Электростатика
Электрдің атомистік тұрғыдағы табиғаты. Заряд
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Кернеулік векторының ағыны. Остроградский-Гаусс теоремасы және оны симметриялы денелердің өрісін есептеуге қолдану
- Электрдің атомистік тұрғыдағы табиғаты. Заряд . Электр зарядтарының сақталу заңы.
| Электрдің атомистік тұрғыдағы табиғаты. Заряд. Электр зарядтарының сақталу заңы
Кулон заңы. Ортаның диэлектрик өтімділігі Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі Суперпозиция принципі. Электрлік диполь Кернеулік векторының ағыны. Остроградский-Гаусс теоремасы және оны симметриялы денелердің өрісін есептеуге қолдану Электростатикалық өрістің жұмысы. Электростатикалық өрістің циркуляциясы Потенциал. Потенциалдың электростатикалық өріс кернеулігімен байланысы Электрдің атомистік тұрғыдағы табиғаты. Заряд. Электр зарядтарының сақталу заңы. Ағылшын физигі У. Гильберттің (1544-I603) пікірі бойынша кейбір денелерде үйкелгеннен кейін ұсақ бөлшектерді өзіне тарту қасиеті байқалған, ол электрлену құбылысы деп аталады. Электрленген дене зарядталады. Қазіргі пікір бойынша заряд денелер бір-бірімен тиістірілгенде ғана пайда болып, электрлік күй бір денеден екінші денеге беріле алады. Сөйтіп, электр зарядының бар болуын зарядталған денелердің басқадай зарядталған денемен өзара әсерлесуінен байқауға болады. Француз ғалымы Дюфе (1969-1739) электр заряды екі түрлі болатынын тұжырымдаса, американдық ғалым Франклин (1706-1790) шартты түрде зарядтарды оң және теріс деп екі түрлі электр зарядының бар екендігін айтқан болатын. Мысалы шыны таяқшаны-теріге үйкегенде оның оң таңбалы электрленуі, ал терінің теріс таңбалы электрленуі кездейсоқ ашылған болатын.Ал электрленген денелердің өткізгіш және өткізбейтін изолятор болып бөлінуін бірінші болып ағылшьін ғалымы Грей 1729 жылы айтқан. Американ физигі Р. Милликен (1868-І973) мен совет физигі А. Иоффе, тәжірибелердің қорытындысынан электр зарядының элементар заряд деп атауға болатынын тұжырымдады, яғни е=1,6·10-19 Кл. Электрон теріс зарядты, протон оң зарядты тасушы, ал нейтрон заряды нөлге тең элементар бөлшек. Зат атомдары осы бөлшектерден құралатындықтан, электр зарядтары барлық денелердің құрамына кіреді. Олай болса, электронның массасы me =9,11•10 -31 кг, протонның массасы mр =1,67·10-27 кг. Көптеген тәжірибелердің қорытындыларынан ағылшын физигі М. Фарадей (I791-1867) табиғаттың негізгі бір заңы - зарядтардың сақталу заңын ашты. Кез келген тұйықталған жүйеде электр зарядтарының алгебралық қосындысы әруақытта өзгеріссіз қалыпта отырады, яғни (1) Сонымен, қозғалыста әлде тыныштықта екеніне қарамастан электр заряды санақ жүйесіне тәуелсіз болады. Зарядтар жаңадан жасалмайды да, жойылып та кетпейді, олар тек бір денеден екінші денеге көшуі немесе бір дененің өз ішінде орын ауыстыруы мүмкін. Денелердің ішінде заряд тасушы бөлшектер (электрондар, иондар және т.б) болса,онда ол денелер электр тогын өткізеді. Өткізгіштердің өзі бірінші және екінші текті өткізгіштер болып бөлінеді. Бірінші текті өткізгштер ішінде заряд орын ауыстырғанда олардың химиялық табиғатында ешқандай өзгеріс және зарядпен ілесе аларлықтай зат бөлшектерінің тасымалдануы болмайды, екінші текті өткізгіштер ішінде зарядтардың орын ауыстыруы химиялық өзгерістерге байланысты болады, соның нәтижесінде оларды құраушы заттардың басқа өткізгіштермен жанасқан жерінде бөлшектердің бөлінуі байқалады. Бірінші текті өткізгіштерге барлық металдар, ал екінші текті өткізгіштерге балқыған тұздар, тұздардың, қышқылдардың және сілтілердің ерітінділері жатады. Диэлектриктерге (изоляторларға) тұздардың кристалдарын, пластмассаны, майды, ауаны, шыныны, кәрленді фарфорды, эбонитті, балауызды, каучукты және тағы басқа көптеген заттарды жатқызуға болады. Сонымен қатар, жартылай өткізгіштер тобы бар. Бұларға әлсіз электр өткізгіштік әрі оларды ерекше топқа жатқызуға мүмкіндік беретін тағы басқа да қасиеттері бар денелер мысалы германий, кремний жатады. Жартылай өткізгіштер негізінен электр тогын өткізуіне байланысты өткізгіштер мен диэлектриктер аралығында болып, оның электр еткізгіштік қасиеті сыртқы әсерге әсіресе, температураға тәуелді болады. жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|