Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Электрлік ығысу
жүктеу/скачать 21,74 Kb.
|
|
Кіріспе 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. Электростатика күнделікті өмірде бізге көбірек таныс,көруге және сезуге мүмкіндік беретін зарядтардың әсер ету құбылысы. Олардың кейбір мысалдары: Көшіру машиналары және лазерлік принтерлер. Дефибриллятор, зарядталған электродтар арқылы берілетін жоғарғы кернеудің көмегімен жүрек соғысын қалыпқа келтіру үшін қолданылады. Отын жанған кезде пайда болатын түтіннің бөлшектерін сүзіп алып жою үшін,шаңды ұстап қалу үшін электрофильтрлерді пайдаланады. Автомобильдерді электростатикалық күшті пайдалану арқылы бояуға болады. Оң зарядталған бояуды шашырататын заттар бояудың молекулаларын бір-бірінен тебілуге мәжбүрлейді, сол себепті бояу бірқалыпты жайылады. Автомобильдердің корпусы теріс зарядқа ие болғандықтан бояу оған тартылады. Пештерге арналған электростатикалық фильтрлерде ауаның құрамын шаңның бөлшектерінен тазарту үшін электростатикалық күш пайдаланылады. Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Электрлік ығысу. Өткізгіштер-(Еркін зарядтары бар) өткізгіштерде электорндардың ядромен байланысы нашар болады, электр өрісінде емін-еркін қозғалып жүреді. Диэлектриктер-(Еркін зарядтары жоқ) электрондар атом ядроларымен берік байланыста болып, электр өрісінің әсері арқылы қозғала алмайды. Диэлектриктердің түрлері: 1. Полярлы емес диэлектриктер 2. Полярлы диэлектриктер Идеал диэлектриктерде оның электр өрісінің әсерінен еркін қозғала алатын зарядтар болмайды. Диэлектриктердің атомдары мен молекулалары тұтас алғанда бейтарап болады, өйткені құрамындағы микроскопиялық теріс және оң зарядтардың мөлшерлері бірдей. Атомдардың ішіндегі микроскопиялық зарядтардың электр өрісінің 1011 В/м шамасында болады, бұл іс жүзінде қол жеткізілген макроскопиялық өрістің (~107 В/м) шамасынан көп артық. Атомдар мен молекулалардың сыртқы электр өрісінде өте орнықты болуы және атомның ішкі зарядтарының тұрақты болуы осымен түсіндіріледі. Полярлы емес диэлектриктер- сыртқы өріс әсері болмаған жағдайда барлық молекулаларының оң және теріс зарядтарының центрі сәйкес келеді. Полярлы диэлектриктер- молекулаларын диполь ретінде қарастыруға бола-ды, сыртқы өріс әсерінсіз-ақ барлық молекулаларының оң және теріс заряд-тарының центрі сәйкес келмейді. Диполь әраттас екі зарядтан тұратын нейтраль жүйе. Сыртқы электр өрісі болмаған кезде диэлектриктің молекулаларының дипольдік моменттері не нөлге тең (полярлы емес молекулалар) немесе кеңістікте ретсіз түрде орналасады (полярлы молекула). Екі жағдайда да дипольдік моменттердің қосындысы нөлге тең болады. Сыртқы өрістің әсерінен диэлектрик поляризацияланады. Олай болса – диэлектриктегі қорытқы дипольдік момент нөлден өзгеше, демек тұтас диэлектриктің көлемдік дипольдік моменті бар. . Егер вакуумда зарядтардың өзара әсерлесу күші , ал диэлектриктегі күші болса, онда Кулон заңына сәйкес Поляризацияланған диэлектрик шекарасындағы, мысалы, конденсатор астарына қараған жағындағы, молекулалық диполь заряды ішкі дипольдағыдай көрші молекулалық диполь зарядтарымен компенсацияланбайды. Поляризацияланған пластина тудыратын қосымша өрісті есептеу үшін оны зарядының беттік тығыздығы жазық конденсатордың өрісі ретінде қарастыруға болады, σ = P екенін көрсетуге болады. Диэлектриктің ішіндегі өрістің толық кернеулігі Электрлік ығысу (электрлік индукция) өрнегі: Өлшемсіз шаманы ортаның салыстырмалық диэлектрлік өтімділік немесе жай ғана диэлектрлік өтімділік деп атайды. Ε шамасы диэлектриктің электр өрісінде поляризациялануы кезінде диэлектриктің қасиетін сипаттай отырып, электр өрісінің диэлектриктің әсерінен қаншалықты кемитінін көрсетеді. Электрлік ығысу векторының өлшем бірлігі – Кл/ . Диэлектриктегі зарядқа әсер ететін күш: Пайдаланған әдебиеттер: Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: Электроника, радиотехника және байланыс. — Алматы: «Мектеп» баспасы. Орысша-қазақша түсіндірме сөздік: Физика / Жалпы редакциясын басқарған э.ғ.д,, профессор Е. Арын – Павлодар: С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2006. Марио Льоцци История физики — М.: Мир, 1970 — стр. 173. жүктеу/скачать 21,74 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|