Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
Электр өрісінің Е кернеулігін есептеу
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.1.3. Электр өрісіндегі өткізгіштер
| Электр өрісінің Е кернеулігін есептеу. Көптеген қарапайым жағдайлар үшін электр өрісінің берілген нүктедегі кернеулігін (3.7) формуланың көмегімен есептеп шығаруға болады. Мысалы, оқшауланған нүктелік зарядтың осы зарядтан r қашықтықта тудыратын өрісінің кернеулігі
(3.8) болады. (3.1) формуламен қатар осы өрнекті көбіне Кулон заңы деп атайды. Тағы да айта кететін нәрсе: E кернеулік q0 зарядқа тәуелсіз болады: электр өрісінің кернеулігі тек осы өрісті тудыратын q зарядқа ғана тәуелді, ал сыншыл зарядтың шамасына тәуелсіз. 3.1.3. Электр өрісіндегі өткізгіштер. Өткізгіштер деп еркін электр зарядтары (электрондары немесе иондары) бар денелерді атаймыз. Металдар осы өткізгіштерге жатады. Металдағы зарядтарды тасымалдаушылар өз атомдарымен байланысын үзген валенттік электрондар деп аталатын электрондар болып табылады. Оларды еркін электрондар деп те атайды. Металдың бір куб сантиметрінде 1022–1023 санды еркін электрондар болады. Металдың ішінде еркін электрондар хаостық қозғалыста болады. -Ei -Ei -Ei 3.5-сурет Е гер металл өткізгішті электр өрісіне орналастырса, онда өрістің тарапынан күш әсерінің арқасында ондағы еркін электрондар сыртқы өрістің кернеулік векторына қарсы бағытта орын ауыстыра бастайды (3.7-сурет). Өткізгіштегі еркін электрондардың өрістің әсерінен қозғалысы әрқашанда оның ішіндегі өрісті әлсірететін бағытта өтеді. Еркін электрондардың орын ауыстыруларының нәтижесінде өткізгіштің АС бетінде артық теріс заряд, ал екінші В бетінде артық оң заряд пайда болады. Өткізгіштің бетінде пайда болған зарядтар кернеулігі сыртқы өрістің кернеулігіне қарсы бағытталған қосымша электр өрісін тудырады. 3.5-суретте осындай қосыша өрістің кернеулік сызықтары үзік сызықтармен көрсетілген. Өткізгіштің ішіндегі қорытқы өріс әлсірейді, яғни еркін электрондарға әсер ететін, сөйтіп, өткізгіштегі зарядтардың таралуын тудыратын күш әлсірейді. Өткізгіштегі еркін зарядтардың саны өте көп болатындықтан, өрістің күштері әсерінен олардың орын ауыстыруы өткізгіш ішіндегі өріс жоғалып кеткенге дейін созылады, осы кезде қорытқы өрістің кернеулігі нөлге тең болады. Осыдан кейін өткізгіш ішінде қалған еркін электрондар тек хаостық қозғалатын болады. Сонымен, өткізгіш электр өрісіне тап болған кезде ол электрленеді екен. Мұндай электрлену электростатикалық индукция немесе әсер арқылы электрлену деп аталады. Бұл жерде өткізгіштің меншікті электрондарының ғана таралатындығын айта кету керек. Осылайша электрленген денені сыртқы өрістен алып кетсек, онда оның оң және теріс зарядтары қайтадан түгел көлем бойынша біркелкі таралып, өткізгіш электр нейтраль күйге қайтып оралады. Өткізгіштегі зарядтардың қайтара таралу уақыты шексіз аз болады. Осы кезде оның ішіндегі кернеулік нөлге тең болып, оның ішіндегі кез келген екі нүктесінің потенциалдарының айырымы нөлге тең болады, өткізгіштің ішінде өріс болмайды. Зерттеулер көрсеткендей, оқшауланған өткізгіштегі артық зарядтар тек оның сыртқы бетінде ғана орналасады екен, бұл жағдай оның формасына тәуелсіз болады. Артық зарядтардың электрленген дененің сыртқы бетінде орналасуын денені, нәзік, сезгіш аспаптарды сыртқы электр өрісінен қорғау үшін пайдаланады. Мұны алғаш байқаған Фарадей еді. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|