Гаусс теоремасының тұжырымдамасы: тұйықталған бет арқылы өтетін электр өрісі кернеулігінің вектор ағыны осы беттің ішінде жатқан зарядтардың алгебралық қосындысын - ге бөлгенге тең.
Гаусс теоремасы былай өрнектеледі:
.
Электр өрісінің кернеулік сызықтары. Электрлік ығысу.
3 (а) – сурет.
+ + + +
- - - - 3 (б) – сурет.
Электр өрісі кернеулігін сызықтармен кескіндейді. Ол сызықтардың әр нүктесіндегі жанамалар, сол нүктедегі өрістің кернеулігі ( ) векторымен дәл келетін болу керек. Мұндай сызықтар өрістің күш сызықтары немесе кернеулік сызықтары деп аталады (3 а - сурет).
Күш сызықтары оң зарядтардан басталып, теріс зарядтарда немесе шексіздікте аяқталады.
Шамалары бірдей және қарама-қарсы зарядтары бар жазық екі пластинка ара сындағы өрісті кескіндейік. Барлық нүктелердегі кернеулігінің шамасы мен бағыты бірдей болатын өріс біртекті өріс деп аталады. Біртекті өрістің күш сызықтары бір-бірінен бірдей қашықтықта жататын параллель түзулер. 3 б-суретте әр аттас зарядталған екі пластинка арасындағы кернеулік сызықтары бірдей өріспен көрсетілген.
Электрлік ығысу векторы сан жағынан кернеулік векторы Е-нің абсолюттік диэлектрлік өтімділікке ( ) көбейтіндісіне тең болады:
; ал скаляр түрде
Электрлік ығысу Кл/м2 - пен өлшенеді. Берілген бір бетті тесіп өтетін электрлік ығысу саны электрлік ығысу векторының ағыны деп аталады.
Кез-келген әртекті өрісте белгілі бір S бетті тесіп өтетін электрлік ығысу ағыны:
Ф=
8. Электростатикалық өріс күштерінің жұмысы. Потенциал.
Электростатикалық өріс (яғни қозғалмайтын зарядтар туғызатын) күштерінің потенциалдығына тікелей көз жеткізейік. Бұл үшін қозғалмайтын нүктелік q зарядтың өрісіндегі күштердің осы өрістегі нүктелік зарядтың орын ауыстыруда істеген жұмысын есептейік. Сонда элементар dl жолдағы істелген жұмыс мынаған тең:
мұндағы, . Бұдан 1-2 жолдағы жұмыс үшін мынадай өрнек шығады:
Осыдан q зарядтың өрісіндегі зарядтың потенциалдық энергиясы:
.
Өрістің берілген нүктесіндегі түрліше сынақ зарядтардың т.б. энергиялары түрліше , т.б. болады. Алайда, /q қатынасы барлық зарядтар үшін бірдей болады:
Достарыңызбен бөлісу: |