Charges and Fields Зарядтар және өрістер Тақырыптар



Дата17.02.2022
өлшемі0,55 Mb.
#25818

Charges and Fields Зарядтар және өрістер

Тақырыптар

  • Электр өрісі

  • Электростатика

  • Эквипотенциал

  • Электростатикалық потенциал

  • Электр зарядтары

  • Вольтаж

Оқу мақсаттарының үлгісі

  • Зарядтардың статикалық орналасуы үшін электр өрісінің күші мен бағытына әсер ететін айнымалыларды анықтаңыз.

  • Электростатикалық потенциалдың (кернеудің) күшіне әсер ететін айнымалыларды зерттеңіз.

  • Эквипотенциал сызықтарды түсіндіріңіз және оларды электр өрісінің сызықтарымен салыстырыңыз.

  • Статикалық зарядтардың орналасуы үшін электр өрісінің сызықтарын болжаңыз. Вектор қосу арқылы болжамды тексеріңіз.

Электр өрісі – электрмагниттік өрістің дербес бір түрі. Ол электр зарядының айналасында немесе бір уақыт ішіндегі магнит өрісінің өзгерісі нәтижесінде пайда болады. Электр өрісінің магнит өрісінен өзгешелігі – ол қозғалатын да, қозғалмайтын да электр зарядтарына әсер етеді. Электр өрісінің бар екендігін оның қозғалмайтын зарядқа әсер ететін күші бойынша байқауға болады. Электр өрісінің кернеулігі – электр өрісінің сандық сипаттамасы болып табылады.

Электрстатика — физиканың инерциялық санақ жүйесімен салыстырғанда қозғалмайтын электр зарядтарының өзара әсерін және олардың тепе-теңдік шартын қарастыратын саласы.

Тыныштықта тұрған электр зарядтарының өрісін электрстатикалық өріс деп, ал сол зарядтардың өзара әсер күшін электрстатикалық күш деп атайды. Электрстатиканың негізіне Кулон заңы алынады. Электрстатикалық күш потенциалдық күшке жатады. Сондықтан электрстатикалық өрістің күштік сипаттамасы – кернеулікпен (Е) қатар, сол өрістің энергетикалық сипаттамасы – потенциал да пайдаланылады. Электрстатикалық заңдары электр аппараттарында, электронды оптикалық приборларда, зарядты бөлшек үдеткіштерінде, т.б. приборлар мен құрылғыларда кеңінен қолданылады.



Эквипотенциал бет (лат. aeguus – тең және лат. рotentіal – күш) – электр өрісіндегі электр потенциалының мәндері бірдей болатын нүктелердің геометриялық орны. Электр өрісінің күш сызықтары Эквипотенциал бетке перпендикуляр болады. Бөлшектердің Эквипотенциал бет бойымен қозғалысы кезінде электр өрісінің күші жұмыс жасамайды.[1]

Электрстатикалық Потенциал – электрстатикалық өрістің скаляр энергет. сипаттамасы. Э. п. – зарядпен әсерлескен электрстатик. өрістің потенциялық энергиясының сол зарядтың шамасына қатынасына тең. Электрстатик. өрістің кернеулігі (Е) мен потенциалы () өзара мына қатыс арқылы байланысқан: Е–grad. Э. п. ұғымы Пуассон теңдеуін қа-нағаттандырады.

Электр заряды – бөлшектер мен денелердің сыртқы электромагниттік өріспен өзара әсерін, сондай-ақ олардың электрмагниттік өрістерінің өзара байланысын анықтайтын негізгі сипаттамалардың бірі.

Электр заряды 2 түрге ажыратылады және ол шартты түрде оң заряд және теріс заряд деп аталады. Аттас зарядтар бірін-бірі тебеді, ал әр аттас зарядтар бірін-бірі тартады. Дененің электр заряды оның құрамына енетін барлық бөлшектің Электр зарядының алгебр. қосындысына тең. Электр заряды дискретті, яғни барлық бөлшектер мен денелердің электр заряды еселі болып келетін ең кіші элементар электр заряды болады. Оқшауланған электр жүйесінде зарядтың сақталу заңы орындалады. Қозғалмайтын электр зарядының арасындағы өзара әсер Кулон заңымен, ал электр заряды және оның эл.-магн. өрісінің арасындағы байланыс Максвелл теңдеуімен сипатталады. Заттағы өрісті қарастырған кезде электр заряды еркін заряд және байланысқан заряд болып ажыратылады. Электр зарядының бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшеу бірлігі – кулон (к).



Электрлік кернеу - екі нүктенің потенциалдар айырмасы, яғни электр зарядының бір нүктеден басқа нүктеге ауысуы жұмысының сол заряд шамасына қатынасымен анықталады.

Жұмыстын орындалу реті

  1. ..https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=physics&type=html&sort=alpha&view=grid сайтына кіріп виртуалды Charges and Fields Зарядтар және өрістер лабороториялық жұмысына кіреміз.



Барлық нүктелерінде электр өрісінің потенциалы бірдей мәндерге ие болатын бет эквипотенциал беті деп аталады. Эквипотенциал бетіндегі кез келген екі нүктенің арасында потенциалдар айырымы нөлге тең, сондықтан зарядтың эквипотенциал бетіндегі кез келген қозғалысы үшін электр өрісі күштерінің жұмысы нөлге тең. Бұл заряд эквипотенциалды бет бойымен қозғалғанда траекторияның кез келген нүктесіндегі күш векторы орын ауыстыру векторына перпендикуляр екенін білдіреді. Демек, электростатикалық өрістің қарқындылық сызықтары эквипотенциал бетіне перпендикуляр.

Нүктелік заряд өрісінің эквипотенциалдық беттері шарлар болып табылады, олардың ортасында заряд орналасқан. Біртекті электр өрісінің эквипотенциалдық беттері интенсивтілік сызықтарына перпендикуляр жазықтықтар болып табылады. Екі ұқсас нүктелік зарядтардың өрісінің эквипотенциал беттері көрсетілген.



Электрлік потенциалды эквипотенциалдық сызықтарды бейнелейтін графикалық түрде немесе үш өлшемде – эквипотенциалдық беттерде көрсетуге болады. Эквипотенциал бетінің барлық нүктелері бірдей потенциалға сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, бұл беттегі кез келген екі нүктенің арасындағы потенциалдар айырымы нөлге тең, ал заряд бір нүктеден екінші нүктеге ауысқанда ешқандай жұмыс орындалмайды.

Кез келген нүктедегі эквипотенциал беті электр өрісінің кернеулігі бағытына перпендикуляр болуы керек.

Достарыңызбен бөлісу:




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет