Ортаның диэлектрлік өтімділігі. Электр зарядтары барлық молекулалардың құрамына кіретін болғандықтан, зарядталған денені қоршап тұрған орта осы денелердің өзара әрекеттесуіне әсер ету керек. Tәжірибе де осы болжамды дәлелдейді. Екі зарядтың арасындағы өзара әрекеттесу күшінің ең үлкен мәні вакуумде болады екен. Қоршаған орта әрқашанда бұл күшті әлсіретеді екен. Зарядтардың арасындағы өзара әрекеттесу күшінің қоршаған ортаға тәуелділігін сипаттайтын шамасы осы ортаның салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі деп аталады. Сонымен (3.1) формула мынандай түр қабылдайды:
(3.4)
F0 / F= . (3.5)
Ортаның салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі осы ортадағы электр зарядтарының өзара әрекеттесу күшінің вакуумге қарағанда қанша есе азаятындығын көрсетеді. шамасының сан мәні тәжірибеде анықталады және есептеулер кезінде кестеден алынады.
Электр өрісі. Бір-бірімен тікелей жанаспайтын зарядтардың өзара әрекеттесуін түсіндіру үшін ағылшын ғалымы Майкл Фарадей өріс деген түсінік енгізді. Фарадейдің ойынша, әрбір зарядтан бүкіл кеңістікті түгел қамтитын электр өрісі таралады. Бір зарядқа екінші зарядты жақындатқанда, екінші зарядқа бірінші заряд тарапынан пайда болған өрістің күші әсер ететін болады. Екінші заряд тұрған жердегі электр өрісі осы зарядқа өзінің туғызған өрісімен тікелей әсер етеді.
Электр өрісі кернеулігі. Бір немесе бірнеше зарядтар тудырған өрісті кішкентай шамадағы оң мәнді сыншыл зарядтың көмегімен зерттеуге болады, ол үшін осы зарядқа әсер ететін күшті өлшейміз. Сыншыл заряд деп біз өзінің тудыратын өрісі жеткілікті аз болатын, соның арқасында басқа зарядтардың жасайтын және зерттемек болып отырған өрісімізге әсерін ескермеуге болатын кішкентай зарядты атаймыз. Дербес алынған q оң зарядтың төңірегінде q0 сыншыл зарядқа әсер ететін күштер 3.4-суретте өрнектелген. Барлық жағдайларда да күш зарядтан радиалды бағытталған. Бірақ көріп отырғанымыздай, өрістің түрліше нүктелерінде сыншыл зарядқа әсер ететін күштердің шамалары да, бағыттары да түрліше болады. Сондықтан электр заряды тудыратын өрістің кез келген нүктесін сипаттау үшін арнаулы күш сипаттамасын енгізу керек болады. Кулон заңынан көріп отырғанымыздай, F күш мұндай сипаттама рөлін атқара алмайды, өйткені бұл күш өрістің бір ғана нүктесі үшін q0 сыншыл зарядтың шамасына тура пропорционал болады:
F=Eq0. (3.6)
Осы формуладағы пропорционалдық коэффициент E өрістің әрбір берілген нүктесі үшін тұрақты болып қалады және де осы өрістің күштік сипаттамасы бола алады. Электр өрісінің күштік сипаттамасы E өрістің кернеулігі деп аталады. Ол өрістің қарастырылатын нүктеcіндегі бірлік оң зарядқа әсер ететін күшпен өлшенеді.
Өрістің кернеулігі – бағыты өрістің берілген нүктесіндегі q0 оң зарядқа әсер ететін F күштің бағытымен бірдей түсетін, ал модулі
E= F / q (3.7)
қатынасымен анықталатын вектор болып табылады.
(3.7)-ден E кернеуліктің өлшем бірлігін шығарып алуға болады. ХБ жүйесінде:
E=1 H / 1 Kл=1 H/Кл=1 кгм2/(с3А).
ХБ жүйесінде электр өрісінің кернеулігінің бірлігіне электр өрісінің 1 Кл зарядқа 1 Н күшпен әсер ететін нүктесіндегі кернеулік алынады. Бұл бірлікті вольт бөлінген метрге (В/м) деп атайды. Электр өрісінің кернеулігі осы өрісті тудыратын зарядтардың шамасымен және олардың орналасуымен анықталады және әрбір нүкте үшін оны есептеп шығаруға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |