Электростатика физ

• СӨЖ
• Тақырыбы: Электростатика
• Курс: 1
• Топ: 17-001-02
• Орындаған: Байтекова.З.Д
• Тексерген: Өмірбекова.З

Жоспар:

• 1. Электростатика туралы жалпы ұғым.
• 2. Электростатикалық өріс
• 3.Электр өрісінің күші.
• 4.Конденсатор.
• 5.Лоренц күші.
• 6. Зарядтың сақталу заңы.
• 7. Зарядтардың өзара әсерлесуі.
• 8. Кулон заңы.
• 9. Суперпозиция принципі.

Дененің электрлік күйін сипаттайтын және электрленген дененің өзара әсер заңдарын қарастыратын электр жөніндегі ілімнің саласын  электростатика   деп атайды.

Ғасырдың басында жүргізілген тәжірибелер электрленудің екі түрі болатындығын көрсетті :

1)  Теріге үйкелген шынының электрленуіне сәйкес келетін электрлену, бұны шартты түрде оң электрлену деп атайды.

2)  Шыныға үйкелген терінің электрленуіне сәйкес электрлену, мұны шартты түрде теріс электрлену деп атайды.

Зарядтар тыныштықта тұрғанда олардың айналасындағы кеңістікте электростатикалық өріс  пайда болады дейміз. Сонда екі зарядтың бір –біріне өзара әсерін былай түсіндіруге болады; зарядтың әрқайсысы өзінің айналасындадағы кеңістікте өріс тудырады да сол өріс екінші зарядқа белгілі күшпен әсер етеді. Сонымен, электростатикалық өріс дегеніміз материяның ерекше түріне жатады. Электрленген бір дененің басқа элекрленген денеге түсіретін әсерін осы өріс жеткізеді.

Конденсаторлар

• Электросыйымдылық
• Конденсаторлар
• Зарядталған конденсатордың энергиясы

Электрлік заряд

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

- элементар электр заряды

Электр заряды

электрондар

протондар

-19

-19

q = - 1,6 * 10 Кл

q = + 1,6 * 10 Кл

-31

-27

m p = 1,67 * 10 кг

m e = 9,1 * 10 кг

нейтрондар

q = 0

-27

m n = 1,67 * 10 кг

Зарядтың сақталу заңы

Зарядтың сақталу заңы  – кез келген тұйық жүйенің (электрлік оқшауланған)  электр зарядтарының   алгебралық қосындысының  өзгермейтіндігі (сол жүйе ішінде қандай да бір процестер жүрсе де) туралы табиғаттың іргелі дәл заңдарының бірі. Ол 18 ғ-да дәлелденген. Теріс электр зарядын тасушы электронның және электр зарядының шамасы электрон зарядына тең оң электр зарядты  протонның  ашылуы, электр зарядтарының өздігінше емес, бөлшектермен байланыста өмір сүретіндігін дәлелдеді (заряд бөлшектердің ішкі қасиеті болып саналады ).

q 1 + q 2 + q 3 + … + q n = const

Дененің электрленуі

Дененің электрленуі

Дененің электрленуі

Зарядтардың өзара әсерлесуі

1785 ж.

F

F

q 1

q 2

r

- Кулон заңы.

Кулон заңы  — екі нүктелік электрикалық зарядтардың өзара әсерін сиппаттайтын заң. Тыныштықтағы екі нүктелік зарядталған денелердің өзара әсерлесу заңы бүкіл әлемдік заңға ұқсас деген пікірлер ХVIII-ғасырдың ортасында туа бастады.

Кулонның тәжірибесі

Ол жіңішке серпімді сымға ілінген және шыны цилиндр тәрізді ыдыста орналастырылған шыны таяқшадан тұратын қондырғы-иірілмелі таразыны қолданды.Таяқшаның бір ұшына кішкене металл шар бекітті,ал екінші ұшына оны теңгеріп тұратын жүк ілді.Жіптің жоғарғы ұшын оның ширатылу бұрышын анықтауға арналған бөліктері бар шкалаға бекітті.Ыдыс тығынындағы саңылау арқылы дәл сондай басқа сынақ шар енгізді.Содан соң шарларға оң заряд берді және олар бір-бірімен өзара әрекеттесті.Ал олардың әрекеттесу күшінің шамасын жіптің ширатылу бұрышына қарап анықтады. Өлшемдері электрленген шардың өлшемдерімен бірдей,заряды жоқ үшінші шардың көмегімен Кулон алдыңғысының зарядын тең екіге бөлді. Осылайша,Кулон тәжірбиелерін қорыта келе,шарлардың өзара әрекеттесу күші олардың арақашықтығының квадратына кері,ал шарлардың зарядтарының көбейтіндісіне пропорционал екенін анықтады. Әрі,олардың әрекеттесу күші әр ортада әртүрлі екенін байқап,ортаның диэлектрлік өтімділігі деген шама енгізді.Ол әр ортада әртүрлі мәнге ие. Оған қоса,Кулон электр тұрақтысы деген шаманы енгізді

Зарядтардың өзара әсерлесуі

Әр түрлі зарядтар тартылады, бірдей зарядтар тебіледі.

Зарядтардың өзара әсерлесуі

F = F 1 + F 2

F1

F

F2

Лоренц күші

Лоренц күші  —  электрмагниттік  өрісте қозғалатын  зарядталған  бөлшекке әсер ететін күш. Бұл күшті сипаттайтын өрнекті 1892 ж.  голланд  физигі  Х. А. Лоренц  (1853 — 1928) тәжірибе нәтижелерін қорытындылап тапқан.

16

Суперпозиция принціпі  -  материалдық нүктеге  әсер етуші әрбір күш, оған басқа ешқандайда күш болмағандай,  үдеу  беретіндігі туралы тұжырым.

E = E 1 + E 2 + …

E1

E

E2

Электр өрісінің күші

Электр өрісінің күші

Сфера.

+

+

+

A

+

E A

+

+

R

A

+

E A

Күш сферада - формуласы

Сферадан тыс.

E B A A B B " width="640"

Электр өрісі

Біртекті

Әртекті

E A = E B

E A E B

A

A

B

B

Потенциал

(вольт)

А

С

Е

В

Потенциал

Е

E

+

0

r

Е

-

Электрсыйымдылық

Электр Сыйымдылық  –  өткізгіштің  немесе өткізгіштер жүйесінің  электр зарядтарын  жинау және ұстап тұру қабілетін сипаттайтын физикалық шама. Өткізгіштің (жеке оқшау өткізгіштің) электрлік сыйымдылығы – өткізгіштен шексіз қашықтықта орналасқан нүктенің электр  потенциалы  нөлге тең деп қабылданған және басқа барлық өткізгіштер шексіз қашықтықта орналасқан деп ұйғарған жағдайда (жеке оқшау өкізгіш деп аталады) өткізгіш  зарядының  (Q) оның электр потенциалы (U) қатынасына тең скаляр шама:

(фарад)

Конденсатор

Конденсатор  деп жұқа диэлектрик қабатымен бөлінген екі өткізгіштен тұратын жүйені айтамыз. Ол латынның “condenso”- қоюлату, жинақтау деген сөзінен шыққан. Конденсатор электр энергиясын және электр зарядтарын жинақтау үшін қолданылады. Конденсатордың екі өткізгішін оның жапсарлары деп атайдың Ол жапсарларды шамасы жағынан тең, таңбалары жағынан қарама–қарсы зарядтпен зарядтайды.Бұл құрал өзіміз көріп жүрген телевизорларда, радиоқабылдағыштарда, магнитофонда және т.б электр құралдарында қолданылады.

Конденсатор

Жазық конденсатордың сыйымдылығы.

S

d

E = E 1 + E 2 + …

E = E 1 + E 2

Конденсатор

Тізбектік жалғау.

Параллель жалғау.

С1

С2

С1

С2

Конденсатор

Қорытынды:

Қозғалмайтын зарядталған денелердің бір-бірімен әсерлесуін зерттейтін электродинамиканың бөлімін  электростатика  деп атайды.

Табиғатта зарядтардың 2 түрі бар: оң және теріс зарядтар. Бір аттас зарядтар тебіледі, әр аттас зарядтар тартылады.

Зарядталған кез-келген дененің зарядтарының шамасы элементар зарядқа (табиғаттағы зарядтардың ең аз мөлшері) есе түрінде болады.

           Табиғатта жиі кездесетін элементар заряды бар теріс зарядты бөлшек электрон,оң зарядталған элементар бөлшек протон.

Қолданылған әдебиеттер:

• http :// sanatez.net
• https:// stud.kz/referat/show/41192
• https:// kk.wikipedia.org/w
• https://phys.sarwar.kz/technical/frame/% C2%A714.html
• https://kk.wikipedia.org/wiki/% D0%9F%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB