Вакуумдағы электростатикалық өріс Дәріс жоспары
жүктеу/скачать 176,04 Kb.
|
|
1– дәріс. Вакуумдағы электростатикалық өріс Дәріс жоспары: Электр заряды және оның қасиеттері. Электр зарядының сақталу заңы. Нүктелік заряд. Кулон заңы. Электр өрісі. Өрістің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Диполь өрісі. Кейбір денелерде үйкелгеннен кейін өзіне ұсақ бөлшектерді 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, зарядтардың бар болуы зарядталған денелердің басқадай зарядталған денемен өзара әсерлесуінен көрінеді. Шартты түрде оң және теріс деп аталатын екі түрлі электр заряды бар. Бірдей таңбалы зарядтар бір-бірінен тебіледі, ал әртүрлі таңбалы зарядтар бір-біріне тартылады. Электр заряды белгілі бір элементар бөлшектер деп аталатындардың бөлінбейтін қасиеті болып табылады. Элементар бөлшектердің барлығының да заряды абсолют шамасы бойынша бірдей болады. Оны элементар заряд деп атап, оны e әрпімен белгілейміз. Элементар бөлшектердің қатарына электрон, протон және нейтрон жатады. Электрон теріс зарядты, протон оң зарядты тасушы, нейтрон заряды нөлге тең элементар бөлшектер. Осы бөлшектерден заттың атомдары құралатындықтан, электр зарядтары барлық денелердің құрамына кіреді. Әдетте түрліше таңбалы зарядтар тасушы бөлшектер денеде бірдей мөлшерде болады да, бірдей тығыздықпен орналасады. Бұл жағдайда денеде кез келген элементар көлемдегі зарядтардың алгебралық қосындысы нөлге тең және әрбір мұндай көлем (тұтас алғанда дене де) нейтральды болады. Егер бір себептен (үйкеу арқылы) денеде бір таңбалы бөлшектердің артық санын туғызсақ (осыған сәйкес екінші таңбалы бөлшек мұнда жетіспейтін болады), онда дене зарядталған болады. Сондай-ақ оң және теріс бөлшектердің жалпы санын өзгертпей-ақ дененің бір бөлігінде бір таңбалы зарядтар, ал екінші бөлігінде екінші таңбалы зарядтар болатындай етіп, оларды қайта орналастыруға болады. Мұны металл денеге басқа бір зарядталған денеге жанастыру арқылы жүзеге асыруға болады. Әрбір q заряд элементар зарядтардың жиынтығынан құралатындықтан, ол е-ге бүтін еселіболады да: (1) Электр зарядтарының жоғалуы және қайтадан пайда болуы мүмкін. Алайда әрқашан қарама-қарсы таңбалы екі элементар заряд бір мезгілде жоғалып немесе пайда болып отырады. Мысалы, - e электрон мен позитронның + e бірге қосылып аннигиляциялануының әсерінен гамма квант пайда болады. – e + e жоғалып кетеді. Енді қайтадан пайда болу процесі барысында, яғни гамма квант атом өрісіне енуі кезінде – e электрон мен позитрон + e пайда болады. Кез келген тұйықталған жүйеде электр зарядтарының алгебралық қосындысы әр уақытта өзгеріссіз қалып отырады, яғни: (2) Бұл тұжырымдау электр зарядтарының сақталу заңы деп аталады. Егер зарядталған бөлшектер, мысалы электрондар дененің ішінде еркін қозғала алатын болса, онда мұндай заттар электр тоғын өткізе алады. Электр тоғын туғызатын заряд тасымалдаушылар тек электрондар ғана емес, иондар болуы мүмкін. Иондар – өздерінен бір немесе бірнеше электрондарды жоғалтқан немесе қосып алған атомдар немесе молекулалар. Электр тоғын өткізу қабілетіне сәйкес барлық заттар диэлектриктер, өткізгіштер және жартылай өткізгіштер болып бөлінеді. Өткізгіштерге барлық металдар, балқыған тұздар, тұздардың, қышқылдардың және сілтілердің ерітінділері жатады. Жартылай өткізгіштер, өткізгіштер мен диэлектриктердің арасында жатады да, оның электр өткізгіштік қасиеті әсерге, әсіресе температураға байланысты болады. Жартылай өткізгіштерге кремний, германий жатады. Диэлектриктер немесе тоқ өткізбейтіндерге су, ауа, шыны, эбонит, каучук, май және т.б. жатады. Табиғатта идеал диэлектриктер болмайды, аз да болса электр тоғын бойынан өткізеді. Алайда изоляторлар өткізгіштерден тоқты 1015 -1020 еседей нашар өткізеді. Денелердің өз бойынан зарядтарды өткізу әртүрлі себептерге байланысты. Мысалы, изолятор болатын таза су басқа ерітіндінің аз ғана тамшыларының араласуының әсерінен жақсы өткізгішке айналады. Сол сияқты қалыпты жағдайдағы ауа қыздырылған немесе сиретілген күйінде өздерінен электр зарядтарын өткізетіндігін байқауға болады. Жай уақытта шыны да жақсы изолятор, бірақ дымқыл жерде оның бетіне ылғалды пленка пайда болуының салдарынан жақсы өткізгіш бола алады. жүктеу/скачать 176,04 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|