Лабораториялық жұмыс Физика кафедрасының 20 ж
МОДЕЛЬДЕУ ӘДІСІ БОЙЫНША ЭЛЕКТРОСТАТИКАЛЫҚ ӨРІСТІ ЗЕРТТЕУ
жүктеу/скачать 2,1 Mb.
|
| МОДЕЛЬДЕУ ӘДІСІ БОЙЫНША ЭЛЕКТРОСТАТИКАЛЫҚ ӨРІСТІ ЗЕРТТЕУ
Мақсаты: зерттелінетін электростатикалық өрістің күш сызықтары мен эквипотенциал беттерінің картинасын тұрғызу. ҚҰРАЛ-ЖАБДЫҚТАР: тұрақты кернеу генераторы,электродтары бар әлсіз өткізгіш пластина,зонд,тілшесі бар вольтметр. Кіріспе Электр заряды қоршаған ортада электр зарядтарының арасындағы өзара әсерлесуі жүзеге асатын материяның ерекше түрі-өрісті туғызады.Электр өрісі бар кеңістік электр күштерінің байқалу аймағы боп табылады.Әрбір нүктедегі электр өрісі берілген нүктелегі өрістің күштік және энергетикалық сипаттамалары болып табылатын Е кернеуліктің және φ потенциалдық мәндерімен сипатталады.Күш сызығы – электр өрісінің кернеулік векторымен дәл келетін жанама сызық. Күш сызықтары қиылыспайды,себебі әрбір нүктеде өрістің кернеулігін белгілі бір бағытқа ие. Өрісті графикалық түрде кескіндеу үшін күш сызықтарын немесе эквипотенциал беттерді қолдануға болады. Эквипотенциал бет деп потенциалдары бірдей болып келетін нүктелердіңі геометриялық орнын айтады. Электр өрісін графикалық түрде күш сызығының көмегімен бейнелеуге болады.(1) суретте зарядталған жазықтық пен нүктелік зарядтың жасайтын электростатикалық өрістің күш сызықтары (тұтас) және эквипотенциал (үзік) сызықтары көрсетілген. Эквипотенциал сызықтар сызба жазықтықтың эквипотенциал бетінің қимасында көрсетілген. 1 сурет. Эквипотенциал және күш сызықтарының картинасы. Эквипотенциал беттерді ∆φ бірдей қадаммен жүргізеді. Күш сызықтары сияқты олар да қиылыспайды, себебі өрістің әрбір нүктесінде φ-ң бір ғана мәні сәйкес келеді. Зарядты эквипотенциал бет бойымен атқарған жұмыс. себебі . Екінші жағынан, F күштің элементар dl орын ауыстырғанда атқаратын жұмысы
Бұдан F ≠0 және dl≠0 болса, =0. Бұл зарядқа әсер ететін күш тең потенциалдар бетінің бойымен орын ауыстыруына перпендикуляр болатынын көрсетеді. Сондықтан күш сызықтары кез-келген эквипотенциал бетке перпендикуляр (2-сурет). 2 сурет. Күш (тұтас) және экспоненсиал (үзік) сызықтардың орналасуы Берілген нүктеде өрістің кернеулігі потенциалмен
қатынасымен өрнектеледі, мұндағы
(x,y,z) функциясының градиенті деп осы функцияның максимал өсу жағына бағытталған, және модуль жағынан осы бағыттағы функцияның туындысына тең векторды айтады:
мұндағы n-эквипотенциал бетке түсірілген бірлік нормаль. (2) және (4) өрнектерінен, әрбір нүктедегі электростатикалық өрістің кернеулік векторы сан жағынан күш сызықтарының бойымен потенциалдың өзгеру шапшаңдығына тең және потенциалдың кему жағына бағытталады:
жүктеу/скачать 2,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|