Электр зертханалық жұмыстарды орындауға методикалық нұсқаулар
жүктеу/скачать 0,57 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Электр өрісі
- Электр өрісінің әлдебір нүктесіндегі кернеулігі
- Электр өрісінің энергиялық сипаттамасы
Теориялық кіріспеКез келген қозғалмайтын электр заряды оны қоршаған кеңістікте өрістің қандайда бір нүктесіне сыншыл электрлік зарядтарын ендірген кезде байқалатын, электр өрісін тудырады. Электр өрісі – электр зарядтарының өзара әсерлесулерін жүзеге асыратын материя түрі. Электр өрісін сан жағынан сипаттау үшін екі шама қолданылады: кернеулік Е және потенциал . Өрістің күш жағынан сипаттамасы болып табылатын шама – кернеулік (1) Электр өрісінің әлдебір нүктесіндегі кернеулігі деп сан жағынан өрістің сол нүктесіне ендірілген оң бірлік зарядқа әсер ететін күшке тең, және әсер етуші күштің бағытымен бағытталған векторын айтады. Өрісті графикалық түрде көрсету үшін күш сызықтарын немесе кернеулік сызықтарын қолданылады. Ендеше, күш сызықтары, сол сызықтар өтетін нүктелердегі кернеулік векторының бағытын анықтайды. Олай болса, өрістің сол нүктесіне ендірілген оң зарядқа әсер ететін күшті де анықтайды. Электр өрісінің күш сызықтары тұйықталған емес, олар оң зарядтардан басталады да, теріс зарядтармен аяқталады. Күш сызықтары үздіксіз болып келеді және қиылыспайды, себебі өрістің әрбір нүктесінде векторының бір ғана бағыты болады. Күш сызықтарының жиілігі кернеулік шамасымен анықталады. Күш сызықтарын сол сызықтарға перпендикуляр бірлік аудан арқылы өтетін сызықтар саны сан жағынан өрістің сол бөлігіндегі кернеулік векторына тең болатындай жүргізу қабылданған. Электр өрісінің энергиялық сипаттамасы – потенциал (2) Электр өрісінің берілген нүктесіндегі потенциалы деп, сан жағынан сол өрістің күштері оң бірлік зарядты өрістің берілген нүктесінен шексіздікке көшіру үшін жасайтын жұмысына тең скаляр шаманы айтады. Нүктелік q электр зарядын көшіру кезінде өріс күштері жасайтын жұмыс, сол заряд шамасын көшірудің бастапқы және соңғы нүктелерінің арасындағы потенциалдар айырмасына көбейткенге тең (3) мұндағы және – жолдың бастапқы және соңғы нүктелеріндегі потенциалдар. (3) өрнек зарядтардың кез келген үлесуімен тудырылатын өрістер үшін мағынасын сақтайды. Өрнектен өріс күштерінің q зарядты көшіру кезінде жасайтын жұмысы жолдың формасы мен ұзындығына тәуелсіздігі, тек бастапқы және соңғы нүктелермен анықталатындығы байқалады. Олай болса, электростатикалық күштер консервативті, ал өрісі потенциалды болып табылады. Потенциал координаттар функциясы болып табылады. Потенциалдары тең болатын нүктелер жиынтығын көрсетуге болады. Потенциалдары тең болатын нүктелердің геометриялық орны эквипотенциал бет деп аталады. Егер де заряд эквипотенциал бет бойымен қозғалса, онда жұмыс нолге тең болады, яғни , өйткені . Екінші жағынан (4) мұнда – электр өрісінің кернеулігімен зарядтың орын ауыстыру бұрышы. (4) өрнекте E, q, d, l – нолден айырықша, ендеше , ал бұрыш , Яғни, күш сызықтары эквипотенциал беттерге үнемі перпендикуляр болады. Олай болса, эквипотенциал беттердің орналасуын біле отырып, күш сызықтарын салуға (сызуға) болады. 31.1 сурет Электр өрісінің қандай да бір нүктесіндегі кернеулігі, теріс таңбамен алынған, сол нүктедегі потенциал градиентіне тең. , Яғни, өріс кернеулігі сан жағынан потенциал беттерге перпендикуляр бағытта ұзындық бірлігіндегі потенциалдың өзгеруіне тең болады және потенциалдың келу жағына қарай бағытталады. (“-“) алу таңбасы (31.1 сурет). жүктеу/скачать 0,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|