Пәнінен syllabus


Электрмагпиттік өріс уғымы



Pdf көрінісі
бет74/91
Дата20.05.2022
өлшемі2.12 Mb.
#458428
1   ...   70   71   72   73   74   75   76   77   ...   91
SYLLABUS ФОТ

Электрмагпиттік өріс уғымы.Электрдинамика макроскопиялық, микроскопиялық 
және кванттық болып бөлінеді. Орта мектепте макроскопиялық электрдинамиканың 
элементтері Максвелл электрдинамикасы оқытылады. Максвелл теңдеулері орта мектепте 
берілмесе де электрдинамикада алатын орны ерекше, механикадағы Ньютон заңдары 
сияқты. Бұл теңдеу электрмагниттік өрістісипаттайтын электр өрісінің кернеулілігі - Е
және магнит индукциявекторы В
- арнап жазылған. Максвелл теориясьшда ортаның 
қасиеті үш шамамен сипатталады: -диэлектрлік өтімділік, магнит өрісінің өтімділігі -
және меншікті электрлік өткізгіштік . 
Жалпы алғанда әр нүктедегі электрмагниттік өріс алты шамамен 
сипатталады (Е
және В векторларының координат остеріне проекциялары): Е
х
, Е
у
, Е
z
 

x

y
, В
z
, бұлардың араларында өзара байланыс бар. Заттағы электрмагнитгік өріс үшін 
тағы да екі вектор: 
- электрлік ығысу (электрлік индукция), Н
- магнит өрісінің кернеулілігі қолданылады. 
Өрісклассификациясы 5-сұлбадакелтірілген. 
5-сұлба 
Материя 
Зат 
Өріс 
Гравитациялық 
Электрмагниттік 
Ядролық күш өрісі 
Еркін 
Байланысқан 
Айнымалы 
электр 
Айнымалы 
магнит 
Тұрақты
Электрстатикалық 
Электрлік 
Магниттік 
Жоғары сынып оқушыларына Максвеллдің идеясын қазіргі кезге сәйкес түсінуге оңай 
түрде жеткізу қажет. Электрмагниттік өріс -дегеніміз зарядталған бөлшектердің өзара 
әсерлесуінен болатын материяның ерекше бір формасы. Оқушыларға негізгі мектеп 
бөлімінен белгілі, электр және магнит өрістері, осы электрмагниттік өрістің жеке 
жағдайлардағы білінуі болып табылатынын жеткізу керек. 
Электр және магнит өрістерінің бір-бірімен байланысын оқушыларға электрмагниттік 
индукция құбылысын мысалға алып түсіндіруге болады. 
Электрмагниттік өрісті электр зарядына әсері арқылы анықтауға болады. Қозғалыстағы 
зарядқа электр және магнит өрісі тарапынан күш әсер етеді 
F

эм = 
F

э+
F

м (бұл күш 
Лоренц күші деп аталады). Тыныштықтағы зарядқа электрмагниттік өрістің тек электрлік 
құраушы күші ғана әсер етеді. Бұл жағдайда 
F

эм=
F

э. Демек электрмагниттік өрісте 
орналасқан нүктелік зарядқа әсер ететін векторы - 
q
F
E
Э


арқылы анықталады. 
Электрмагниттік өрістің магниттік құраушысының күштіксипаттамасы магнит 
индукциясының векторы - 
B

болып табылады. Магнит өрісі тек қозғалыстағы зарядқа әсер 
етеді. Қозғалыстағы зарядқа электрмагниттік өрістің электрлік құраушысы да әсер етеді. 


Электрмагниттік өрістің зарядқа әсер ететін күштік сипатгамасынан басқа да қасиеттері 
бар (белгілі энергия қоры бар, инерттік және гравитациялық массасы және т.б.). Кейбір 
қасиеттері затқа ұқсаса, басқа өрістерден айыруға болатан айырмашылығы да бар. 
Электрмагниттік өрістің қатысуымен өтетін барлық процестерде келесі негізгі 
заңдылықтар: импульстың сақталу заңы және импульс моментінің сақталу заңы; электр 
зарядының сақталу заңы (электрмагниттік өріске ғана тән заң); масса және энергияның 
өзара байланыс заңы орындалады. 
Зат және өріске қатысты сақталу заңдарының орындалуы олардың ішкі бірлігін 
көрсетеді. Материяның бұл екі түрінің ортақ белгілерібар: 
1) зат және өріс материяның екі түрі біздің санамызға байланыссызөмір сүреді; 
2) заттың және өрістің энергиясы бар; 
3) оларға толқындық және корпускулалық қасиет тән; 
4) өрісте өтетін барлық процестер негізгі сақталу заңдарына бағынады; 
5) затжәне өріс бір-біріне әсер ете алады. Мысалы, өріс заттың қасиетін өзгертеді 
(поляризация, магниттелу), ал зат өріске әсер етеді (диэлектрлік және магниттік 
өтімділіктер); 
6) затпен өрістің бір-біріне айналуы (фотонның есесінен электрон-позитрон жұбының 
пайда болуы және керісінше процесте электрон-позитрон бірігіп екі гамма кванты 
түзіледі). 
Бірақта электрмагнитгік өріс пен затты ажырататын да қасиеттербар: 
1) заттан тұратын нысаналар бір-бірімен тікелей әсерлесе ашайды, әсерлесу бөлшек-
өріс-бөлшек сұлбасы арқылы жүреді. Кернеулік үлкен болғанда, өрістің өзара 
әсерлесетінін қазіргі кездегі теория түсіндіріп, эксперимент дәлелдеп отыр; 
2) затқа қарағанда өрістің белгілі бір тарау аймағын көрсету мүмкін емес; 
3) белгілі аймақта бір мезгілде екі зат болды мүмкін емес, ал белгілі бір аймақта 
бірнеше өрістер бола алады; 
4) затпен салыстырғанда өрістің энергиясының, тығыздығының, массасының шамасы 
өте аз; 
5) заттың тыныштық массасы бар, ал фотонның (электрмагнитгік өрістің кванты) 
тыныштық массасы нольге тең; 
6) зат бөлшектері вакуумдағы жарық жылдамдығынаназ, кез-келген жылдамдықпен 
қозғала алады, ал электрмагниттік өріс үшін күшті гравитациялық өріс жоқ болса екі 
жыддамдық: стационар өріс үшін нольге тең де, еркін өріс (электрмагниттік өріс) үшін 
жарық жылдамдығына тең болады; 
7) өріс затпен салыстырғанда санақ жүйесі бола алмайды, себебі оның тарау 
жылдамдығы қозғалыстағы және тыныныштықтағы нысана үшін тұрақты шама болып 
табылады. 
Электрмагниттік өрісті шартты түрде еркін және байланысқан деп бөледі. Байланысқан 
өріс бүл электр зарядынан бөліп алуға болмайтын өріс, ал еркін өріс зарядтан бөлініп 
кеңістікте электрмагниттік толқын ретінде тарайтын өріс. 
Қорытындысындаэлектрдинамикадакелесікүштерқарастырылады: 
1. Тыныштықтағызарядтардыңөзараәссрлесукүші
2
0
2
1
4
r
q
q
F



(вакуум 
үшін); 
ол 
центрліккүштергежатады, 
әрізарядтардыңарақашықтығынабайланысты, ал жылдамдығынатәуелдіемес. 
2. Токтың магнит тілшесіне әсер күші (Эрстед тәжірибесі), ол тек әсерлесетін 
нысаналардың ара қашықтығына ғана емес, ток күшіне, сондай-ақ ток күшінің өзі зарядқа 
және оның қозғалыс жылдамдығына да байланысты болады. 
3. Тоғы бар екі параллель өткізгіштердің өзара әсерлесу күші, ол центрлік күш емес. 
Бұл күш өткізгіштегі ток күшіне (демек зарядқа және оның қозғалыс жылдамдығына) 
және олардың ара қашықтығына кері пропорционал болады. 


4. Қозғалыстағы зарядқа магнит өрісі тарапынан әсер ететін күш. Ол заряд шамасына 
және заряд жылдамдығына байланысты, бірақта центрлік күш емес. 
Көріп отырсыздар, электрдинамикада тек қана арақашықтыққа байланысты өзгеретін 
күштер ғана емес, таңдап алған санақ жүйесіндегі зарядтың қозғалыс жылдамдығына да 
байланысты өзгеретін күштер қарастырылады. Оқушылардың алған білімдерін жалпылап 
жүйеге түсіру үшін 10-кестені пайдалануға болады. 
Негізгі ұғымдарға және сұрақтарға ғылыми талдау жасай отырып, қазіргі кездегі 
"Элсктрдинамика" физика ғылымында релятивистік бөліміне жатады. Әдетте релятивистік 
эффектілер нысананың жылдамдығы жарық жылдамдығына жуық жылдамдықпен(
c


)қозғалған кезде білінеді. Бірақ-та релятивистік эффектілер электрдинамикада 
жылдамдығы
c


болғанда да қарастырылады. 
10 кесте 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   70   71   72   73   74   75   76   77   ...   91




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет