді: бір-бірінен ұзақ тұрған ... ... ... ... заттар (немесе орта) арқылы беріледі деген ... ... әсер ету ... негізін құрайды. Алыстан әсер ету теориясы
бойынша, бір дене екінші денеге бостық ... ... ... ... Әсерлесу мезетте таралады, таралу жылдамдығы кез-келген арақашықтық
үшін шексіз шамада болады. Осы екі идеяны бірге қарасытыра ... ... ... ... яғни Фарадейдің мына идеясы енгізіледі: электр
зарядтары бір-бірінен тікелей, делдалсыз әсер ... ... ... ... ... ... Бір зарядтың электр өрісі екінші зарядқа
әсер етеді, және керісінше. Зарядтан алыстаған ... өріс ... ... ... ... отырып, Максвелл электромагниттік әсерлесулер
кеңістікте шекті ... ... ... ... ... ... келе ... өрісінің табиғатын қарастырады.
Электр өрісі, шын бар екені белгілі, оның ... ... ... ... бұл өріс ... тұартынын айту қиын. Бұл бүгінгі ғылымның
шегінен шығады. Үй – ... ... және ... ... ... ... молекулалардан, молекулалар – атомдардан, атомадар –
элементар бөлшектерден тұрады. Ал элементар бөлшектерден де кіші ... Сол ... ... ... де қарапайым (негізгі) ... ... ... өріс ... ... ... айта аламыз:
Біріншіден, өріс – материалды; ол бізбен және біздің ол ... ... өмір ... ... ... анықталған қасиеттері
оны басқа объектілерден ажыратуға мүмкіндік береді.
Электр өрісі – бұл реалды ... ол ... ... ... ... бағынады.
Бұдан кейін электр өрісінің қасиетіне тоқталады.
Электр өрісінің негізгі қасиеті – оның электр зарядына қандай да бір күшпен
әсер ... ... ... ... ... ... кеңістікте таралуы, оның
сипаттамаларын зерттейді.
Тыныштықтағы электр зарядтың ... ... өріс деп ... ... ... өзгермейді. Электр өрісін тек қана электр зарядтары ғана
түзеді. Ол зарядтың маңайында болады және онымен ... өмір ... ... ... ... ... ... және электр әсерлер
тасымалданатын орта ретінде оқылса, 10-сыныпта оның ... ... ... әсер ету мен ... әсер ету ... ... ... ... өрісі ұғымы тереңдетіледі.
Сонымен қоса, күш сызықтар ұғымы, электр өрісінің ... ... ... ... ... ... ... өзгерісі өтіледі.
Осыларға тоқталайық. өрісті q1 нүктелік заряд тудырады делік, онда ... ... ... әсер ... күш, q2 ... пропоционал. Сондықтан,
зарядқа әсер ететін күштің сол зарядқа қатынасы, бұл ... ... ... Бұл ... ... ... сипаттамасы ретінде қарастыруға
болады. Бұл сипаттаманы электр өріснің кернеулігі деп атайды. Күш ... ... да ... ... ... және деп ... ... өрісіне енгізілген q зарядқа F күші түсетін ... ... тең ... ... өрісінің кернеулігі, сол өрістің нүктелік зарядқа әсер ететін
күшінің ... ... тең. ... ... ... жоғарыдағы
формуладан: (Н/Кл). Тұжырымдалады: егер берілген нүктеде әр түрлі ... ... ... ... ... онда бұл нүктедегі
қорытқы кернеу былай анықталады:
енді электр ... күш ... ... ... ... ... ... салсақ, өрістің
таралуы туралы біраз түсінік аламыз. Бұдан көрнекілеу ... алу ... сол ... ... векторлары беретін үзіліссіз сызықтар сызу
қажет. Бұл сызықтар электр өрісінің күш ... ... ... ... ... (10-сурет)
10-сурет
Кернеу сызықтары – бұл шынында жіп сияқты бір заттар түрінде ... ... ... ... ... - ... ... таралуын сурет
түрінде көрсету үшін ғана ... ... ... ... ... ... болады. 4-суретте оң зарядталған шариктің (а),
әр аттас зарядталған екі шариктің (ә), зарядтарының таңбалары ... ... тең ... екі зарядталған пластинаның (б), екі аттас
зарядталған ... (в) ... ... ... ә ... б – ... пластина арасында кернеу сызықтары параллель екені көрініп
тұр: бұл ... ... ... ... өрісі бірдей деген сөз. Кернеуі барлық
нүктеде өзара тең ... ... ... ... электр өрісі деп атайды.
Электр өрісінің кернеу сызықтары тұйықталмаған, олар оң зарядтан басталып
теріс зарядта аяқталады. (4, а – ... ... ... кеңістіктің
қайбір нүктесіндегі теріс зарядтарда аяқталады). Күш сызықтары үзіліссіз
және қиылыспайды, себебі қиылысқан ... ... өріс ... ... ... еді. Күш сызықтарының тығыздығы зарядталған дененің
маңайында үлкен болады, яғни ол нүктелерде ... ... де ... ... өрісін электр зарядтардан бөліп алуға болмайды. Қайта бұл екеуін бір
объект ретінде қарастыру керек: әсер ететін электр өрісі, ал ... ... ... сол өрістің орталығы (немесе корпусы) деп ... ... ... ... және ... өрістерінің негізі, 10-сыныпта
электр өрісі толығырақ ... Енді ... ... ... өту ... даму деңгейіне толық сай келеді.
Тыныштықтағы электр зарядтарының арасында Кулон заңымен анықталатын күштер
әсер етеді. Жақыннан әсер ету ... ... бұл ... ... әрбір заряд басқа зарядқа әсер ететін электр өрісін тудырады
және керісінше. ... ... ... ... ... да ... мына ... көруге болады.
а ... ... ... алып ток ... ... ... ... өтпеген кезде олардың арасында не ... не ... ... Ал егер ток өткізгіштерден қарама-қарсы бағытта өтетіндей ... ... ... ... ... байқалады (5-сурет, ә). Ток бір
бағытта өткен кезде тартылу ... ... ... ... бар ... ... яғни қозғалыстағы зарядтардың әсерлесуі
магниттік әсерлесулер деп ... ... ... ... ... ... ... тогы бар
өткізгіштің маңайында магнит өрісі болады. Эксперимент жүзінде анықталатын
магнит өрісінің кейбір негізгі ... атап ... ... ... ... тогы ... зарядтар) тудырады.
2. магнит өрісі электр тогының әсерінен байқалады.
Магнит өрісінің тогы бар ... ... ... ... ... ... ... пен рамканы алып таяу орнатамыз (6-сурет, а).
өткізгіш пен рамкадан ток ... ... ... ... ... рамканың
жазықтығында жататындай жағдайға келеді (6-сурет, ә). ... ... ... 1800 – ... ... ... ... физикасында оқытылғандай магнит өрісін тек ток қана ... ... ... ... де ... Егер тогы бар рамканы тұрақты
магниттің ортасына орналастырсақ, онда рамка, магнит полюстерін қосатын
линияға перпендикуляр ... ... ... ... 15- ... ... өріс тогы бар ... ... ... әсер ... де ... өрісінің бұрағыш әсері магнит тілшесіне де жүреді. Мұны ... ... ... ... тілшесі сопайған магнит болып табылады,
оның екі ... бар: S ... N ... ... ... ... тілшесіне немесе тогы бар рамкаға бұрағыш
әсерінен ... ... ... бағытын анықтауға болады. Магнит
өрісінде еркін («өз еркімен») ориентацияланған магнит тілшесінің ... ... ... қарай бағытын магнит индукциясы векторының
бағытын анықтайды. Бұл бағыт тогы бар тұйық ... оң ... ... ... Оң кесілген бұранданы контурдағы ток бағытымен бұрағанда
қалай қарай ығысса солай қарай оң нормал бағытталады.
Магнит өріснің ... ... ... үшін ... ... деп ... сызықтарды салуға болады. Берілген нүктеде жанамасы
магнит индукциясының бағытын беретін сызықтарды ... ... деп ... ... бар түзу ... үшін ... ... сызықтарын салайық.
Ол үшін магнит тілшелерін қолдануға болады (9-сурет). Сонда, бұл тогы ... ... ... ... ... ... Шеңберлердің
центрі өзкізгіш осінде болады. Сызықтардағы стрелкалар, берілген сызықтың
жанамасы болып табылатын магнит индукциясының векторының ... ... ... ... бір ... – оның не ... не ... Олар әрқашан тұйық. Күш сызықтары тұйық болатын өрістерді құйынды
өрістер деп атайды. Магнит өрісі – құйынды өріс ... ... ... ... ... – магнит өрісінің фундаменталды қасиеті
болып табылады. ... ... ...... ... көзі ... заряды сияқты, магнит заряды табиғатта болмайды.
2.3 10 сыныпта электромагниттік өріс ұғымын қалыптастыру әдістемесі
Заряд ... ... ... ... ... бірі –
электромагниттік өріс ... ... ... ... ... өріс – материяның бір түрі, екіншісі – зат. (10-сурет)
17-сурет
Өріс және зат ... ... ... Олар тек бірі ... өтіп ... ... ... бірінің қасиетіне екіншісі себепші болады. ... ... ... екі ...... әсер және
жақыннан әсер ету – арасындағы күрес айтарлықтай ... ... ... және картезиандық (17-18 ғ.философия ... ... ... ... ... ... әсер ету ... негізгі және алғашқы ұғым ретінде заряд ұғымы
алынады да, барлық электромагниттік құбылыстар ... ... ... әсері арқылы түсіндіріледі. Бұл теория ХІХ ғ. Орта шенінде ... ... ... бұл ... статикалық электр мен ... ... ... ... алыстан әсер ету теорияларының барлығында да өріс
жөніндегі ұғым болмады.
Сол дәуірдегі жаңадан ашылған құбылыстарды ескі ... ... ... жаңа және ... теория жасауды қажет етті. Ондай теорияның
негізін салушылар М.Фарадей (1791-1867 ж.) және Дж. ... ... ... ... ... ... әсер ету теориясында негізгі
және алғашқы ұғым өріс ... ... ал ... ... қосалқы рөл
берілген жақынна әсер ету ... ... ... ... ... ... болатын өзгерістерімен байланысты және
ол өзгерістер кеңістікте шекті жылдамдықпен тарайды.
Тек ... ... ... алыстан әсер ету және жақыннан әсер ету
концепцияларының арасындағы таласты шешіп беруі мүмкін емес еді, ... ... да ... ... ... ... береді. Тек өте
жылдам өзгеретін электромагниттік өріске ... ғана ... әсер ... ... ... бірден белгілі болды.
Дегенмен Максвелл теориясы, басқа физикалық ... ... ... ең ... – ол зат ... ... ... ғасырдың соңғы
жылдарында Г.Лоренц (1853-1928 ж.) бір жағынан Максвелл теориясына сүйеніп,
екінші жағынан заттардағы бөлшектермен ... ... ... ... ... ... ... электромагниттік
және оптикалық құбылыстардың жалпы теориясын жасады. Кейіннен, электронның
бар екендігі тәжірибеде ... соң, бұл ... ... ... » деп ... ... Бірақ, Максвелл теориясындағы
сияқты Лорнец теориясы да эфир ... ... ... ... ж.) және т.б. ... жүргізген тәжірибелері эфирдің ... ... ... ... ... ж.) салыстырмалық
теориясы шыққаннан кейін (1905 ж.) эфир ... ... ... ... ... ... ... өрістің материяның бір түрі
болғандығын ... ... ... ... ... ... ... процестер мына негізгі табиғи заңдарға бағынады: массаның
сақталу заңына, импульстің сақталу ... ... ... ... ... ... және ... заңына, масса мен энергияның өзара
байланысы заңына. өріс үшін сақталу заңдардың орындалуы материяның зат түрі
мен өріс түрі ... ... ішкі ... бар ... көрсетеді.
Материянық бұл екі түрінің ортақ белгілері бар:
Зат және өріс біздің ... тыс және оған ... өмі ... екі ... да және ... де ... бар.
Екеуінің де корпускулалық және толқындық қасиеттері бар.
Өрісте жүретін барлық процестер негізгі ... ... ... пен өріс бірі ... өтіп кете ... Өріс зат қасиетін өзгертеді
(поляризация, магниттелу), зат өріске әсер ... ... ... ... пен ... бір-біріне айналуы да мүмкін (фотоннан электрон-позитрон
жұбының пайда болуы және керісінше – электрон мен позитронның ... ... ... ... ... бұл екі ... ... өз ерекшеліктері де бар.
Электростатикалық өрісті оқыту ... біз тек ... ... ... көзқарасты ғана қалыптастыруды бастаймыз.
Электродинамиканың кейінгі бөлімдерінде тұрақты ток ... ... ... өрісінің рөлі және магнит өрісінің энергиясы жөніндегі
мәселелер ... ... ... ... ... өрстің материалдығы туралы шешуші фактор – оның
жылдамдығының ... ... ... Электромагниттік өрістің
материалдығын қалыптастыру онымен бітпейді. Жарықтың қысымын, фотонның
энергиясы мен ... ... ... ... ... бұл
процестің жалғасы болып табылады.
Бұл айтылғандардан «Электр өрісі» тақырыбын оқыту нәтижесінде ... ... ... аз ... ... ... ... да
болса кейінгі тақырыптарда ұғымды қалыптастыруды ... үшін ... ... ... пайдалану қажет.
Электр өрісінің негізгі сипаттамалары. Электр өрісін сол өрістің ... ... ... әсер жасаушы күш арқылы немесе ... ... ... ... ... ... ... шаманы электр өрісінің кернеулігі (Е) деп атайды.
Ол өріс нүктесіндегі ... әсер ... ... (F) ... шамасына (q)
қатынасымен анықталады:
Кернеулік – векторлық шама, оны ... ... ... оң ... ... күш бағытымен сәкес болады.
Егер электр өрісін бірнеше заряд жасайтын болса, онда ... ... ... тең ... тәжірибелер
дәлелдеп беріп отыр. Тәжірибелерден алынған бұл ... ... ... ... ... ... ... сипаттау үшін өріс ... ... ... және ... ... ... Әдістемелік
әдебиеттер мен оқу әдебиеттерінде осы ... ... ... ... ұғым ... ... ... оқыту керек екендігі
жөнінде әр түрлі пікірлер айтылады және қолданылады. ... ... ... - өріс ... - кернеу» реттілігі қолданылып жүр.
Өрісті энергетика тұрғысынан сипаттау үшін нүктедегі өріс потенциалы ... Өріс ... (φ ) ... ... біз ... отырған
нүктесінен зарядты таңдап алынған нүктеге (нөлдік нүкте) дейін алып
барғанда өрістің ... ... (W) сол ... ... ... (q)
алынады: φ= W/ q. Нөлдік нүкте ретінде ... ... ... ... физикада ондай нүкте ретінде әдетте шексізде орналасқан нүкте алынады
да, ал практикалық есептеулерде Жер ... ... ... кез-келген екі нүктесі арасындағы потенциалдар айырмасы нөлдік
нүктені таңдауға байланыссыз, сондықтан оның ... ... ... ол - өріс ... бір ... ... ... қозғағанда жасалатын
жұмыстың (А) сол заряд шамасына қатынасымен анықталады, немесе
Өріс потенциалы және ... ... ... ендіру үшін
электростатикалық өрістің потенциалдың ... ... ... ... энергетикалық сипаттамаларының ішіндегі ең маңыздысы – кернеу ұғымы
(U), өйткені 10- және ... ... ... ... ... ... Дәлірек айтсақ, кернеу ұғымы – ... ... ... ... ... Ол ... ... екі нүктенің
арасындағы бірлік оң зарядқа әсер ... ... ... ... ... ... ... электр өрісі ғана емес, бөгде күш те әсер
етуі мүмкін. Ондай ... ... ... ... ... мен сол ... электр қозғаушы күш () қосындысымен
анықталады:
Егер тізбек учаскесінде ондай бөгде күш ... (), онда ... ... ... ... бір ... болып қалады.
Орта мектеп курсында өрістің бұл айтылған екі түрлі сипаттамаларының ара
қатынасы да ... Ең ... ... ... ... ... бір
текті электростатикалық өріс үшін
немесе
формулалары ... ... 1 – бір ... өріс ... ... бір-
бірінен қашықтығы. Осы формуланың көмегімен өріс ... ... ... ... ... заряды жөніндегі ... ... ... ... ... бар дене ... ... денеге қалайша әсер
жасайтындығы жөнінде сұрақ ... ... ... бұл ... ... ... ... әсер етуі теориясын жасағанын, бұл ... ... кез ... ... ... ... берілетінін, кейіннен
бұл теорияның тәжірибеде дәлелденбегенін айтуға болады. Сонан соң ... ... жаңа ... ... жаңа ... ... ... айналасында ерекше өріс пайда болатындығы, ... ... ... ... ... жылдамдықпен берілетіндігі
жөнінде айтылуы тиіс. Жаңа ... ... әсер ету ... деп, ... ... ... ... электр өрісі деп атайды.
Электр өрісінің материалдығын мынадай логикалық ойлау жүйесінің көмегімен
дәлелдеуге болады. Бір-бірінен r қашықтықта ... А және В ... Егер А ... ... ... белгілі уақыттан кейін оны дереу В
заряды «сезеді» . олай болса, А зарядынан В зарядына қандай да бір ... ... t0 ... А ... В зарядына «сигнал» жіберген
болсын. Егер ... ... ... v болса, онда В заряды
«сигналды» t1 уақыт моментінде қабылдайды. ... екі ... ... ... былай анықталар еді.
Егер «сигнал» өте қысқа болса, онда А зарядынан жіберілген «сигнал» ... ... ... ... бір ... ... бар. Осы А ... «сигнал» қайда болады?
Алыстан әсер ету теориясы бұл сұраққа жауап бере алмайды. ал жақыннан әсер
ету теориясы энергияның ... және ... ... ... бұл ... ... бере ... біздің «сигнал» деп отырғанымыз
тасымалданатын энергия. Уақыттың t0 моментінде ол ... ... ... ... өріс v ... ... ... t1
моментінде оны В заряды қабылдайды.
Энергия – матреияның қасиеті және одан бөлек ... өмір сүре ... ... ... ... де зат ... материяның бір түрі. Ол – бір зарядтың
екінші зарядқа әсерін қамтамсыз етуші материалдяқ орта.
Электр ... ... ... ... ... ... ... емес,
сондықтан оның мәнін дәлелсіз-ақ бере салуға болады (с=3·108 м/с), ... ... бұл ... ... ең үлкен жылдамдық ретінде,
механика курсынан таныс. «Сигналдың» кешігуін бақылау үшін зарядтың орын
ауыстыруы өте шапшаң ... тиіс және ... ... өте қашықтықта
орналасқан болуы керек. Қазіргі ... ... оңай ... бар
екендігін, радиотолқындар көмегімен оның таралу жылдамдығын радиожаңғырық
арқылы оңай ... ... ... ... ... зерттегенде, автоматты стансаларды басқарғанда «сигналдың»
кешігіп жететіндігі ескеріліп отыратындығын ... ... және ... өрісі ұғымдары 8-сыныпта кейбір электрлік және магниттік
құбылыстарды түсіндіру барысында қолданылған ... Енді ... ... ... сүйене отырып және қарапайым тәжірибелер көрсету арқылы,
оларды электр ... ... ... ... ... ... тәжірибенің бірі ретінде жіпке ілінген пенопласт тілімшесін
зарядталған шарға жақындату және алыстату ... ... ... әр ... ... жіп әр түрлі бұрышқа ауытқиды, бұл – сәйкес
нүктелерде электр өрісінің физикалық ... әр ... ... ... ... электр өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсер ... ... Ол үшін ... электрондық сәуленің зарядталған
таяқшаның электр өрісі әсерінен ауытқитынын бақылауға болады.
Электродинамиканың кейінгі ... ... ... ... ... ... ... зарядқа әсер
жасамайтындығын ал қозғалыстағы зарядқа оның әсері ... ... ... қозғалыстағы зарядқа электр өрісі де, магнит ... де ... ал ... ... тек ... өрісі ғана әсер жасайтындығы
жөнінде қорытындылап қою керек.
Мұнан кейін оқушыларға қазіргі кезде ... ... ... мен ... ... ... мен ... өрісі арасында тығыз байланыс ... ... ... ... ... да ... бірыңғай
электромагниттік өріс жайында айтылады, ал электр және ... ... ... дербес жағдайлары болып табылады.
Сонымен, электромагниттік өрісті материяның бір түрі ретінде анықтаймыз,
оның өзіне тән ... ... ... ... да ... да әсер ... ... Электромагниттік өзара әсер
заңдылықтары, басқаша айтқанда электромагниттік өріс ... ... ... ... ... ... ... өріс және оның ерекшеліктері.
Оқушыларды электростатикалық және стационарлық ... ... ... ... ... таныстырады. Сондықтан магниттік
өрісті зерттеу барысында бұл ... ... ... ... ... бірқалыпты қозғалыстағы электронның немесе тұрақты токтың ... ... ... және электростатикалық өріспен
салыстырғанда магнит өріс потенциалды емес, ол құйынды өріс ... ... ... ... ... өріс ... болуның себебін түсіну
ауырға соғады. өйткені ... ... ... тұйық контур
бойымен атқарылған жұмыс нөлге тең ... өріс ... ... Егер ... ... ... ... жұмыс нөлден
өзгеше болса, ол өріс ... деп ... ... магниттік өрістің
зарядқа әсерін (Лоренц күшін) зертеу барыснда
18- сурет.
оқушыларға зарядтарт орын ... ... өріс ... ... ... жылдамдық векторы мен оған әсер ... күш ... ... деп ... ... «құйынды өріс» пен
«потенциалдық өріс» ұғымдарын біраз толығырақ ... ... ... ... қиын.
Магниттік өрістің құйынды болуының себебін мектеп оқушыларына түсіндіру
қиын ақ. Сондықтан ... ... ... ... ... ... мынау айтылады: электростатикалық өріс ... емес ... оның ... тұйықталмаған (олра зарядтан басталады ... ... ... ... ... түзулері тұйықталған, ал
өрісті қозғалыстағы зарядтар ... Бұл ... ... ... ... емес) екенін дәлелдейді.
Электрлік және магниттік өрістердің сәйкес қасиеттері мен сипаттамаларын
бір ерттілікпен ... ... ... ... ... ... ... Алдымен магниттік өрістің қозғалыстағы ... ... ... ... ... ... емес, сондықтан магнитік өріс орталықтық болуы
мүмкін емес. Мүны да ... ... ... ... ... ... ... өткізгіш бойымен ток жіберген кезде өткізгіш электрлік
магнитке оралады (12-сурет). (Қондырғыда бір аккумулятор электрлік магнитті
қоректендіреді, екіншісі ... ... ... ток ... жағдайды қарастыру кезінде қызық мәселе туады: қозғалыстағы ... өріс оның ... ... ... әсер етеді. Ал
болса, онда заряд магнит өрісінде шеңбер ... ... ... тағы бір ... шығаруға болады: магниттік күштер зарядтың
қозғалыс траекториясын ... ... бола тұра ол ... ... егер ... өріске тогы бар өткізгіш енгізсек және ол орын ... онда ... өріс ... ... Ол Ампер күшінің ... - ... ... ... мен тогы бар өткізгіш
кесіндісінің (ток элементінің) бағыты арасындағы бұрыш.
Бұл мәселені шешу үшін ... ... ... ток ... алып оған
қапталмаған ашық ... ... ... ... ... ... ток ... еркін қозғалатын ұзындығы l ... ... ... ... ... , ... ... перпендикуляр және тік жоғары қарай бағытталған.
I
F
l
Iинд
19-сурет.
өткізгіштен І тогы өтеді және қозғалғыш өткізгіштің әрбір ... ... әсер ... ()
Айталық, өткізгіш жылдамдықпен қозғала ... t ... ... ... ... Онда Ампер күшінің атқаратын жұмысы:
Алынған қорытынды базалық ... ... ... оқушыларға белгілі мына
дерекпен расталады: тұрақты ... ... ... ... ... ... ???? түзген ток бар). Сондықтан жұмысты магниттік
өріс орындайды деп ойлайды ... ... ... ... ... үшін l ұзындықты өткізгіште тұрақты ток болған ... ... ... ... Ал мұны электрлі – магниттік индукция құбылысын
зерттегеннен кейін іске ... ... Ол үшін ... логикалық –
ізденістік тапсыома беріледі: өрістің механикалық және толық жұмысын ... ... тең ... It=q – t уақытында өткен заряд. Ендеше
Ал механикалық жұмыс ... ... ... бөлігін құрамайды. Себебі,
өткізгіш магниттік өрісте жылжығанда индукциялы электрлік өрістің ()
өткізгіште негізгі токқа қарсы бағытталған ... ток ... ... ... ... кері жұмыс істейді. 7 демек, магниттік
күштердің толық күші:
Сонымен, магниттің толық ... ... тең. ... ... ... яғни ток ... жұмысымен өткізгіште тұрақты ток ұсталып тұрады.
Сондықтан ... ... ... ... ... ток ... ... тұрады.
Электростатикалық өріс секілді магниттік өрістің де қандай да бір энергия
қоры болады. Магниттік өріс ... ... - ... ... орта ... физика курсында магниттік энегияның тығыздығына
арналған формуланы бермейді. Оның орнына индуктивтік орамның магниттік өріс
энергиясының ... ток күші ... ... ... ... өрістің
энергиясын электрлік токтың энергиясы деп атайды):
мұндағы, L – орамның индуктивтілігі.
Бұл формуланы ... үшін ... ... ... тізбекте элекрлік
ток күшінің орнығу процесі мен ... да бір ... ... ... жету ... ... көрсетеді. Ток күшінің І жылдамдық
модулі - ға ұқсас (екеуі де ... ... ... Элкетрлік
контурда индуктивтіліктің болу себебінен контурдың белгілі біо ... ... ... болады. Оның инерттілігінің мәнісі ток күшінің кез-
келген өзгерісі тежеліп ... және де ... ... ... болса, сол ғұрлым тежелу күші де үлкен.
- өрнегі бұл – токпен байланысқан ... ... ... өзін ... ... арқылы жоғарғы шаманы ... ... өріс ... ... индуктивтілігі L болатын
ұзын соленоидты қарстыруға болады.
Егер ... ... n – ... өлшеміне келетін ораулар саны, V – соленоид
көлемі) шамаларын қоятын болсақ ... ... ... өріс ... ... ... ... айту үшін бірінші
оқушыларды электрлі-магниттік индукциямен таныстыру керек екенін ... ... ... ... ... ... ... құйындық сипатын
ғана зерттеумен шектелмей, әр түрлі өрістердің суреттерін көрсету ... тогы бар ... ... ... өрістері. Сонымен қоса
қозғалыстағы зарядқа және магниттік өрісте тогы бар өткізгішке әсер ... ... іс ... ... ... керек.
Сонымен қатар, магниттік өріс қозғалыстағы кез-келген зарядпен ... ... ... ... ... ... ... үшін, магниттік
өріс тогы бар өткізгіштің маңайында (Эрстед тәжірибесі) байқалады.
2.4 Құйынды электр өрісі. Электрлімагниттік индукция
Біздің ... ...... ... ... ... және оның түзілу себебін түсіндіру,
Қарапайым жағдайды қарастырайық: магниттік өріс ... және ... ... векторы , ауданы S контур жатқан ... Бұл ... ... ағын Ф - ВS-ке тең ... ... ... өзгеруі кезінде пайда болатын индукцияның Э.Қ.К.:
магниттік индукция В және ... ... S ... өзгере алатындықтан былай
жазса болады.
Бұл өрнектегі бірінші мүше индукцияның Э.Қ.К.-ін сипаттайды, ол, магниттік
ағын өтіп тұратын контур ... ... ... ... ... Ал
екінші мүше магнитік өрістің өзгеруінен туатын индукцияның Э.Қ.К.-і.
Индукцияның Э.Қ.К.-тууының осы екі ... ... ... керек.
Алдымен бірінші жағдайға келейік. Егер контурдың ауданы өзгеретін ... ... ... ... ... міндетті түрде қозғалысқа
келулері керек. Онда ол өткізгіштердегі зарядтарға Лоренц күші әсер ... ... ... ... ... ... ... бүл
түрін түсіндіруге оқушылардың білімі жетеді, оларға магниттік ... ... әсер ... ... кезекте магниттік өрістің өзгеру жағдайын қарастырайық, бұл кезде
зарядтар мен өткізгіштер қозғалмайды.
Тыныштықтағы электрлік зарядтарға тек қана ... өріс қана әсер ... ... ... өткізгіште электр тогы пайда болса, онда
өткізгіштіктегі еркін ... ... өріс әсер ... ... ... айнымалы магнит өрісі ғана болған болса, онда
электрлік өріс ... ... ... ... ... өріс ... «келуіне» себеп болады деп жорамалдауға тура келеді. Бұл өрісті
индукциялы немесе құйынды ... өріс деп ... ... электрлік
өрістің бар болуын Дж.К.Максвелл жорамалдаған.
Құйынды электрлік өрістің ерекшеліктерін, электрлік және ... ... ... анықтаған жөн. Индукциялы электрлік өрістің
зарядқа ... ... ... векторы - мен сипатталады. Индукциялық
өрістің энергетикалық сипаттамасын – индукциялық Э.Қ.К. .
Оқушылардың зейінін индукциялық ... ... ... ... индукциялық Э.Қ.К. тізбекте бүтіндей қамтып түзіледі. Яғни
магниттік индукция ... ... ... ... ... ... ... элемент Э.Қ.К.-і, термопара Э.Қ.К.-і белгілі бір бөліктерде ғана
пайда. Оның өткізігіш ... ... және ... ... ... ... ... Э.Қ.К.-і магниттік өрістің
өзімен анықталады. Электрлі-магниттік ... ... ... рөл ... яғни электрлі-магниттік өрісті тіркейтін ... ... ағын ... ... ... ... өріс ... болады. Ол
өрістің энергетикалық сипаттамасы ... ... ... ... ... бар ... онда және ... ғана индукциялық ток пайда
болады.
Индукциялық ... өріс ... ... қарғанда потенциалды
емес, құйынды өріс болып табылады ... ... ... ... ... табылады) (14-сурет).
B
E
20-сурет
яғни, тогы бар түзу өткізгіштің магнит өріс индукциясының ... ... ... ... Э.Қ.К.-тің таңбасын
анықтауға болады (сол арқылы индукциялық электрлік өрістің ... ... ... ... магниттік ағын азайса (Ф0). Егер де магнитті ағын артса (Ф>0), онда индукцияның ... ... (

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 64 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 900 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Бастауыш – сынып оқушыларының психологиялық дамуына арналған сабақтар44 бет
Мемлекетаралық қатынас - дипломатия10 бет
"Диспансеризация."3 бет
«Экономикалық ақпарат жүйелері артықшылық үшін қолданылатын ақпараттық технологияны пайдалану"8 бет
Ақша несие саясаты мақсаттары мен құралдары23 бет
Жасөспірімдердің ерікті зейінінің өзгеру динамикасы30 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы жайлы ақпарат9 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы жайлы мәлімет5 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы туралы3 бет
Жылудинамиканың бірінші және екінші заңы туралы ақпарат5 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