Электростатика
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
| Кулон заңы. Ортаның диэлектрик өтімділігі. Нүктелік деп аталатын қозғалмайтын зарядтардың өзара әсер күші бағынатын заңды 1785 жылы Ш. Кулон ашқан.
1-сурет Нүктелік заряд деп осы дененің электр зарядтарын тасымалдайтын басқа денелерге дейінгі қашықтығымен салыстырғанда өлшемін ескермеуге болатын зарядталған денені айтады. Кулон нүктелік зарядтардың өзара әсерлесу күйін және зарядтардың сандық мөлшерін есептеп табу заңдылығын ашты. Механика бөлімінде материалдық нүктенің ролі қандай болса, электр бөлімінде нүктелік зарядтың алатын орны да сондай. Иірмелі таразының көмегімен Кулон зарядталған екі шардың өзара әсерлесу күшін зарядтар шамасына және олардың ара қашықтығына байланысын өлшеді (1-cypeт). Бұл жағдайда Кулон зарядталғаң металдарға тап сондай зарядталмаған металл шарды жанастырғанда заряд екі шарға теңдей бөлінетінін негізге алды. Кулон заңы: вакуумдағы нүктелік екі зарядтың өзара әсер күші (Ғ) зарядтардың q1 және q2 шамасьша пропорционал және олардың ара қашықтығының квадратына (r2) кері пропорционал (2) мұндағы k- пропорционалдық коэффициент; q1, q2 - әрерлесетін зарядтардың шамасы; r-олардың ара қашықтығы. - күшінің бағыты өзара әсерлесетін зарядтарды қосатын түзудің бойымен бағытталады, яғни орталық күш болып табылады және сәйкесінше егер зарядтар әр аттас болса тартылады (Ғ< 0), аттас болса тебіледі онда оң (F>0) болады. Бұл күш Кулон күші деп аталады. Кулон күші векторлық түрде былай жазылады мұндағы - q1 зарядтың q2 зарядқа әсер ететін күші, - q1 зарядтпен q2 зарядты қосатын радиус-вектор (2-сурет). 2-сурет (2) өрнекті белгілі бір орта үшін (3) деп жазуға болады, мұндағы e -өлшемсіз шама, ортаның диэлектрлік өтімділігі деп аталады. Егер зарядтар вакуумда өзара әсерлесетін болса, онда әсерлесу күші болар еді де, қатынасы вакуумдағы F0 күшінің басқа ортадағы әсерлесу күші Ғ - тен қанша есе артық екенін білдіреді. Сөйтіп вакуум үшін e=1 болады. Халықаралық бірліктер жүйесінде пропорционалдың коэффициент: . Осы мәнді орнына қойсақ Кулон заңы мынадай түрге келеді: (4) мұндағы электр тұрақтысы деп аталады. k=9*109 (5) жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|