Күштердің потенциалдық өрісіндегі дене потенциалдық энергияға ие. Сонда электростатикалық өріс күштерінің жұмысын потенциалдық энергия айырымы деп түсінуге болады

(7.19)

заряд өрісінде зарядтың потенциалдық энергиясы

(7.20)

Егер потенциалдық энергия нольге айналады деп есептесе , сонда

(7.21)

Аттас зарядтар үшін олардың өзара әрекеттесу энергиясы оң, әр атты зарядтар үшін олардың өзара әрекеттесу энергиясы теріс.

қатнасты электростатикалық өріс потенциалы дейді.

(7.22)

Потенциалдың электростатикалық өріс кернеулігімен байланыстылығы

немесе (7.23)

Барлық нүктелерінде потенциал мөлшері бірдей болса мұндай бетті эквипотенциал бет деп атайды.

Кернеулік сызықтары әрқашан эквипотенциал беттерге перпендикуляр болады. Эквипотенциал беттер тығыздығы өріс кернеулігін сипаттайды. Эквипотенциал беттері тығыздау болса кернеулік көбірек болады.

Өткізгіш ішіндегі барлық нүктелердегі электростатикалық өріс кернеулігі нольге тең

(7.24)

Өткізгіш ішінде электр өрісі болмағандықтан өткізгіш ішіндегі барлық нүктелер потенциалы тұрақты екендігін көрсетеді, демек электростатикалық өрісте өткізгіш беті эквипотенциал бет болып табылады. Демек өткізгіш сыртқы бетіндегі өріс кернеулігі векторы әрбір нүктеде осы бетке нормаль бағытында болады.

---

Өзгешеленген өткізгіш үшін заряд пен потенциал байланыста

(7.25)

шама өткізгіш электр сыйымдылығы деп аталады.

Өткізгіш сыйымдылығы оның өлшемдері мен формасына байланысты, өлшем бірлігі:

1 фарад

Жазық конденсатор үшін

(7.26)

конденсатор қатпарлары ауданы, олардың ара қашықтығы, диэлектриктік өтімділік.

Цилиндр тәрізді конденсатор үшін

(7.27)

цилиндр радиустары

Сфералық конденсатор үшін

(7.28)

мұндағы сыртқы және ішкі сфералар радиустері.

Конденсаторлар параллель жалғанғанда

(7.29)

тізбектеліп жалғанғанда

(7.30)
Зарядталған конденсатор энергиясы

(7.31)

Электростатикалық өріс энергиясының көлемдік тығыздығы

(7.32)

---

ЛЕКЦИЯ №8

Тұрақты электр тоғы.

1. 
   Электр тоғы, ток күші және ток тығыздығы.
   
2. 
   ЭҚК және кернеу.
   
3. 
   Ом және Джоуль – Ленц заңдары.
   
4. 
   Тармақталған тізбек үшін Кирхгоф ережелері.
   

Электр зарядтарының реттелген қозғалысын электр тогы деп атайды.

Электр тогының пайда болуы үшін еркін ток тасушылары және оларды қозғалысқа келтіруші электр өрісі болуы керек.

Ток болып тұруы үшін тізбекке электростатикалық емес күштерінің жұмысы есебінен потенциалдар айырымын тудырып және сақтайтын ток көздері болуы керек. Ток көзінен зарядтарға әсер етуші электростатикалық емес күштерді бөгде (сыртқы) күштер деп атайды.

Электр тогы бағыты үшін оң зарядтың қозғалыс бағытын келісіп алған. Ток күші деп

(8.1)

шаманы айтады. Егер ток күші мен бағыты уақыт бойынша өзгермесе мұндай токты тұрақты ток деп атайды.

Электр тізбегінің учаскесіндегі кернеуі деп электростатикалық және бөгде күштердің бірлік оң зарядты учаскеде орын ауыстырғанда атқаратын жұмысын айтады.

Тізбек учаскесі үшін Ом заңы бойынша

(8.2)

өткізгіш кедергісі, өлшем бірлігі – Ом

(8.3)

шаманы электр өткізгіштік деп атайды, өлшем бірлігі – сименс (См)

Өткізгіш кедергісі оның өлшемдеріне байланысты.

(8.4)

меншікті электр кедергісі , өткізгіш ұзындығы, оның көлденең қимасының ауданы.

шаманы меншікті электр өткізгіштік деп атайды.

шамасы ток тығыздығы болғандықтан

---

(8.5)

мұны векторлық түрде жазуға болады:

(8.6)

бұл дифференциалдық түрдегі Ом заңы. Меншікті кедергі және кедергі температураға байланысты:

(8.7)

және температурадағы меншікті кедергі, және температурадағы кедергі, кедергінің температуралық коэффициенті.

Көптеген металдармен олардың қорытпалары критикалық деп аталатын температурада аса өткізгіштік құбылысын көрсетеді, мұнда кедергі нольге дейін кеміп зат абсолют өткізгіш болады.

Джоуль-Ленц заңы бойынша ток қозғалмайтын металл өткізгіштен өткенде бөлінетін жылулық

(8.8)

бұл заңның дифференциал түрі

(8.9)

Гальваникалық элементі бар (біртекті емес) тізбектің бөлігі үшін Ом заңы:

(8.10)

мұндағы тізбектің 1-2 бөлігіндегі потенциалдар айырымы, осындағы ЭҚК

(электр қозғаушы күші). Егер болса бұл заң

(8.11)

тізбек бөлігі үшін Ом заңына өтеді.



Үштен кем болмаған ток өткізгіштері түйіскен нүктені түйін деп атайды.

Кирхгоф І ережесі бойынша: түйінде түйіскен ток күштерінің алгебралық жиыны нульге тең:

---

(8.12)

(суреттегі мысал үшін )

Түйінге келіп тұрған токты оң, шығып тұрған токты теріс деп есептейді.

Кирхгоф ІІ ережесі:

Кез келген тұйық контурдағы ток күштерінің кедергілерге көбейтінділерінің алгебралық жиыны осы контурдағы ЭҚК-тердің алгебралық жиынына тең:

(8.13)

Кирхгоф ережелерін қолдану тәртібі:

1. 
   тізбек бөліктерінде ток бағытын кез келген түрде таңдап алу керек (дұрыс бағыты мәселені шешу кезінде анықталады: егер ток мәні оң таңбалы болып шықса, онда бағыт дұрыс алынған, теріс таңбалы болып шықса, ток бағыты алынған бағытқа қарама қарсы екен )
   
2. 
   контурды айналу бағытын таңдағаннан кейін ток бағыты мен контурды айналу бағыты бірдей болса IR көбейтіндіні оң, қарама қарсы болса теріс, айналу бағытпен істейтін ЭҚК оң, қарама қарсы бағытпен болса теріс болып есептеу керек.
   
3. 
   теңдеулер саны белгісіз шамалар санымен бірдей болуы керек, әрбір қаралып тұрған контурда бұрынғы қаралған контурларда кездеспеген еш болмаса бір элемент болуы керек (болмаса алдында құрылған теңдеулер комбинациясы шығады).
   

Металдарда ток тасушылары еркін электрондар( металл кристалл тор иондарымен әлсіз байланысты электрондар ). Электронды металдан вакуумға өткізу үшін орындалатын жұмыс шығу жұмысы деп аталады.

Шығу жұмысы электронвольтпен өлшенеді:

1эв=1.6*10 Дж (8.14)

Металдардың электрлік өткізгіштігінің классикалық электрондық теориясына негізделіп электр тогының негізгі заңдарын шығаруға болады. Ток тығыздығы:

(8.15)

мұндағы электрондардың концентрациясы, олардың реттелген қозғалыс жылдамдығы, олардың еркін жүру жолының орташа ұзындығы, олардың жылулық қозғалысының орташа жылдамдығы,

---

Смотрите также файлы

• Использование облачных технологий google docs (таблицы) и форма google в образовательном процессе аннотация.docx

• Законы Менделя Хромосомная теория Взаимодействие генов Изменчивость Наследственные болезни.docx

• Діагностика та лікування захворювань внутрішніх органів у людей похилого віку.pdf

• При выполнении задания студент должен.docx

• Тема Целостный педагогический процесс.docx