Այսօրվա դասի շրջանակներում մենք կծանոթանանք այնպիսի ֆիզիկական մեծությանը, ինչպիսին լիցքն է, կտեսնենք լիցքերի մի մարմնից մյուսը տեղափոխելու օրինակներ, կծանոթանանք լիցքերի երկու տեսակի բաժանմանը և լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությանը։

Թեմա՝ Էլեկտրամագնիսական երեւույթներ

Դաս. Մարմինների էլեկտրիֆիկացում շփման ժամանակ. Լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը. Երկու տեսակի մեղադրանք

Այս դասը «Էլեկտրամագնիսական երևույթներ» նոր բաժնի ներածություն է, և դրանում մենք կքննարկենք դրա հետ կապված հիմնական հասկացությունները՝ լիցքը, դրա տեսակները, էլեկտրաֆիկացումը և լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը:

«Էլեկտրականություն» հասկացության պատմությունը

Առաջին հերթին պետք է սկսել այնպիսի բանի քննարկումից, ինչպիսին է էլեկտրաէներգիան։ Ժամանակակից աշխարհում մենք դրան անընդհատ հանդիպում ենք կենցաղային մակարդակում և այլևս չենք կարող պատկերացնել մեր կյանքը առանց համակարգչի, հեռուստացույցի, սառնարանի, էլեկտրական լուսավորության և այլն։ Այս բոլոր սարքերը, որքան գիտենք, աշխատում են էլեկտրական հոսանքի և շրջապատի շնորհիվ։ մեզ ամենուր. Նույնիսկ տեխնոլոգիաները, որոնք ի սկզբանե ամբողջովին կախված չեն էլեկտրաէներգիայից, ինչպես, օրինակ, մեքենայում ներքին այրման շարժիչի շահագործումն է, կամաց-կամաց սկսում են անհետանալ պատմության մեջ, և էլեկտրական շարժիչներն ակտիվորեն գրավում են իրենց տեղը: Այսպիսով, որտեղի՞ց է առաջացել «էլեկտրական» բառը:

«Էլեկտրիկ» բառը ծագել է հունարեն «էլեկտրոն» բառից, որը նշանակում է «սաթ» (բրածո խեժ, նկ. 1): Թեև, իհարկե, պետք է անհապաղ սահմանել, որ բոլոր էլեկտրական երևույթների և սաթի միջև ուղղակի կապ չկա, և մենք մի փոքր ուշ կհասկանանք, թե որտեղից է առաջացել նման ասոցիացիան հին գիտնականների շրջանում:

Էլեկտրական երեւույթների առաջին դիտարկումները վերաբերում են մ.թ.ա 5-6-րդ դարերին։ ե. Ենթադրվում է, որ Միլետացին Թալեսը (հին հույն փիլիսոփա և մաթեմատիկոս Միլետոսից, նկ. 2) առաջին անգամ դիտել է մարմինների էլեկտրական փոխազդեցությունը։ Նա կատարեց հետևյալ փորձը. նա սաթը քսեց մորթիով, այնուհետև մոտեցրեց այն փոքր մարմիններին (փոշու մասնիկներ, սափրվածքներ կամ փետուրներ) և նկատեց, որ այդ մարմինները սկսեցին ձգվել դեպի սաթն առանց բացատրելի այն ժամանակ: Թալեսը միակ գիտնականը չէր, ով հետագայում ակտիվորեն էլեկտրական փորձեր է անցկացրել սաթի հետ, ինչը հանգեցրեց «էլեկտրոն» բառի և «էլեկտրական» հասկացության առաջացմանը:

Բրինձ. 2. Թալես Միլետացին ()

Մենք նմանակում ենք նմանատիպ փորձեր մարմինների էլեկտրական փոխազդեցությամբ, դրա համար վերցնում ենք մանր կտրատած թուղթ, ապակե ձող և թղթի թերթիկ։ Եթե ​​ապակե ձողը քսեք թղթի թերթիկի վրա, այնուհետև այն հասցնեք մանր կտրատած թղթի կտորների վրա, ապա կտեսնեք փոքր կտորները դեպի ապակե ձողի վրա ձգելու ազդեցությունը (նկ. 3):

Հետաքրքիր փաստ է, որ առաջին անգամ նման գործընթացն ամբողջությամբ բացատրվել է միայն 16-րդ դարում։ Հետո հայտնի դարձավ, որ գոյություն ունի էլեկտրականության երկու տեսակ, և դրանք փոխազդում են միմյանց հետ։ Էլեկտրական փոխազդեցության հասկացությունը առաջացել է 18-րդ դարի կեսերին և կապված է ամերիկացի գիտնական Բենջամին Ֆրանկլինի անվան հետ (նկ. 4)։ Հենց նա առաջին անգամ ներկայացրեց էլեկտրական լիցք հասկացությունը:

Բրինձ. 4. Բենջամին Ֆրանկլին ()

Սահմանում.Էլեկտրական լիցքավորում- ֆիզիկական մեծություն, որը բնութագրում է լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության մեծությունը.

Այն, ինչ մենք հնարավորություն ունեցանք դիտարկել թղթի կտորները դեպի էլեկտրաֆիկացված փայտի ձգման փորձի ժամանակ, ապացուցում է էլեկտրական փոխազդեցության ուժերի առկայությունը, և այդ ուժերի մեծությունը բնութագրվում է այնպիսի հասկացությամբ, ինչպիսին լիցքն է: Այն, որ էլեկտրական փոխազդեցության ուժերը կարող են տարբեր լինել, հեշտությամբ ստուգվում է փորձարարական եղանակով, օրինակ՝ նույն փայտը տարբեր ինտենսիվությամբ քսելով։

Հաջորդ փորձն իրականացնելու համար մեզ անհրաժեշտ է նույն ապակե ձողը, թղթի թերթիկը և երկաթե ձողի վրա ամրացված թղթե շյուղ (նկ. 5): Եթե ​​փայտը թղթի թերթիկով շփեք, ապա դիպչեք երկաթե ձողին, ապա նկատելի կլինի սուլթանական թղթի շերտերն իրարից վանելու ֆենոմենը, իսկ եթե կրկնեք մի քանի անգամ քսելը և դիպչելը, կտեսնեք, որ էֆեկտը ուժեղանում է: Դիտարկված երեւույթը կոչվում է էլեկտրիֆիկացիա։

Բրինձ. 5. Թղթե սուլթան ()

Սահմանում.Էլեկտրականացում- էլեկտրական լիցքերի բաժանում երկու կամ ավելի մարմինների սերտ շփման արդյունքում.

Էլեկտրականացումը կարող է տեղի ունենալ մի քանի ձևերով, առաջին երկուսը, որոնք մենք այսօր դիտարկել ենք.

Էլեկտրականացում շփման միջոցով;

Էլեկտրականացում հպումով;

Էլեկտրականացում ուղղորդման միջոցով:

Մտածեք էլեկտրիֆիկացման մասին առաջնորդության միջոցով: Դա անելու համար վերցրեք քանոն և դրեք այն երկաթե ձողի վրա, որի վրա ամրացված է թղթե սուլթանը, որից հետո դիպչում ենք ձողին, որպեսզի դրա վրա լիցքը հանվի, և սուլթանի շերտերն ուղղում ենք։ Այնուհետև մենք էլեկտրականացնում ենք ապակե ձողը թղթին քսելով և հասցնում քանոնի մոտ, արդյունքը կլինի այն, որ քանոնը կսկսի պտտվել երկաթե ձողի վրա։ Այս դեպքում քանոնին մի շոշափեք ապակե ձողով։ Սա վկայում է այն մասին, որ գոյություն ունի էլեկտրիֆիկացում առանց մարմինների անմիջական շփման՝ էլեկտրիֆիկացում ուղղորդմամբ։

Էլեկտրական լիցքերի արժեքների առաջին ուսումնասիրությունները վերաբերում են պատմության ավելի ուշ շրջանին, քան մարմինների էլեկտրական փոխազդեցությունների հայտնաբերումն ու նկարագրության փորձերը: 18-րդ դարի վերջում գիտնականները եկել են այն եզրակացության, որ լիցքի բաժանումը հանգեցնում է երկու սկզբունքորեն տարբեր արդյունքների, և որոշվել է պայմանականորեն բաժանել լիցքերը երկու տեսակի՝ դրական և բացասական։ Որպեսզի կարողանանք տարբերակել այս երկու տեսակի լիցքերը և որոշել, թե որն է դրական և որը բացասական, մենք պայմանավորվեցինք օգտագործել երկու հիմնական փորձ. ձողը; եթե էբոնիտի փայտը քսում եք մորթին, ապա փայտի վրա բացասական լիցք է առաջանում (նկ. 6):

Մեկնաբանություն.Էբոնիտ- բարձր ծծմբի պարունակությամբ ռետինե նյութ:

Բրինձ. 6. Ձողիկների էլեկտրիֆիկացում երկու տեսակի լիցքերով ()

Բացի այն, որ մտցվեց գանձումների բաժանումը երկու տեսակի, նկատվեց դրանց փոխազդեցության կանոնը (նկ. 7).

Նույնանուն մեղադրանքները վանում են միմյանց.

Հակառակ մեղադրանքները գրավում են:

Բրինձ. 7. Գանձումների փոխազդեցություն ()

Դիտարկենք հետևյալ փորձը փոխազդեցության այս կանոնի համար. Մենք էլեկտրականացնում ենք ապակե ձողը շփման միջոցով (այսինքն՝ դրական լիցք ենք փոխանցում դրան) և դիպչում այն ​​ձողին, որի վրա ամրացված է թղթե սուլթանը, արդյունքում մենք կտեսնենք այն էֆեկտը, որն արդեն քննարկվել է ավելի վաղ՝ շերտի շերտերը։ սուլթանը կսկսի վանել միմյանց. Այժմ մենք կարող ենք բացատրել, թե ինչու է այս երևույթը տեղի ունենում. քանի որ սուլթանի շերտերը դրական լիցքավորված են (նույն անունով), նրանք սկսում են հնարավորինս վանել և ձևավորել գնդակի տեսքով կերպար: Բացի այդ, նման լիցքավորված մարմինների վանման ավելի տեսողական դրսևորման համար դուք կարող եք թղթով քսած ապակե ձող բերել էլեկտրաֆիկացված փետուրին, և հստակ տեսանելի կլինի, թե ինչպես են թղթի շերտերը շեղվելու ձողից:

Միևնույն ժամանակ, երկու երևույթ՝ հակառակ լիցքավորված մարմինների ձգում և նույնանման լիցքավորված մարմինների վանում, կարելի է դիտարկել հետևյալ փորձի ժամանակ. Դրա համար հարկավոր է վերցնել ապակե ձող, թուղթ և փայլաթիթեղի թեւ՝ եռոտանի վրա թելով ամրացված։ Եթե ​​փայտը թղթով շփեք և հասցնեք բեռնաթափված թեւին, ապա թեւը նախ կձգվի դեպի փայտը, իսկ դիպչելուց հետո կսկսի վանել։ Դա բացատրվում է նրանով, որ սկզբում թեւը, քանի դեռ լիցք չի ունենում, ձգվելու է դեպի փայտը, փայտիկը լիցքավորման մի մասը կփոխանցի նրան, իսկ նույնքան լիցքավորված թեւքը կքշվի փայտից։

Մեկնաբանություն.Այնուամենայնիվ, մնում է հարց, թե ինչու է սկզբնապես չլիցքավորված փամփուշտը ձգվում դեպի փայտը։ Դժվար է դա բացատրել՝ օգտագործելով դպրոցական ֆիզիկայի ուսումնասիրության ներկա փուլում մեզ հասանելի գիտելիքները, այնուամենայնիվ, եկեք փորձենք, առաջ նայելով, դա անել հակիրճ: Քանի որ թեւը հաղորդիչ է, ուրեմն, արտաքին էլեկտրական դաշտում հայտնվելով, դրանում նկատվում է լիցքի տարանջատման երեւույթը։ Այն դրսևորվում է նրանով, որ թևի նյութի ազատ էլեկտրոնները շարժվում են դեպի այն կողմը, որն ամենամոտն է դրական լիցքավորված ձողին։ Արդյունքում թեւը բաժանվում է երկու պայմանական տարածքների՝ մեկը բացասական լիցքավորված է (որտեղ էլեկտրոնների ավելցուկ կա), մյուսը՝ դրական լիցքավորված (որտեղ էլեկտրոնների պակաս կա)։ Քանի որ թևի բացասական հատվածը գտնվում է դրական լիցքավորված ձողին ավելի մոտ, քան դրա դրական լիցքավորված մասը, հակառակ լիցքերի միջև ձգողականությունը կգերակայի, և թեւը կգրավի դեպի ձողը: Դրանից հետո երկու մարմիններն էլ ձեռք կբերեն նույն լիցքը և կվանեն։

Այս հարցն ավելի մանրամասն քննարկվում է 10-րդ դասարանում՝ «Հաղորդիչներն ու դիէլեկտրիկները արտաքին էլեկտրական դաշտում» թեմայում։

Հաջորդ դասում կքննարկվի այնպիսի սարքի աշխատանքի սկզբունքը, ինչպիսին է էլեկտրոսկոպը:

Մատենագիտություն

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Physics 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. Պերիշկին Ա.Վ. Ֆիզիկա 8. - Մ.: Բուստարդ, 2010 թ.
3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Ֆիզիկա 8. - M .: Կրթություն.

1. Հանրագիտարան Brockhaus F.A. և Էֆրոն Ի.Ա. ().
2. youtube ().
3. youtube ().

Տնային աշխատանք

1. Էջ 59. Հարցեր թիվ 1-4. Պերիշկին Ա.Վ. Ֆիզիկա 8. - Մ.: Բուստարդ, 2010 թ.
2. Մետաղյա փայլաթիթեղի գնդակը դրական լիցքավորված է եղել։ Այն լիցքաթափվեց, և գնդակը չեզոքացավ։ Կարո՞ղ ենք ասել, որ գնդակի լիցքը վերացել է:
3. Արտադրության մեջ, փոշին գրավելու կամ արտանետումները նվազեցնելու համար, օդը մաքրվում է էլեկտրաստատիկ տեղումների միջոցով: Այս զտիչներում օդը հոսում է հակառակ լիցքավորված մետաղական ձողերի կողքով: Ինչու՞ է փոշին ձգվում այս ձողերով:
4. Արդյո՞ք մարմնի գոնե մի մասը դրական կամ բացասական լիցքավորելու միջոց կա՝ առանց այդ մարմնին դիպչելու մեկ այլ լիցքավորված մարմնի: Պատասխանը հիմնավորե՛ք.

Էլեկտրաստատիկան ուսումնասիրում է էլեկտրական լիցքավորված մարմինների կամ մասնիկների հատկությունները և փոխազդեցությունները, որոնք անշարժ են իներցիոն հղման համակարգում։

Ամենապարզ երևույթը, որում բացահայտվում է էլեկտրական լիցքերի գոյության և փոխազդեցության փաստը, մարմինների էլեկտրիֆիկացումն է շփման ժամանակ։ Վերցրեք երկու շերտ թուղթ և մի քանի անգամ պլաստմասե գրիչով անցեք դրանց վրայով: Եթե ​​վերցնում եք գրիչ և թղթի շերտ և սկսում եք դրանք մոտեցնել իրար, ապա թղթի ժապավենը կսկսի թեքվել դեպի գրիչը, այսինքն՝ նրանց միջև առաջանում են գրավիչ ուժեր: Եթե ​​վերցնեք երկու ժապավեն և սկսեք դրանք ավելի մոտեցնել, ապա շերտերը կսկսեն թեքվել տարբեր ուղղություններով, այսինքն, նրանց միջև առաջանում են վանող ուժեր:

Այս փորձի ժամանակ հայտնաբերված մարմինների փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրամագնիսական. Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը որոշում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը, կոչվում է էլեկտրական լիցքավորում.

Էլեկտրական լիցքերի և՛ փոխադարձ ներգրավման, և՛ փոխադարձ վանելու ունակությունը բացատրվում է երկու տեսակի լիցքերի առկայությամբ՝ դրական և բացասական։

Ակնհայտ է, որ պլաստիկ գրիչի հետ շփվելիս թղթի երկու նույնական շերտերի վրա հայտնվում են նույն նշանի էլեկտրական լիցքեր։ Այս շերտերը վանում են միմյանց, ուստի նույն նշանի լիցքերը վանում են միմյանց: Ներգրավման ուժերը գործում են տարբեր նշանների մեղադրանքների միջև:

Կուլոնի օրենքը

Կարելի է անվանել այն մարմինների վրա բաշխված լիցքերը, որոնց չափերը շատ ավելի փոքր են, քան նրանց միջև եղած հեռավորությունները մատնանշել, քանի որ այս դեպքում մարմինների ոչ ձեւը, ոչ չափերը էապես չեն ազդում նրանց փոխազդեցությունների վրա։

Հաստատուն էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրաստատիկկամ Կուլոնփոխազդեցություն. Էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության ուժերը կախված են փոխազդող մարմինների ձևից և չափից և դրանց վրա լիցքերի բաշխման բնույթից։

Վակուումում երկու կետային անշարժ լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության ուժն ուղիղ համեմատական ​​է լիցքերի բացարձակ արժեքների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական՝ նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն.

Եթե ​​մարմինները գտնվում են դիէլեկտրական հաստատուն ունեցող միջավայրում, ապա փոխազդեցության ուժը կթուլանա գործակցով.

Երկու կետային ֆիքսված մարմինների փոխազդեցության ուժերն ուղղված են այդ մարմինները միացնող ուղիղ գծի երկայնքով։

Էլեկտրական լիցքի միավորը միջազգային համակարգում ընդունված է կախազարդ. 1 C-ն այն լիցքն է, որն անցնում է 1 վրկ-ում հաղորդիչի խաչմերուկով 1 Ա հոսանքով:

Համամասնականության գործակիցը Կուլոնի օրենքի արտահայտման մեջ SI համակարգում է

Փոխարենը, մի գործոն կոչվում է էլեկտրական հաստատուն

Օգտագործելով էլեկտրական հաստատունը՝ Կուլոնի օրենքը ունի ձև

Եթե ​​կա կետային լիցքերի համակարգ, ապա դրանցից յուրաքանչյուրի վրա ազդող ուժը սահմանվում է որպես տվյալ լիցքի վրա ազդող ուժերի վեկտորային գումար՝ համակարգի մյուս բոլոր լիցքերից։ Այս դեպքում տվյալ լիցքի փոխազդեցության ուժը որոշակի լիցքի հետ հաշվարկվում է այնպես, կարծես այլ լիցքեր չկան ( սուպերպոզիցիոն սկզբունքը).

3. Էլեկտրական դաշտ. (սահմանում, լարվածություն, ներուժ, էլեկտրական դաշտի օրինաչափություն)

Էլեկտրական դաշտ

Էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությունը բացատրվում է նրանով, որ յուրաքանչյուր լիցքի շուրջ կա էլեկտրական դաշտ. Լիցքի էլեկտրական դաշտը նյութական օբյեկտ է, այն շարունակական է տարածության մեջ և ունակ է գործել այլ էլեկտրական լիցքերի վրա։ Անշարժ լիցքերի էլեկտրական դաշտը կոչվում է էլեկտրաստատիկ. Էլեկտրաստատիկ դաշտը ստեղծվում է միայն էլեկտրական լիցքերով, գոյություն ունի այդ լիցքերը շրջապատող տարածության մեջ և անքակտելիորեն կապված է դրանց հետ։

Լիցքի էլեկտրական դաշտը նյութական օբյեկտ է, այն շարունակական է տարածության մեջ և ունակ է գործել այլ էլեկտրական լիցքերի վրա։ Եթե ​​լիցքավորված փայտը մոտեցվի էլեկտրասկոպին, առանց դրա առանցքին դիպչելու, որոշ հեռավորության վրա, նետը դեռ կխոնարհվի։ Սա էլեկտրական դաշտի գործողությունն է:

Էլեկտրական դաշտ

1 էլեկտրական լիցք

Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններբնության մեջ ամենահիմնական փոխազդեցություններից են: Էլաստիկության և շփման ուժերը, հեղուկի և գազի ճնշումը և շատ ավելին կարող են կրճատվել մինչև նյութի մասնիկների միջև էլեկտրամագնիսական ուժեր: Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններն իրենք այլևս չեն կրճատվում այլ, ավելի խորը փոխազդեցությունների տեսակների: Փոխազդեցության նույնքան հիմնարար տեսակ է գրավիտացիան՝ ցանկացած երկու մարմնի գրավիտացիոն ձգողականություն: Այնուամենայնիվ, կան մի քանի կարևոր տարբերություններ էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն փոխազդեցությունների միջև:

1. Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններին կարող են մասնակցել ոչ բոլորը, այլ միայն լիցքավորված մարմինները (էլեկտրական լիցք ունեցող):

2. Գրավիտացիոն փոխազդեցությունը միշտ մի մարմնի ձգում է մյուսին: Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունները կարող են լինել և՛ ձգողություն, և՛ վանող:

3. Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը շատ ավելի ինտենսիվ է, քան գրավիտացիոնը։ Օրինակ, երկու էլեկտրոնների էլեկտրական վանման ուժը 1042 անգամ ավելի մեծ է, քան նրանց ձգողականության ուժը միմյանց նկատմամբ։

Յուրաքանչյուր լիցքավորված մարմին ունի որոշակի քանակությամբ էլեկտրական լիցք q: Էլեկտրական լիցքը ֆիզիկական մեծություն է, որը որոշում է բնության առարկաների միջև էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության ուժը:Լիցքավորման միավորը կախազարդն է (C):

1.1 Երկու տեսակի գանձում

Քանի որ գրավիտացիոն փոխազդեցությունը միշտ գրավիչ է, բոլոր մարմինների զանգվածները ոչ բացասական են: Բայց դա մեղադրանքի դեպքում չէ։ Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության երկու տեսակ՝ ձգողություն և վանում, հարմար նկարագրված են՝ ներմուծելով երկու տեսակի էլեկտրական լիցքեր. դրական և բացասական:

Տարբեր նշանների մեղադրանքները գրավում են միմյանց, իսկ նույն նշանի լիցքերը վանում են միմյանց: Սա պատկերված է նկ. 1; թելերի վրա կախված գնդիկներին տրվում են այս կամ այն ​​նշանի լիցքեր:

Բրինձ. 1. Երկու տեսակի գանձումների փոխազդեցություն

Էլեկտրամագնիսական ուժերի ամենուր տարածված դրսևորումը բացատրվում է նրանով, որ լիցքավորված մասնիկները առկա են ցանկացած նյութի ատոմներում. դրական լիցքավորված պրոտոնները ատոմային միջուկի մի մասն են, իսկ բացասական լիցքավորված էլեկտրոնները շարժվում են միջուկի շուրջ ուղեծրերով: Պրոտոնի և էլեկտրոնի լիցքերը բացարձակ արժեքով հավասար են, իսկ միջուկի պրոտոնների թիվը հավասար է ուղեծրերի էլեկտրոնների թվին, և, հետևաբար, պարզվում է, որ ատոմը որպես ամբողջություն էլեկտրականորեն չեզոք է։ Այդ իսկ պատճառով, նորմալ պայմաններում, մենք չենք նկատում էլեկտրամագնիսական ազդեցություն ուրիշներից ( Լիցքավորման միավորը որոշվում է հոսանքի միավորով: 1 C-ը դիրիժորի խաչմերուկով 1 վրկ-ում 1 Ա հոսանքով անցնող լիցքն է։) մարմիններ. նրանցից յուրաքանչյուրի ընդհանուր լիցքը հավասար է զրոյի, իսկ լիցքավորված մասնիկները հավասարաչափ բաշխված են մարմնի ծավալի վրա։ Բայց եթե էլեկտրական չեզոքությունը խախտվում է (օրինակ՝ էլեկտրիֆիկացման արդյունքում), մարմինը անմիջապես սկսում է գործել շրջակա լիցքավորված մասնիկների վրա։

Թե ինչու կա էլեկտրական լիցքերի ուղիղ երկու տեսակ, և ոչ թե դրանց մի քանի այլ քանակ, ներկայումս հայտնի չէ: Մենք կարող ենք միայն պնդել, որ այս փաստի ընդունումը որպես առաջնային տալիս է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների համարժեք նկարագրություն:

Պրոտոնի լիցքը 1,6 10 −19 C է։ Էլեկտրոնի լիցքը նշանով հակառակ է նրան և հավասար է −1,6 · 10 −19 C: e = 1,6 10 −19 C արժեքը կոչվում է տարրական լիցքավորում. Սա նվազագույն հնարավոր լիցքավորումն է՝ ավելի փոքր լիցք ունեցող ազատ մասնիկներ փորձարկումներում չեն հայտնաբերվել։ Ֆիզիկան դեռ չի կարող բացատրել, թե ինչու է բնությունն ունի ամենափոքր լիցքը և ինչու է դրա մեծությունը հենց այդպիսին:

Ցանկացած մարմնի լիցք q միշտ բաղկացած է ամբողջըտարրական լիցքերի քանակը՝ q = ± Ne. Եթե ​​ք< 0, то тело имеет избыточное количество N электронов (по сравнению с количеством протонов). Если же q >0, ապա, ընդհակառակը, մարմնին պակասում են էլեկտրոնները՝ ավելի շատ պրոտոններ կան N-ով։

1.2 Մարմինների էլեկտրաֆիկացում

Որպեսզի մակրոսկոպիկ մարմինը էլեկտրական ազդեցություն գործադրի այլ մարմինների վրա, այն պետք է էլեկտրականացված լինի։ Էլեկտրականացում- սա մարմնի կամ դրա մասերի էլեկտրական չեզոքության խախտում է: Էլեկտրաֆիկացման արդյունքում մարմինը դառնում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության ընդունակ։

Մարմինը էլեկտրականացնելու եղանակներից մեկը նրան էլեկտրական լիցք հաղորդելն է, այսինքն՝ տվյալ մարմնում նույն նշանի լիցքերի ավելցուկի հասնելը։ Սա հեշտ է անել շփման հետ:

Այսպիսով, ապակե ձողը մետաքսով քսելիս նրա բացասական լիցքերի մի մասն անցնում է մետաքսին։ Արդյունքում փայտիկը լիցքավորվում է դրական, իսկ մետաքսը՝ բացասական։ Բայց էբոնիտի փայտիկը բուրդով քսելիս բացասական լիցքերի մի մասը բրդից անցնում է փայտին. փայտիկը լիցքավորվում է բացասական, իսկ բուրդը՝ դրական։

Մարմինների էլեկտրականացման այս մեթոդը կոչվում է շփման էլեկտրիֆիկացիա։ Շփումն էլեկտրիֆիկացվում է ամեն անգամ, երբ դուք սվիտեր եք սահեցնում ձեր գլխով:

Էլեկտրաֆիկացման մեկ այլ տեսակ կոչվում է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա, կամ էլեկտրիֆիկացում ազդեցության միջոցով. Այս դեպքում մարմնի ընդհանուր լիցքը մնում է հավասար զրոյի, բայց վերաբաշխվում է այնպես, որ մարմնի որոշ մասերում դրական լիցքեր են կուտակվում, իսկ մյուսներում՝ բացասական։

Բրինձ. 2. Էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա

Եկեք նայենք թզ. 2. Մետաղական մարմնից որոշ հեռավորության վրա կա դրական լիցք q. Այն ձգում է մետաղի բացասական լիցքերը (ազատ էլեկտրոններ), որոնք կուտակվում են մարմնի մակերեսի լիցքին ամենամոտ հատվածներում։ Հեռավոր շրջաններում մնում են չփոխհատուցված դրական լիցքեր։

Չնայած այն հանգամանքին, որ մետաղական մարմնի ընդհանուր լիցքը մնացել է զրոյի, մարմնում տեղի է ունեցել լիցքերի տարածական տարանջատում։ Եթե ​​այժմ մարմինը բաժանենք կետագծով, ապա աջ կեսը բացասական լիցքավորված կլինի, իսկ ձախ կեսը՝ դրական։ Դուք կարող եք դիտարկել մարմնի էլեկտրականացումը էլեկտրոսկոպի միջոցով: Պարզ էլեկտրոսկոպը ներկայացված է Նկ. 3.

Բրինձ. 3. Էլեկտրասկոպ

Ի՞նչ է տեղի ունենում այս դեպքում: Դրական լիցքավորված ձողը (օրինակ՝ նախկինում քսված) բերվում է էլեկտրոսկոպի սկավառակի վրա և դրա վրա բացասական լիցք է հավաքում։ Ներքևում, էլեկտրոսկոպի շարժվող տերևների վրա, մնում են չփոխհատուցված դրական լիցքեր. հեռանալով միմյանցից, տերևները տարբեր ուղղություններով շեղվում են: Եթե ​​դուք հանեք գավազանը, ապա լիցքերը կվերադառնան իրենց տեղը, և տերևները հետ կընկնեն:

Էլեկտրաստատիկ ինդուկցիայի ֆենոմենը մեծ մասշտաբով դիտվում է ամպրոպի ժամանակ։ Նկ. 4 մենք տեսնում ենք ամպրոպ, որը անցնում է երկրի վրայով:

Բրինձ. 4. Երկրագնդի էլեկտրիֆիկացում ամպրոպի միջոցով

Ամպի ներսում կան տարբեր չափերի սառցաբեկորներ, որոնք բարձրացող օդային հոսանքներով խառնվում են իրար, բախվում միմյանց և էլեկտրականանում։ Այս դեպքում ստացվում է, որ ամպի ստորին հատվածում բացասական լիցք է կուտակվում, իսկ վերին մասում՝ դրական։

Ամպի բացասական լիցքավորված ստորին հատվածը դրական լիցքեր է առաջացնում երկրի մակերևույթի վրա: Հսկայական կոնդենսատոր է հայտնվում ամպի և գետնի միջև հսկայական լարումով: Եթե ​​այս լարումը բավարար է օդային բացը ճեղքելու համար, ապա կառաջանա լիցքաթափում՝ ձեզ քաջ հայտնի կայծակ:

1.3 Լիցքի պահպանման օրենք

Վերադառնանք, օրինակ, շփման միջոցով էլեկտրաֆիկացմանը՝ փայտը կտորով քսելը։ Այս դեպքում փայտը և կտորի կտորը մեծությամբ հավասար և նշանով հակադիր լիցքեր են ձեռք բերում։ Նրանց ընդհանուր լիցքը, քանի որ մինչ փոխազդեցությունը հավասար էր զրոյի, փոխազդեցությունից հետո մնում է հավասար զրոյի։

Այստեղ մենք տեսնում ենք լիցքի պահպանման օրենքը, որն ասում է. մարմինների փակ համակարգում լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է անփոփոխ այս մարմինների հետ տեղի ունեցող ցանկացած գործընթացում.

q1 + q2 + . . . + qn = կոնստ.

Մարմինների համակարգի փակ լինելը նշանակում է, որ այդ մարմինները կարող են լիցքեր փոխանակել միայն իրենց միջև, բայց ոչ տվյալ համակարգից դուրս որևէ այլ օբյեկտի հետ։

Երբ փայտը էլեկտրիֆիկացված է, լիցքի պահպանման մեջ զարմանալի ոչինչ չկա. քանի լիցքավորված մասնիկ է թողել փայտը, նույն քանակությունը հասել է մի կտորի (կամ հակառակը): Զարմանալի է, որ ավելի բարդ գործընթացներում, որոնք ուղեկցվում են տարրական մասնիկների փոխադարձ փոխակերպումներով և համակարգում լիցքավորված մասնիկների քանակի փոփոխությամբ, ընդհանուր լիցքը դեռ պահպանվում է: Օրինակ, նկ. Նկար 5-ը ցույց է տալիս γ → e − + e + գործընթացը, որի ժամանակ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման γ (այսպես կոչված ֆոտոն) մի մասը վերածվում է երկու լիցքավորված մասնիկի՝ էլեկտրոնի e − և պոզիտրոնի e +-ի: Նման գործընթաց հնարավոր է որոշակի պայմաններում, օրինակ՝ ատոմային միջուկի էլեկտրական դաշտում։

Բրինձ. 5. Էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի ստեղծում

Պոզիտրոնի լիցքը բացարձակ արժեքով հավասար է էլեկտրոնի լիցքին և նշանով հակառակ է նրան։ Լիցքի պահպանման օրենքը կատարված է։ Իրոք, պրոցեսի սկզբում մենք ունեինք ֆոտոն, որի լիցքը զրոյական է, իսկ վերջում ստացանք զրոյական ընդհանուր լիցքով երկու մասնիկ։

Լիցքի պահպանման օրենքը (ամենափոքր տարրական լիցքի գոյության հետ մեկտեղ) այսօր առաջնային գիտական ​​փաստն է։ Ֆիզիկոսներին դեռ չի հաջողվել բացատրել, թե ինչու է բնությունն իրեն պահում այսպես և ոչ այլ կերպ։ Կարող ենք միայն փաստել, որ այս փաստերը հաստատվում են բազմաթիվ ֆիզիկական փորձերով։

2 Կուլոնի օրենք

Հաստատուն (տվյալ իներցիալ հղման համակարգում) լիցքերի փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրաստատիկ. Սովորելը ամենահեշտն է։

Էլեկտրադինամիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է ֆիքսված լիցքերի փոխազդեցությունը, կոչվում է էլեկտրաստատիկ։ Էլեկտրաստատիկայի հիմնական օրենքը Կուլոնի օրենքն է։

Արտաքինից Կուլոնի օրենքը զարմանալիորեն նման է համընդհանուր ձգողության օրենքին, որը սահմանում է կետային զանգվածների գրավիտացիոն փոխազդեցության բնույթը։ Կուլոնի օրենքը կետային լիցքերի էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության օրենքն է։

կետային լիցքավորումլիցքավորված մարմին է, որի չափերը շատ ավելի փոքր են, քան այս խնդրին բնորոշ այլ չափսերը։ Մասնավորապես, կետային լիցքերի չափերը չնչին են՝ համեմատած նրանց միջև եղած հեռավորությունների հետ։

Կետային լիցքը նույն իդեալականացումն է, ինչ նյութական կետը, կետային զանգվածը և այլն: Կետային լիցքերի դեպքում մենք կարող ենք միանշանակ խոսել նրանց միջև եղած հեռավորության մասին՝ չմտածելով, թե լիցքավորված մարմինների կոնկրետ որ կետերի միջև է չափվում այդ հեռավորությունը:

Կուլոնի օրենքը. Երկու ֆիքսված կետային լիցքերի փոխազդեցության ուժը վակուումում ուղիղ համեմատական ​​է լիցքերի բացարձակ արժեքների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական՝ նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։

Այս ուժը կոչվում է Կուլոն. Կուլոնյան ուժի վեկտորը միշտ գտնվում է ուղիղ գծի վրա, որը միացնում է փոխազդող լիցքերը։ Կուլոնի ուժի համար Նյուտոնի երրորդ օրենքը վավեր է. լիցքերը միմյանց վրա գործում են մեծությամբ հավասար և ուղղությամբ հակառակ ուժերով։

Որպես օրինակ, նկ. 6-ը ցույց է տալիս F1 և F2 ուժերը, որոնց հետ փոխազդում են երկու բացասական լիցքեր:

Բրինձ. 6. Կուլոնյան ուժ

Եթե ​​q1 և q2 մոդուլներով հավասար լիցքերը գտնվում են միմյանցից r հեռավորության վրա, ապա դրանք փոխազդում են ուժի հետ.

Համամասնականության k գործակիցը SI համակարգում է.

k \u003d 9 10 9 N m 2 / C 2:

Եթե ​​համեմատենք համընդհանուր ձգողության օրենքի հետ, ապա Կուլոնի օրենքում կետային զանգվածների դերը խաղում են կետային լիցքերը, իսկ գրավիտացիոն G հաստատունի փոխարեն կա k գործակից։ Մաթեմատիկորեն այս օրենքների բանաձևերը դասավորված են նույն կերպ. Կարևոր ֆիզիկական տարբերությունն այն է, որ գրավիտացիոն փոխազդեցությունը միշտ ձգողություն է, իսկ լիցքերի փոխազդեցությունը կարող է լինել և՛ ձգողություն, և՛ վանում:

Պարզապես, k հաստատունի հետ մեկտեղ կա ևս մեկ հիմնարար հաստատուն ε 0, որը կապված է k-ի հետ հարաբերությամբ

ε 0 հաստատունը կոչվում է էլեկտրական հաստատուն։ Այն հավասար է.

ε 0 \u003d 1 / 4πk \u003d 8,85 10 −12 C 2 / N m 2:

Կուլոնի օրենքը էլեկտրական հաստատունով ունի հետևյալ տեսքը.

Փորձը ցույց է տալիս, որ այսպես կոչված սուպերպոզիցիոն սկզբունքը կատարվում է։ Այն բաղկացած է երկու հայտարարությունից.

1. Երկու լիցքերի փոխազդեցության Կուլոնյան ուժը կախված չէ այլ լիցքավորված մարմինների առկայությունից։
2. Ենթադրենք, որ q լիցքը փոխազդում է q1, q2, , լիցքերի համակարգի հետ։ . . , քն. Եթե ​​համակարգի լիցքերից յուրաքանչյուրը գործում է q լիցքի վրա F1, F2, . . . , Fn, համապատասխանաբար, ապա այս համակարգի կողմից q լիցքին կիրառվող F ուժը հավասար է առանձին ուժերի վեկտորային գումարին.

F = F1 + F2 + . . . + fn

Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը պատկերված է նկ. 7. Այստեղ դրական լիցքը q փոխազդում է երկու լիցքերի հետ՝ դրական լիցք q1 և բացասական լիցք q2:

Բրինձ. 7. Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը

Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը թույլ է տալիս գալ մեկ կարևոր հայտարարության.

Հիշում եք, որ համընդհանուր ձգողականության օրենքը իրականում գործում է ոչ միայն կետային զանգվածների, այլ նաև գնդաձև սիմետրիկ զանգվածի բաշխմամբ գնդակների համար (մասնավորապես՝ գնդակի և կետային զանգվածի համար); ապա r-ը գնդակների կենտրոնների միջև եղած հեռավորությունն է (կետային զանգվածից մինչև գնդակի կենտրոն): Այս փաստը բխում է համընդհանուր ձգողության օրենքի մաթեմատիկական ձևից և սուպերպոզիցիայի սկզբունքից։

Քանի որ Կուլոնի օրենքի բանաձևը ունի նույն կառուցվածքը, ինչ համընդհանուր ձգողության օրենքը, և սուպերպոզիցիայի սկզբունքը գործում է նաև Կուլոնի ուժի համար, մենք կարող ենք նման եզրակացություն անել. Համաձայն Կուլոնի օրենքի՝ երկու լիցքավորված գնդակներ (մի կետային լիցք գնդակի հետ) փոխազդելու են՝ պայմանով, որ գնդերը ունենան գնդաձև սիմետրիկ լիցքի բաշխում. r-ի արժեքը այս դեպքում կլինի գնդակների կենտրոնների միջև ընկած հեռավորությունը (կետային լիցքից մինչև գնդակը):

Մենք շատ շուտով կտեսնենք այս փաստի նշանակությունը. Մասնավորապես, հենց դա է պատճառը, որ լիցքավորված գնդակի դաշտի ուժը գնդակից դուրս նույնն է լինելու, ինչ կետային լիցքը: Բայց էլեկտրաստատիկայում, ի տարբերություն գրավիտացիայի, պետք է զգույշ լինել այս փաստի հետ: Օրինակ, երբ դրական լիցքավորված մետաղական գնդիկները մոտենում են միմյանց, գնդային համաչափությունը կխախտվի. դրական լիցքերը, փոխադարձ վանող, հակված կլինեն դեպի գնդակների ամենահեռավոր մասերը միմյանցից (դրական լիցքերի կենտրոններն ավելի հեռու կլինեն, քան կենտրոնները: գնդակներից): Հետևաբար, գնդակների վանող ուժն այս դեպքում ավելի փոքր կլինի, քան այն արժեքը, որը կստացվի Կուլոնի օրենքից՝ կենտրոնների միջև հեռավորությունը r-ի փոխարեն փոխարինելիս։

2.2 Կուլոնի օրենքը դիէլեկտրիկում

Էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության և գրավիտացիոն փոխազդեցության տարբերությունը միայն վանող ուժերի առկայության մեջ չէ։ Լիցքերի փոխազդեցության ուժը կախված է այն միջավայրից, որտեղ գտնվում են լիցքերը (իսկ համընդհանուր ձգողության ուժը կախված չէ միջավայրի հատկություններից)։ Դիէլեկտրիկներ, կամ մեկուսիչներԱյն նյութերը, որոնք էլեկտրաէներգիա չեն փոխանցում, կոչվում են.

Ստացվում է, որ դիէլեկտրիկը նվազեցնում է լիցքերի փոխազդեցության ուժը (վակուումի համեմատ)։ Ավելին, անկախ նրանից, թե որքան հեռու են լիցքերը միմյանցից, նրանց փոխազդեցության ուժը տրված միատարր դիէլեկտրիկում միշտ նույնքան անգամ պակաս կլինի, քան նույն հեռավորության վրա վակուումում։ Այս թիվը նշվում է ε և կոչվում է դիէլեկտրիկի թույլատրելիություն։ Դիէլեկտրիկ հաստատունը կախված է միայն դիէլեկտրիկի նյութից, բայց ոչ նրա ձևից կամ չափից։ Այն չափազերծ մեծություն է և կարելի է գտնել աղյուսակներից։ Այսպիսով, դիէլեկտրիկում (1) և (2) բանաձևերը ստանում են հետևյալ ձևը.

Վակուումի թույլատրելիությունը, ինչպես տեսնում ենք, հավասար է միասնության։ Մնացած բոլոր դեպքերում թույլտվությունն ավելի մեծ է, քան միասնությունը։ Օդի դիէլեկտրական հաստատունն այնքան մոտ է միասնությանը, որ օդում լիցքերի փոխազդեցության ուժերը հաշվարկելիս օգտագործվում են վակուումի (1) և (2) բանաձևերը։

Արձագանքման պլան

1. Էլեկտրական լիցքավորում: 2. Լիցքավորված մարմինների փոխազդեցություն. 3. Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը. 4. Կուլոնի օրենքը. 5. Դիէլեկտրական հաստատուն. 6. Էլեկտրական հաստատուն. 7. Կուլոնյան ուժերի ուղղությունը.

Ատոմների և մոլեկուլների փոխազդեցության օրենքները կարելի է հասկանալ և բացատրել ատոմի կառուցվածքի մասին գիտելիքների հիման վրա՝ օգտագործելով նրա կառուցվածքի մոլորակային մոդելը։ Ատոմի կենտրոնում գտնվում է դրական լիցքավորված միջուկը, որի շուրջ որոշակի ուղեծրերով պտտվում են բացասական լիցքավորված մասնիկներ։ Լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրամագնիսական.Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության ինտենսիվությունը որոշվում է ֆիզիկական մեծությամբ. էլեկտրական լիցք,որը նշվում է ք.Էլեկտրական լիցքի չափման միավորը կախազարդն է (C): 1 կախազարդը այնպիսի էլեկտրական լիցք է, որը 1 վրկ-ում անցնելով հաղորդիչի խաչմերուկով, դրանում առաջանում է 1 Ա հոսանք: Էլեկտրական լիցքերի և՛ փոխադարձ ձգման, և՛ փոխադարձ վանելու ունակությունը բացատրվում է երկու տեսակի առկայությամբ: մեղադրանքներից։ Անվանվել է մեղադրանքի մեկ տեսակ դրականտարրական դրական լիցքի կրողը պրոտոնն է։ Մեկ այլ տեսակի մեղադրանք կոչվում է բացասականնրա կրողը էլեկտրոն է: Տարրական լիցքը e=1,6 10 -19 C է։

Մարմնի լիցքը միշտ ներկայացված է որպես տարրական լիցքի բազմապատիկ. q=e (Np-Ne)Որտեղ Np-էլեկտրոնների քանակը N e -պրոտոնների թիվը.

Փակ համակարգի ընդհանուր լիցքը (որը չի ներառում դրսից եկած լիցքերը), այսինքն՝ բոլոր մարմինների լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է հաստատուն. q1 + q2 + ...+qn= կոնստ. Էլեկտրական լիցք չի առաջանում և չի անհետանում, այլ միայն անցնում է մի մարմնից մյուսը։ Փորձնականորեն հաստատված այս փաստը կոչվում է էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը.Բնության մեջ երբեք և ոչ մի տեղ նույն նշանի էլեկտրական լիցք չի առաջանում և անհետանում։ Մարմինների վրա էլեկտրական լիցքերի հայտնվելն ու անհետացումը շատ դեպքերում բացատրվում է տարրական լիցքավորված մասնիկների՝ էլեկտրոնների, մի մարմնից մյուսը անցումներով։

Էլեկտրականացումդա մարմնին ուղղված էլեկտրական լիցքի հաղորդագրությունն է: Էլեկտրականացում կարող է տեղի ունենալ, օրինակ, տարբեր նյութերի շփման (շփման) և ճառագայթման միջոցով։ Երբ էլեկտրիֆիկացված է, մարմնում առաջանում է էլեկտրոնների ավելցուկ կամ պակաս:

Էլեկտրոնների ավելցուկի դեպքում մարմինը ձեռք է բերում բացասական լիցք, դեֆիցիտի դեպքում՝ դրական։

Անշարժ էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցության օրենքներն ուսումնասիրվում են էլեկտրաստատիկայով։

Էլեկտրաստատիկայի հիմնական օրենքը փորձնականորեն սահմանել է ֆրանսիացի ֆիզիկոս Շառլ Կուլոնը և կարդում է այսպես. Երկու կետային անշարժ էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցության ուժի մոդուլը վակուումում ուղիղ համեմատական ​​է այդ լիցքերի մեծությունների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական ​​է նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։

Ֆ = k q 1 q 2 /r 2,Որտեղ q 1 և q 2- լիցքավորման մոդուլներ, r - նրանց միջև հեռավորությունը, k-համամասնության գործակից՝ կախված միավորների համակարգի ընտրությունից, SI-ում կ\u003d 9 10 9 N m 2 / C 2: Արժեքը, որը ցույց է տալիս, թե վակուումում լիցքերի փոխազդեցության ուժը քանի անգամ է ավելի մեծ, քան միջավայրում, կոչվում է. միջին թույլատրելիություն ε . Թույլտվություն ունեցող լրատվամիջոցների համար ε Կուլոնի օրենքը գրված է հետևյալ կերպ. F= k q 1 q 2 /(ε r 2)

Գործակիցի փոխարեն կՀաճախ օգտագործվող գործոնը կոչվում է էլեկտրական հաստատուն ε 0 . Էլեկտրական հաստատունը կապված է գործակցի հետ կհետեւյալ կերպ k = 1/4պ ε 0 և թվով հավասար ε 0 \u003d 8,85 10 -12 C / N մ 2:

Օգտագործելով էլեկտրական հաստատունը՝ Կուլոնի օրենքը ունի ձև՝ F=(1/4π ε 0) (q 1 q 2 / r 2)

Հաստատուն էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրաստատիկ,կամ Կուլոնի փոխազդեցություն.Կուլոնյան ուժերը կարելի է ներկայացնել գրաֆիկորեն (նկ. 14, 15):

Կուլոնյան ուժն ուղղված է լիցքավորված մարմինները միացնող ուղիղ գծի երկայնքով։ Դա լիցքերի տարբեր նշանների համար ձգող ուժ է, իսկ նույն նշանների համար՝ վանող ուժ։

Տոմս 14

Գործնական հետաքրքրություն են ներկայացնում երկու հաղորդիչների համակարգերը, որոնք բաժանված են դիէլեկտրիկով: Կան հաղորդիչների այնպիսի կոնֆիգուրացիաներ, որոնցում էլեկտրական դաշտը կենտրոնացված է (տեղայնացված) միայն տարածության որոշակի շրջանում։ Նման համակարգերը կոչվում են կոնդենսատորներ , իսկ հաղորդիչները, որոնք կազմում են կոնդենսատորը, կոչվում են թիթեղներ։ Կոնդենսատորի հզորություն հավասար է.

Հարթ կոնդենսատորի հզորությունը հետևյալն է.

Կոնդենսատորի ներսում էլեկտրական դաշտի էներգիան հետևյալն է.

Տոմս 15Աշխատանք և հզորություն DC շղթայում: Էլեկտրաշարժիչ ուժ. Օհմի օրենքը ամբողջական շղթայի համար Պատասխան պլան 1. Ընթացիկ աշխատանք. 2. Ջուլ-Լենցի օրենքը 3. Էլեկտրաշարժիչ ուժ. 4. Օհմի օրենքը ամբողջական շղթայի համար. Էլեկտրական դաշտում՝ լարման որոշման բանաձևից (U = A/q)հեշտ է ստանալ արտահայտություն էլեկտրական լիցքի փոխանցման աշխատանքը հաշվարկելու համար A \u003d Uq,քանի որ ընթացիկ գանձումը q = Դա,ապա ընթացիկ աշխատանքը. A = Ult,կամ A \u003d I 2 R t \u003d U 2 / R t.Իշխանությունը, ըստ սահմանման, Ն = Ա/տ,հետևաբար N=UI = I 2 R \u003d U 2 /R.Ռուս գիտնական Իքս.Լենցը և անգլիացի գիտնական Ջուլը անցյալ դարի կեսերին էմպիրիկորեն միմյանցից անկախ օրենք են հաստատել, որը կոչվում է Ջուլ-Լենցի օրենք և կարդացվում է այսպես. Երբ հոսանքն անցնում է հաղորդիչի միջով, հաղորդիչում թողարկվող ջերմության քանակն ուղիղ համեմատական ​​է հաղորդիչի ուժի, հոսանքի, դիմադրության քառակուսուն և հոսանքի անցնելու համար պահանջվող ժամանակին: Q=I 2 Rt.Ամբողջական փակ շղթան էլեկտրական միացում է, որը ներառում է արտաքին դիմադրություններ և հոսանքի աղբյուր (նկ. 18): Որպես շղթայի հատվածներից մեկը՝ հոսանքի աղբյուրն ունի դիմադրություն, որը կոչվում է ներքին՝ է։ Որպեսզի հոսանքը անցնի փակ շղթայով, անհրաժեշտ է, որ լրացուցիչ էներգիա փոխանցվի ընթացիկ աղբյուրի լիցքերին։ , այն վերցվում է շարժվող լիցքերի աշխատանքի շնորհիվ, որն առաջանում է ոչ էլեկտրական ծագման ուժերով (արտաքին ուժեր) ընդդեմ էլեկտրական դաշտի ուժերի։ Ընթացիկ աղբյուրը բնութագրվում է էներգիայի բնութագրիչով, որը կոչվում է EMF - աղբյուրի էլեկտրաշարժիչ ուժ: EMF-ը էլեկտրական միացումում ոչ էլեկտրական էներգիայի աղբյուրի բնութագիր է, որն անհրաժեշտ է դրանում էլեկտրական հոսանք պահպանելու համար: EMF-ը չափվում է արտաքին ուժերի աշխատանքի հարաբերակցությամբ՝ դրական լիցքի փակ շղթայի երկայնքով շարժվելու այս լիցքին ξ \u003d A st / q Թողեք ժամանակ տէլեկտրական լիցքը անցնում է հաղորդիչի խաչմերուկով ք.Այնուհետեւ լիցքը տեղափոխելիս արտաքին ուժերի աշխատանքը կարելի է գրել հետեւյալ կերպ՝ A st = ξ q . Ընթացիկ ուժի սահմանման համաձայն q = Դա,հետեւաբար A st = ξ I t. Երբ այս աշխատանքը կատարվում է շղթայի ներքին և արտաքին հատվածների վրա, որոնց դիմադրությունները Ռև դ, որոշ ջերմություն է արձակվում: Ջուլ-Լենցի օրենքի համաձայն այն հավասար է՝ Ք \u003d I 2 Rt + I 2 rt.Էներգիայի պահպանման օրենքի համաձայն A =Ք . Հետևաբար, ξ = IR+ Իր . Շղթայի մի հատվածի հոսանքի և դիմադրության արտադրյալը հաճախ կոչվում է լարման անկում այդ հատվածում: Այսպիսով, EMF-ը հավասար է փակ շղթայի ներքին և արտաքին հատվածներում լարման անկումների գումարին: Սովորաբար այս արտահայտությունը գրվում է այսպես՝ I = ξ /(R + r).Այս կախվածությունը փորձնականորեն ստացվել է Գ.Օհմի կողմից, այն կոչվում է Օհմի օրենք ամբողջական շղթայի համար և կարդում է այսպես. Ամբողջական միացումում ընթացիկ ուժգնությունը ուղիղ համեմատական ​​է ընթացիկ աղբյուրի EMF-ին և հակադարձ համեմատական ​​շղթայի դիմադրությանը:Բաց միացումում EMF-ը հավասար է աղբյուրի տերմինալների լարմանը և, հետևաբար, կարող է չափվել վոլտմետրով:

Տոմս թիվ 16Մագնիսական դաշտը, դրա գոյության պայմանները. Մագնիսական դաշտի գործողությունը էլեկտրական լիցքի վրա և այս գործողությունը հաստատող փորձեր։ Մագնիսական ինդուկցիա

Պատասխանների պլան.

1. Oersted-ի և Ampère-ի փորձերը. 2. Մագնիսական դաշտ. 3. Մագնիսական ինդուկցիա. 4. Ամպերի օրենքը.

1820 թվականին դանիացի ֆիզիկոս Օերսթեդը հայտնաբերեց, որ մագնիսական ասեղը պտտվում է, երբ էլեկտրական հոսանք անցնում է իր մոտ գտնվող հաղորդիչով (Նկար 10): 19): INՆույն տարում ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ամպերը պարզեց, որ միմյանց զուգահեռ երկու դիրիժորներ փորձարկում են փոխադարձ ձգողականություն, եթե հոսանքը հոսում է դրանց միջով մեկ ուղղությամբ, և վանում, եթե հոսանքները հոսում են տարբեր ուղղություններով (նկ. 20): Ամպերն անվանել է հոսանքների փոխազդեցության երեւույթը էլեկտրադինամիկ փոխազդեցություն:Շարժվող էլեկտրական լիցքերի մագնիսական փոխազդեցությունը, ըստ կարճ հեռահարության գործողության տեսության, բացատրվում է հետևյալ կերպ.

ցանկացած շարժվող էլեկտրական լիցք շրջապատող տարածքում ստեղծում է մագնիսական դաշտ: մագնիսական դաշտը- հատուկ տեսակի նյութ, որը տեղի է ունենում ցանկացած փոփոխական էլեկտրական դաշտի շուրջ տարածության մեջ:

Ժամանակակից տեսանկյունից բնության մեջ կա երկու դաշտերի համադրություն՝ էլեկտրական և մագնիսական, սա էլեկտրամագնիսական դաշտ է, այննյութի հատուկ տեսակ է, այսինքն՝ գոյություն ունի օբյեկտիվորեն՝ անկախ մեր գիտակցությունից։ Մագնիսական դաշտը միշտ առաջանում է փոփոխական էլեկտրական դաշտի միջոցով, և, ընդհակառակը, փոփոխական էլեկտրական դաշտը միշտ առաջացնում է փոփոխական մագնիսական դաշտ: Էլեկտրական դաշտը, ընդհանուր առմամբ, կարող է լինել

դիտարկել մագնիսականից առանձին, քանի որ դրա կրիչները մասնիկներն են՝ էլեկտրոնները և պրոտոնները: Մագնիսական դաշտ առանց էլեկտրական դաշտի գոյություն չունի, քանի որ չկան մագնիսական դաշտի կրիչներ։ Հոսանք ունեցող հաղորդիչի շուրջ մագնիսական դաշտ կա, և այն առաջանում է հաղորդիչի մեջ շարժվող լիցքավորված մասնիկների փոփոխական էլեկտրական դաշտից:

Մագնիսական դաշտը ուժային դաշտ է։ Մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժը կոչվում է մագնիսական ինդուկցիա (IN):Մագնիսական ինդուկցիա- սա վեկտորային ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է մագնիսական դաշտից գործող մեկ ընթացիկ տարրի վրա գործող առավելագույն ուժին: B \u003d F / II.Մեկ հոսանքի տարրը 1 մ երկարությամբ հաղորդիչ է, իսկ դրա հոսանքը 1 Ա է: Մագնիսական ինդուկցիայի չափման միավորը տեսլան է: 1 T = 1 N/A մ.

Մագնիսական ինդուկցիան միշտ առաջանում է էլեկտրական դաշտի նկատմամբ 90° անկյան տակ գտնվող հարթությունում: Հոսանք կրող հաղորդիչի շուրջ մագնիսական դաշտ կա նաև հաղորդիչին ուղղահայաց հարթությունում։

Մագնիսական դաշտը պտտվող դաշտ է։ Մագնիսական դաշտերի գրաֆիկական ներկայացման համար ներկայացնում ենք էլեկտրահաղորդման գծեր,կամ ինդուկցիոն գծեր, -սրանք այնպիսի գծեր են, որոնց յուրաքանչյուր կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորն ուղղված է շոշափելի: Ուժի գծերի ուղղությունը հայտնաբերվում է ըստ գիմլետի կանոնի. Եթե ​​գիմլետը պտտվում է հոսանքի ուղղությամբ, ապա բռնակի պտտման ուղղությունը կհամընկնի ուժի գծերի ուղղության հետ:Ուղղակի հաղորդալարի մագնիսական ինդուկցիայի գծերը հոսանքով համակենտրոն շրջանակներ են, որոնք տեղակայված են հաղորդիչին ուղղահայաց հարթությունում (նկ. 21):

Ինչպես հաստատեց Ամպերը, ուժը գործում է մագնիսական դաշտում տեղադրված հոսանք կրող հաղորդիչի վրա: Հոսանք կրող հաղորդիչի վրա մագնիսական դաշտի կողմից ազդող ուժն ուղիղ համեմատական ​​է ընթացիկ ուժին: հաղորդիչի երկարությունը մագնիսական դաշտում և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղահայաց բաղադրիչը:Սա Ամպերի օրենքի ձևակերպումն է, որը գրված է հետևյալ կերպ. F a = PV sina.

Ամպերի ուժի ուղղությունը որոշվում է ձախ ձեռքի կանոնով։ Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ չորս մատները ցույց են տալիս հոսանքի ուղղությունը, մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղահայաց բաղադրիչը մտնում է ափի մեջ, ապա 90 ° թեքված բութ մատը ցույց կտա Ամպերի ուժի ուղղությունը։(նկ. 22): IN = IN sina.

Էլեկտրաստատիկան ուսումնասիրում է էլեկտրական լիցքավորված մարմինների կամ մասնիկների հատկությունները և փոխազդեցությունները, որոնք անշարժ են իներցիոն հղման համակարգում։

Ամենապարզ երևույթը, որում բացահայտվում է էլեկտրական լիցքերի գոյության և փոխազդեցության փաստը, մարմինների էլեկտրիֆիկացումն է շփման ժամանակ։ Վերցրեք երկու շերտ թուղթ և մի քանի անգամ պլաստմասե գրիչով անցեք դրանց վրայով: Եթե ​​վերցնում եք գրիչ և թղթի շերտ և սկսում եք դրանք մոտեցնել իրար, ապա թղթի ժապավենը կսկսի թեքվել դեպի գրիչը, այսինքն՝ նրանց միջև առաջանում են գրավիչ ուժեր: Եթե ​​վերցնեք երկու ժապավեն և սկսեք դրանք ավելի մոտեցնել, ապա շերտերը կսկսեն թեքվել տարբեր ուղղություններով, այսինքն, նրանց միջև առաջանում են վանող ուժեր:

Այս փորձի ժամանակ հայտնաբերված մարմինների փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրամագնիսական. Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը որոշում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը, կոչվում է էլեկտրական լիցքավորում.

Էլեկտրական լիցքերի և՛ փոխադարձ ներգրավման, և՛ փոխադարձ վանելու ունակությունը բացատրվում է երկու տեսակի լիցքերի առկայությամբ՝ դրական և բացասական։

Ակնհայտ է, որ պլաստիկ գրիչի հետ շփվելիս թղթի երկու նույնական շերտերի վրա հայտնվում են նույն նշանի էլեկտրական լիցքեր։ Այս շերտերը վանում են միմյանց, ուստի նույն նշանի լիցքերը վանում են միմյանց: Ներգրավման ուժերը գործում են տարբեր նշանների մեղադրանքների միջև:

Աշխատանքի ավարտ -

Այս թեման պատկանում է.

Հոսանքների փոխազդեցություն Փոխազդեցության ուժ, մագնիսական դաշտ, ինչպես է այն արձագանքում

Էլեկտրական լիցք .. լիցքերի փոխազդեցություն Կուլոնի օրենք .. էլեկտրական դաշտի սահմանում էլեկտրական դաշտի ինտենսիվության ներուժի գծագրում ..

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է լրացուցիչ նյութ այս թեմայի վերաբերյալ, կամ չեք գտել այն, ինչ փնտրում էիք, խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել որոնումը մեր աշխատանքների տվյալների բազայում.

Ի՞նչ ենք անելու ստացված նյութի հետ.

Եթե ​​այս նյութը պարզվեց, որ օգտակար է ձեզ համար, կարող եք այն պահել ձեր էջում սոցիալական ցանցերում.

թվիթ

Այս բաժնի բոլոր թեմաները.

Մենք թվարկում ենք վճարների հատկությունները
1. Գոյություն ունեն երկու տեսակի գանձումներ. բացասական և դրական: Հակառակ լիցքերը գրավում են, ինչպես լիցքերը վանում են: Տարրականի կրողը, այսինքն. ամենափոքր, բացասական լիցքն է

Կուլոնի օրենքը
Այն մարմինների վրա բաշխված լիցքերը, որոնց չափերը շատ ավելի փոքր են, քան նրանց միջև եղած հեռավորությունները, կարելի է անվանել կետային լիցքեր, քանի որ այս դեպքում ոչ ձևը, ոչ էլ մարմինների չափերը էապես չեն ազդում փոխադարձության վրա:

Էլեկտրական դաշտ
Էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությունը բացատրվում է նրանով, որ յուրաքանչյուր լիցքի շուրջ էլեկտրական դաշտ կա։ Լիցքի էլեկտրական դաշտը նյութական օբյեկտ է, այն շարունակական է տարածության մեջ

Էլեկտրական դաշտի ուժը
Լիցքերը, լինելով միմյանցից որոշ հեռավորության վրա, փոխազդում են։ Այս փոխազդեցությունն իրականացվում է էլեկտրական դաշտի միջոցով։ Էլեկտրական դաշտի առկայությունը կարելի է հայտնաբերել՝ տեղադրելով

Պոտենցիալ
Պոտենցիալ տարբերություն. Ի լրումն ինտենսիվության, էլեկտրական դաշտի կարևոր բնութագիրը j պոտենցիալն է։ j պոտենցիալը էլեկտրական դաշտի էներգիայի բնութագիրն է, ապա

Դիէլեկտրիկները էլեկտրական դաշտում
Դիէլեկտրիկները կամ մեկուսիչները մարմիններ են, որոնք չեն կարող իրենց միջոցով էլեկտրական լիցքեր անցկացնել: Դա պայմանավորված է դրանցում անվճար վճարների բացակայությամբ։ Եթե ​​դիէլեկտրիկի մի ծայրը

Բևեռային և ոչ բևեռային դիէլեկտրիկներ
Ոչ բևեռային դիէլեկտրիկները ներառում են դիէլեկտրիկներ, որոնց ատոմներում կամ մոլեկուլներում բացասական լիցքավորված էլեկտրոնային ամպի կենտրոնը համընկնում է դրական ատոմային միջուկի կենտրոնի հետ։ Օրինակ՝ իներտ գազեր, թթու

Ոչ բևեռային դիէլեկտրիկների բևեռացում
Էլեկտրական դաշտի բացակայության դեպքում էլեկտրոնային ամպը գտնվում է ատոմային միջուկի նկատմամբ սիմետրիկորեն, իսկ էլեկտրական դաշտում այն ​​փոխում է իր ձևը և բացասական լիցքավորված էլեկտրոնային ամպի կենտրոնը։

Դիէլեկտրիկ հաստատուն
Նյութի դիէլեկտրական հաստատունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է վակուումում էլեկտրական դաշտի ուժգնության մոդուլի հարաբերությանը միատարր դիէլեկտրիկի էլեկտրական դաշտի ուժգնությանը։

Հաղորդիչներ էլեկտրական դաշտում
Հաղորդիչները մարմիններ են, որոնք ունակ են իրենց միջով էլեկտրական լիցքեր անցկացնելու։ Հաղորդավարների այս հատկությունը բացատրվում է դրանցում անվճար լիցքակիրների առկայությամբ։ Հաղորդավարների օրինակներն են

Էլեկտրական դաշտի աշխատանքը լիցքը տեղափոխելիս
Փորձնական էլեկտրական լիցքը, որը տեղադրված է էլեկտրաստատիկ դաշտում, ենթարկվում է ուժի, որը ստիպում է այդ լիցքը շարժվել: Սա նշանակում է, որ այս ուժն աշխատում է լիցքը տեղափոխելու համար: Մենք ստանում ենք բանաձևը

Պոտենցիալ տարբերություն
Ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է դաշտի ուժերի կատարած աշխատանքին, լիցքը դաշտի մի կետից մյուսը տեղափոխելով, կոչվում է լարում դաշտի այս կետերի միջև։

Էլեկտրական հզորություն, կոնդենսատոր
Էլեկտրական հզորությունը հաղորդիչի լիցքը պահելու ունակության քանակական չափումն է: Տարբեր էլեկտրական լիցքերն առանձնացնելու ամենապարզ եղանակներն են էլեկտրիֆիկացումը և էլեկտրաստատիկը

Կոնդենսատորներ
Եթե ​​լիցք Dq փոխանցվում է մեկուսացված հաղորդիչին, ապա դրա պոտենցիալը կաճի Dj-ով, և Dq/Dj հարաբերակցությունը մնում է հաստատուն՝ Dq/Dj=C, որտեղ C-ն հաղորդիչի էլեկտրական հզորությունն է,

Էլեկտրականություն
Սա լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժումն է։ Մետաղներում հոսանքի կրիչներն ազատ էլեկտրոններն են, էլեկտրոլիտներում՝ բացասական և դրական իոնները, կիսահաղորդիչներում՝ էլեկտրոնները և անցքերը, գ.

Ընթացիկ ուժ
Ընթացիկ ուժը հաղորդիչի խաչմերուկով անցնող լիցքի հարաբերակցությունն է ժամանակային ընդմիջումով այս ժամանակային միջակայքին:

Էլեկտրաշարժիչ ուժ
Որպեսզի էլեկտրական հոսանքը հաղորդիչում երկար ժամանակ գոյություն ունենա, անհրաժեշտ է անփոփոխ պահպանել այն պայմանները, որոնց դեպքում առաջանում է էլեկտրական հոսանք։ Արտաքին էլեկտրական շղթայում

Հաղորդավարի դիմադրություն
Դիմադրությունը հաղորդիչի հիմնական էլեկտրական բնութագիրն է: Հաղորդավարի դիմադրությունը կարելի է որոշել Օհմի օրենքով.

Հաղորդավարի դիմադրության ջերմաստիճանի կախվածությունը
Եթե ​​մարտկոցից հոսանքն անցկացնեք պողպատե կծիկի միջով, ապա ամպաչափը ցույց կտա ընթացիկ ուժի նվազում: Սա նշանակում է, որ ջերմաստիճանի դիմադրության դեպքում դիրիժորի դիմադրությունը փոխվում է: Էսլ

Գերհաղորդականություն
1911 թվականին հոլանդացի գիտնական Կամերլինգ-Օննեսը հայտնաբերեց, որ երբ սնդիկի ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 4,1 Կ, նրա դիմադրողականությունը ցատկում է զրոյի: Դիմադրողականության նվազման երևույթ

Հաղորդավարների սերիա և զուգահեռ միացում
DC էլեկտրական սխեմաներում հաղորդիչները կարող են միացված լինել սերիական և զուգահեռ: Սերիայի միացման դեպքում էլեկտրական սխեման չի ճյուղավորվում:

Օհմի օրենքը ամբողջական միացման համար
Եթե ​​փակ էլեկտրական շղթայում ուղղակի հոսանքի անցման արդյունքում տեղի է ունենում միայն հաղորդիչների ջեռուցում, ապա, էներգիայի պահպանման օրենքի համաձայն, էլեկտրական հոսանքի ընդհանուր աշխատանքը փակ շղթայում.

Կիրխհոֆի կանոնը
Երբ մի քանի հոսանքի աղբյուրներ միացված են հաջորդաբար, մարտկոցի ընդհանուր էմֆ-ը հավասար է բոլոր աղբյուրների էմֆ-ի հանրահաշվական գումարին, իսկ ընդհանուր դիմադրությունը հավասար է դիմադրությունների գումարին: Զուգահեռաբար պ

Ընթացիկ հզորություն
Սա ժամանակի միավորի վրա կատարված աշխատանքն է և հավասար է P=A/t=IU=I2R=U2/R: Ընդհանուր հզորությունը P0, որը մշակվել է աղբյուրի կողմից, օգտագործվում է արտաքին և ներքին ջերմություն ազատելու համար

Աշխատանքը և ընթացիկ հզորությունը
Էլեկտրական դաշտի ուժերի աշխատանքը, որը ստեղծում է էլեկտրական հոսանք, կոչվում է հոսանքի աշխատանք: Էլեկտրական դաշտի ուժերի կամ հոսանքի աշխատանքը R էլեկտրական դիմադրությամբ շղթայի հատվածում ժամանակի ընթացքում

Մագնիսական դաշտ
Հոսանք կրող հաղորդիչների և մշտական ​​մագնիսների շուրջ կա մագնիսական դաշտ։ Այն տեղի է ունենում ցանկացած ուղղորդված շարժվող էլեկտրական լիցքի շուրջ, ինչպես նաև ժամանակի փոփոխվող տարրի առկայության դեպքում:

Հոսանքների մագնիսական փոխազդեցություն
Ֆիքսված էլեկտրական լիցքերի միջև գործող ուժերը որոշվում են Կուլոնի օրենքով։ Յուրաքանչյուր լիցքավորում ստեղծում է դաշտ, որը գործում է մեկ այլ լիցքի վրա և հակառակը: Այնուամենայնիվ, էլեկտրական լիցքերի միջև

Մագնիսական դաշտ
Ինչպես էլեկտրական դաշտն է առաջանում անշարժ էլեկտրական լիցքերը շրջապատող տարածության մեջ, այնպես էլ մագնիսական դաշտ է առաջանում շարժվող լիցքերը շրջապատող տարածության մեջ։ Էլեկտրական

Մագնիսական դաշտի գործողությունը շարժվող լիցքի վրա: Լորենցի ուժ
Էլեկտրական հոսանքը կարգավորված լիցքավորված մասնիկների հավաքածու է, որոնք շարժվում են կանոնավոր կերպով: Հետևաբար, մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա դաշտի գործողության արդյունքն է լիցքավորված մասնիկների վրա շարժվող:

Ամպերի օրենքը
Եկեք տեղադրենք l երկարությամբ հաղորդիչ մագնիսական դաշտում, որի միջով հոսում է հոսանք I: Հաղորդավարի վրա ազդող ուժն ուղիղ համեմատական ​​է հաղորդիչով հոսող հոսանքի ուժին, մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի, երկարությանը:

Ամպերի օրենքը
Մագնիսական դաշտում հոսանք կրող հաղորդիչի վրա ազդող ուժը կոչվում է ամպերի ուժ։ Մագնիսական փոխազդեցության փորձարարական ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ Ամպերի ուժի մոդուլը համաչափ է

մագնիսական հոսք
Մագնիսական հոսքը որոշակի մակերեսով կոչվում է ֆիզիկական մեծություն, որը հավասար է այս մակերես ներթափանցող մագնիսական ինդուկցիայի գծերի ընդհանուր թվին: Դիտարկենք միատարր մագնիս

Մագնիսական,
տերմին, որը կիրառվում է բոլոր նյութերի նկատմամբ, երբ դիտարկվում են դրանց մագնիսական հատկությունները։ Մ–ի տեսակների բազմազանությունը պայմանավորված է նյութը կազմող միկրոմասնիկների մագնիսական հատկությունների տարբերությամբ, ինչպես նաև փոխազդեցության բնույթով։

Նյութի մագնիսական հատկությունները
Մագնիսական դաշտում տեղադրված բոլոր նյութերը մագնիսացված են, այսինքն՝ իրենք են ստեղծում մագնիսական դաշտ։ Հետևաբար, մագնիսական դաշտի ինդուկցիան միատարր միջավայրում տարբերվում է դաշտի ինդուկցիան վակուումում: fi

մագնիսական հոսք
Մագնիսական հոսքը Ф որոշ S մակերևույթի միջով սկալյար մեծություն է, որը հավասար է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի մոդուլի արտադրյալին և այս մակերեսի մակերեսին և նորմալ n-ի միջև անկյան կոսինուսին:

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա
Էմֆ-ի առաջացումը փակ հաղորդիչ միացումում, երբ մագնիսական հոսքը փոխվում է այս շղթայով սահմանափակված այս մակերեսով, կոչվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա: Նաև ինդուկցիայի էմֆը և հետքը

Մագնիսական դաշտի ինդուկցիա
Մագնիսական դաշտի ինդուկցիան մագնիսական դաշտի ունակության հատկանիշն է՝ ուժ գործադրելու հոսանք կրող հաղորդիչի վրա։ Դա վեկտորային ֆիզիկական մեծություն է։ Ուղղության վրա

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա
Եթե ​​էլեկտրական հոսանքը մագնիսական դաշտ է ստեղծում, արդյոք մագնիսական դաշտն իր հերթին չի՞ կարող էլեկտրական հոսանք առաջացնել հաղորդիչում: Մայքլ Ֆարադեյն առաջինն էր, ով գտավ այս հարցի պատասխանը։ 1831 թ

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքը
Ինդուկցիայի EMF-ի կախվածության փորձարարական ուսումնասիրությունը մագնիսական հոսքի փոփոխություններից հանգեցրեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի հաստատմանը. ինդուկցիայի EMF փակ շղթայում p

Ինքնադրման երևույթը
Հոսանքը, որը հոսում է հաղորդիչ սխեմայի միջով, դրա շուրջ մագնիսական դաշտ է ստեղծում: Մագնիսական հոսքը Ф, զուգակցված շղթայի հետ, ուղիղ համեմատական ​​է այս շղթայի ընթացիկ ուժին. Ф=LI, որտեղ L-ը շղթայի ինդուկտիվությունն է:

Ինքնադրման երևույթը. Ինդուկտիվություն
Հաղորդավարի միջով անցնող էլեկտրական հոսանքը դրա շուրջ մագնիսական դաշտ է ստեղծում։ Այս հաղորդիչի շղթայի միջով անցնող մագնիսական հոսքը համաչափ է շղթայի ներսում մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի մոդուլին, և

Մագնիսական դաշտի էներգիա
Երբ ինդուկտորն անջատված է ընթացիկ աղբյուրից, կծիկի հետ զուգահեռ միացված շիկացած լամպը կարճ բռնկում է տալիս: Շղթայում հոսանքը առաջանում է ինքնաինդուկցիոն EMF-ի ազդեցության ներքո: Աղբյուր

Էլեկտրամագնիսական ալիքներ
Մաքսվելի տեսության համաձայն՝ փոփոխական մագնիսական դաշտը առաջացնում է փոփոխական պտույտի էլ. դաշտ, որն իր հերթին առաջացնում է փոփոխական մագնիսական դաշտի առաջացում և այլն։ Այսպիսով

Էլեկտրամագնիսական ալիքի սանդղակ
Էլեկտրամագնիսական ալիքները առաջանում են հաճախականությունների լայն շրջանակում: Սպեկտրի յուրաքանչյուր հատված ունի իր անունը: Այսպիսով, տեսանելի լույսը համապատասխանում է հաճախակի և, համապատասխանաբար, ալիքի երկարությունների բավականին նեղ միջակայքին:

Լազերներ և մասերներ (խթանված արտանետումների ազդեցություն, սխեմաներ)
, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման աղբյուր տեսանելի, ինֆրակարմիր և ուլտրամանուշակագույն տիրույթներում՝ հիմնված ատոմների և մոլեկուլների խթանված արտանետումների վրա։ «Լազեր» բառը կազմված է սկզբնականից

երկրաչափական օպտիկա
, օպտիկայի ճյուղ, որն ուսումնասիրում է լույսի տարածման օրենքները՝ հիմնվելով լույսի ճառագայթների մասին պատկերացումների վրա։ Լույսի ճառագայթը հասկացվում է որպես գիծ, ​​որի երկայնքով լույսի էներգիայի հոսք է տարածվում:

ֆերմայի սկզբունքը,
երկրաչափական օպտիկայի հիմնական սկզբունքը. F. p.-ի ամենապարզ ձևն այն պնդումն է, որ լույսի ճառագայթը միշտ տարածվում է տարածության մեջ ուղու երկայնքով երկու կետերի միջև, որոնց երկայնքով ժամանակը

Լույսի բևեռացում
օպտիկական ճառագայթման (լույսի) հիմնարար հատկություններից մեկը, որը բաղկացած է լույսի ճառագայթին ուղղահայաց հարթության տարբեր ուղղությունների անհավասարությունից (լույսի ալիքի տարածման ուղղությունը)

Լույսի միջամտություն
Սա ալիքների սուպերպոզիցիային ֆենոմեն է՝ բարձրությունների և ցածրությունների կայուն օրինաչափության ձևավորմամբ։ Երբ լույսը խանգարում է, էկրանին նկատվում է թեթև և մուգ գծերի փոփոխություն, եթե լույսը միագույն է (և

Լույսի դիֆրակցիա
Խոչընդոտների շուրջը ճկվող ալիքների և երկրաչափական ստվերի տարածք լույս ներթափանցելու երևույթը կոչվում է դիֆրակցիա։ Թող հարթ ալիքը դիպչի հարթ էկրանի AB հատվածի վրա: Համաձայն Հյուգենս-Ֆրենսելի սկզբունքի

Հյուգենեց Ֆրենելի սկզբունքը. Բժիշկ Ֆրենսել
. Հյուգենս-Ֆրենսելի սկզբունքը.

Հոլոգրաֆիա
(հունարեն hólos-ից՝ ամբողջական, ամբողջական և ... գրաֆիկա), ալիքային միջամտության հիման վրա առարկայի եռաչափ պատկեր ստանալու մեթոդ։ Գ–ի գաղափարն առաջին անգամ արտահայտել է Դ. Գաբորը (Մեծ Բրիտանիա, 1948 թ.)