8-лекция. Өткізгіштердің электр сыйымдылығы. Конденсаторлар, олардың жалғануы. Өткізгіш потенциалы ондағы заряд шамасына пропорционал болады. Кез келген өткізгіш үшін ондағы зарядтың потенциалға қатынасы тұрақты болады:
мұндағы С-өткізгіш сыйымдылығы. Сыйымдылық өткізгіш пішіні мен өлшемдеріне байланысты болады. Конденсаторлар деп бір біріне жақын орналасқан екі өткізгіштен жсалған қондырғыны айтады. Олар жазық, сфералық, цилиндрлік болып бөлінеді. Сыйымдылықтардың әр түрлі мәнін алу үшін оларды батареяларға жалғайды. Бұл жалғаулардың барлығы параллель және тізбектей деп аталатын жалғаулардың жиынтығы болып табылады. Конденсаторларды параллель жалғағанда олардың сыйымдылықтары қосылады:
С = ∑Ci Конденсаторларды тізбектей жалғағанда сыйымдылыққа кері шамалар қосылады:
С-1 = ∑Cі-1
9-лекция. Жылжымайтын нүктелік заряд жүйесінің энергиясы. Зарядталған өткізгіштің және конденсатордың энергиясы. Электр өрісінің энергиясы. Жылжымайтын нүктелік зарядтар жүйесі өрісінің энергиясын математикалық
индукция тәсілімен есептеп шығаруға болады. Ол мән мынаған тең:
Зарядталған өткізгіш энергиясын, есептеу үшін өткізгішті нүктелік деп есептеуге болатын зарядтарға бөлу керек. Сонан соң нүктелік зарядар жүйесінің теңдеуін қолданып, мынаны аламыз:
Конденсатор энергиясын табу үшін потенциалды кернеумен ауыстыру жеткілікті. Электр өрісінің энергиясын конденсатор үшін алу оңай, себебі өріс түгелімен конденсатор астарларында орналасқан. Электр өрісі энергиясының тығыздығы мынаған тең болып шығды:
10-лекция. Электр тоғы. Тізбек бөлігі үшін Ом заңы. Тосын күштер. Электр қозғаушы күші. Э.Қ.К-і бар және тұйық тізбек үшін Ом заңы. Ом заңының дифференциалдық түрі. Электр тогы деп зарядтардың реттелген қозғалысын айтамыз. Электр тогын сандық сипаттау үшін ток күші деген шама енгізіледі. Ток күші деп өткізгіштің көлденең қимасынан бірлік уақытта өтетін зарядты айтады:
Ток жүріп тұру екі шарт орындалу керек: 1) өткізгіш ішінде еркін зарядты тасушылар болу керек; 2) өткізгіш ұштарындағы потенциалдар айырымы тұрақты етіп ұстап отырылуы керек. Ом өткізгіш ұштарындағы кернеу мен онан өтетін ток күшін байланыстыратын заңдылықты ашты:
Электростатикалық күштердің тұйық контурдағы жұмысы нөлге тең, сондықтан тұрақты ток жүру үшін тізбекте табиғаты кулондық емес күштер керек. Бұл күштерді тосын (бөгде) күштер деп атайды. Тосын күштердің бірлік зарядқа әсер ететін күшін Э.қ.к. (электр қозғаушы күш–ε) деп атайды. Егер тізбек бөлігінде тосын күштер әсер етсе Ом заңын (тізбектің бір текті емес бөлігі үшін) былай жазуға болады:
Егер тізбек тұйықталған болса Ом заңын төмендегіше жазуға болады:
Ток жүріп тұрған өткізгіш ішіндегі өріс кернеулігі мен ток тығыздығын байланыстыратын теңдеді Ом заңының дифференциалды түрі деп атайды:
11-лекция. Тармақталған тізбектер. Кирхгоф ережелері. Тұрақты токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль–Ленц заңы және оның дифференциалды түрі.
Тармақталған тізбектерді есептеу үшін Кирхгоф тағайындаған екі ережені қолданады: бірінші ереже, түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлге тең; екінші ереже, контурдағы кернеу құлауларының алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. қосындысынатең.
Тұрақты токтың жұмысы мен қуатын энергияның сақталу заңын қолданып алады. Джоуль мен Ленц тәжірбе жүзінде ток жүріп тұрған өткізгіштен бөлінетін жылуды есптеп шығаратын заңдылықты тапты:
Q = I2Rt = IUt
