Fizika düsturları mövzu elektrostatika. Coulomb qanunu sadə sözlərlə. Yüklərin qarşılıqlı təsirinin potensial enerjisi

Elektrostatika- Bu, inertial istinad sisteminə nisbətən hərəkətsiz olan və elektrik yüklü olan elektrik yüklü cisimlərin və ya hissəciklərin xassələrini və qarşılıqlı təsirini öyrənən fizikanın bir sahəsidir.

Elektrik yükü- bu, cisimlərin və ya hissəciklərin elektromaqnit qarşılıqlı təsirinə girmək xassəsini xarakterizə edən və bu qarşılıqlı təsirlər zamanı qüvvələrin və enerjilərin qiymətlərini təyin edən fiziki kəmiyyətdir. Beynəlxalq Vahidlər Sistemində elektrik yükünün vahidi kulondur (C).

İki növ elektrik yükü var:

  • müsbət;
  • mənfi.

Bədəni təşkil edən mənfi yüklü hissəciklərin ümumi yükü müsbət yüklü hissəciklərin ümumi yükünə bərabər olarsa, cisim elektrik cəhətdən neytraldır.

Elektrik yüklərinin sabit daşıyıcıları elementar hissəciklər və antihissəciklərdir.

Müsbət yük daşıyıcıları proton və pozitron, mənfi yük daşıyıcıları isə elektron və antiprotondur.

Sistemin ümumi elektrik yükü sistemə daxil olan cisimlərin yüklərinin cəbri cəminə bərabərdir, yəni:

Yükün saxlanması qanunu: qapalı, elektriklə təcrid olunmuş sistemdə sistem daxilində hansı proseslərin baş verməsindən asılı olmayaraq ümumi elektrik yükü dəyişməz qalır.

təcrid olunmuş sistem- bu, elektrik yüklü hissəciklərin və ya hər hansı bir cismin xarici mühitdən sərhədlərindən keçmədiyi bir sistemdir.

Yükün saxlanması qanunu- bu, hissəciklərin sayının qorunmasının nəticəsidir, kosmosda hissəciklərin yenidən paylanması baş verir.

dirijorlar- Bunlar elektrik yüklərinə malik olan və xeyli məsafədə sərbəst hərəkət edə bilən cisimlərdir.
Keçiricilərə nümunələr: bərk və maye vəziyyətdə olan metallar, ionlaşmış qazlar, elektrolit məhlulları.

Dielektriklər- bunlar bədənin bir hissəsindən digərinə keçə bilməyən yükləri olan cisimlərdir, yəni bağlı yüklər.
Dielektriklərə nümunələr: kvars, kəhrəba, ebonit, normal şəraitdə qazlar.

Elektrikləşdirmə- bu elə bir prosesdir ki, bunun nəticəsində cisimlər elektromaqnit qarşılıqlı təsirdə iştirak etmək qabiliyyəti əldə edirlər, yəni elektrik yükü əldə edirlər.

Bədənlərin elektrikləşdirilməsi- bu, cisimlərdə elektrik yüklərinin yenidən bölüşdürülməsi prosesidir, bunun nəticəsində cisimlərin yükləri əks işarələrə çevrilir.

Elektrikləşdirmə növləri:

  • Elektrik keçiriciliyinə görə elektrikləşmə. Biri yüklü, digəri neytral olan iki metal cisim təmasda olduqda, bədənin yükü mənfi olarsa, müəyyən sayda sərbəst elektron yüklü cisimdən neytral birinə keçir və bədənin yükü müsbət olarsa, əksinə.

    Bunun nəticəsində, birinci halda, neytral bədən mənfi bir yük alacaq, ikincisində - müsbət.

  • Sürtünmə ilə elektrikləşdirmə. Bəzi neytral cisimlərin sürtünməsi zamanı təmas nəticəsində elektronlar bir cisimdən digərinə keçir. Sürtünmə ilə elektrikləşmə statik elektrikin səbəbidir, boşalmaları, məsələn, saçınızı plastik bir tarakla taradığınız zaman və ya sintetik köynək və ya sviter çıxararkən görünə bilər.
  • Təsir yolu ilə elektrikləşdirmə yüklənmiş bir cisim neytral metal çubuğun ucuna gətirildikdə, müsbət və mənfi yüklərin vahid paylanmasının pozulması baş verir. Onların paylanması özünəməxsus şəkildə baş verir: çubuğun bir hissəsində həddindən artıq mənfi yük, digərində isə müsbət bir yük yaranır. Bu cür yüklərə induksiya deyilir, baş verməsi ona gətirilən yüklü bir cismin elektrik sahəsinin təsiri altında metalda sərbəst elektronların hərəkəti ilə izah olunur.

nöqtə yükü verilmiş şəraitdə ölçüləri nəzərə alına bilməyən yüklü cisimdir.

nöqtə yükü elektrik yükü olan maddi nöqtədir.
Yüklənmiş cisimlər bir-biri ilə aşağıdakı şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olurlar: əks yüklü cisimlər çəkir və eyni yüklü cisimlər dəf edir.

Coulomb qanunu: q1 və q2 nöqtəli iki stasionar yükün vakuumda qarşılıqlı təsir qüvvəsi yüklərin qiymətlərinin hasilinə düz mütənasibdir və aralarındakı məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir:

Elektrik sahəsinin əsas xüsusiyyəti elektrik sahəsinin elektrik yüklərinə müəyyən qüvvə ilə təsir etməsidir. Elektrik sahəsi elektromaqnit sahəsinin xüsusi halıdır.

elektrostatik sahə stasionar yüklərin elektrik sahəsidir. Elektrik sahəsinin gücü müəyyən bir nöqtədə elektrik sahəsini xarakterizə edən vektor kəmiyyətidir. Müəyyən bir nöqtədə sahənin gücü sahənin müəyyən bir nöqtəsində yerləşdirilmiş bir nöqtə yükünə təsir edən qüvvənin bu yükün böyüklüyünə nisbəti ilə müəyyən edilir:

gərginlik elektrik sahəsinin güc xarakteristikasıdır; bu yükə təsir edən qüvvəni hesablamağa imkan verir: F = qE.

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində gərginlik vahidi metr başına voltdur.Gərginlik xətləri elektrik sahəsinin qrafik təsvirindən istifadə etmək üçün lazım olan xəyali xətlərdir. Gərginlik xətləri elə çəkilir ki, fəzanın hər bir nöqtəsində onlara toxunan nöqtələr verilmiş nöqtədə sahənin gücü vektoru ilə istiqamətdə üst-üstə düşsün.

Sahələrin superpozisiya prinsipi: bir neçə mənbədən sahənin gücü onların hər birinin sahə güclərinin vektor cəminə bərabərdir.

elektrik dipolu- bu, bir-birindən müəyyən məsafədə yerləşən əks nöqtə yüklərinin (+q və -q) mütləq dəyərinə bərabər olan iki çoxluqdur.

Dipol (elektrik) anı dipolun əsas xarakteristikası olan vektor fiziki kəmiyyətidir.
Beynəlxalq Vahidlər Sistemində dipol momentinin vahidi kulonmetrdir (C/m).

Dielektriklərin növləri:

  • Qütb, bura müsbət və mənfi yüklərin paylanma mərkəzləri üst-üstə düşməyən molekullar daxildir (elektrik dipolları).
  • qeyri-qütblü, müsbət və mənfi yüklərin paylanma mərkəzlərinin üst-üstə düşdüyü molekul və atomlarda.

Qütbləşmə dielektriklərin elektrik sahəsinə yerləşdirildiyi zaman baş verən prosesdir.

Dielektriklərin polarizasiyası- bu, xarici elektrik sahəsinin təsiri altında dielektrikin bağlı müsbət və mənfi yüklərinin əks istiqamətlərdə yerdəyişməsi prosesidir.

Dielektrik sabiti dielektrikin elektrik xassələrini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir və bircins dielektrik daxilində vakuumda elektrik sahəsinin güc modulunun bu sahənin güc moduluna nisbəti ilə müəyyən edilir.

Keçiricilik ölçüsüz kəmiyyətdir və ölçüsüz vahidlərlə ifadə edilir.

Ferroelektriklər- bu, xarici elektrik sahəsi olmayan və onun əvəzinə hissəciklərin dipol anlarının kortəbii oriyentasiyası olan kristal dielektriklər qrupudur.

Piezoelektrik effekt- bu, bəzi kristalların üzlərində əks elektrik yüklərinin yarandığı müəyyən istiqamətlərdə mexaniki deformasiyalar zamanı təsirdir.

Elektrik sahəsinin potensialı. Elektrik tutumu

Elektrostatik potensial- bu, müəyyən bir nöqtədə elektrostatik sahəni xarakterizə edən fiziki bir kəmiyyətdir, yükün sahə ilə qarşılıqlı təsirinin potensial enerjisinin sahənin müəyyən bir nöqtəsində yerləşdirilən yükün dəyərinə nisbəti ilə müəyyən edilir:

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində ölçü vahidi voltdur (V).
Nöqtəli yükün sahə potensialı aşağıdakılarla müəyyən edilir:

Şərtlərdə q > 0 olarsa, k > 0 olarsa; əgər q

Potensial üçün sahələrin superpozisiya prinsipi: əgər elektrostatik sahə bir neçə mənbə tərəfindən yaradılırsa, kosmosda müəyyən bir nöqtədə onun potensialı potensialların cəbri cəmi kimi müəyyən edilir:

Elektrik sahəsinin iki nöqtəsi arasındakı potensial fərq, müsbət yükü başlanğıc nöqtədən son nöqtəyə köçürmək üçün elektrostatik qüvvələrin işinin bu yükə nisbəti ilə müəyyən edilən fiziki kəmiyyətdir:

Ekvipotensial səthlər- bu, potensial dəyərlərin eyni olduğu elektrostatik sahənin nöqtələrinin həndəsi sahəsidir.

Elektrik tutumu- Bu, keçiricinin elektrik xassələrini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir, onun elektrik yükünü saxlamaq qabiliyyətinin kəmiyyət ölçüsüdür.

Tək bir keçiricinin elektrik tutumu dirijorun yükünün potensialına nisbəti ilə müəyyən edilir, halbuki sonsuz uzaq bir nöqtədə dirijor sahəsinin potensialının sıfır olduğunu qəbul edirik:

Ohm qanunu

Zəncirin homojen hissəsi- Bu, dövrənin cərəyan mənbəyi olmayan hissəsidir. Belə bir hissədəki gərginlik onun uclarındakı potensial fərqlə müəyyən ediləcək, yəni:

1826-cı ildə alman alimi Q.Om dövrənin bircinsli hissəsində cərəyanın gücü ilə onun üzərindəki gərginlik arasında əlaqəni müəyyən edən qanun kəşf etdi: keçiricidəki cərəyanın gücü onun üzərindəki gərginliklə düz mütənasibdir. , burada G bu qanunda düsturla təyin olunan keçiricinin elektrik keçiriciliyi və ya keçiriciliyi adlanan mütənasiblik əmsalıdır.

Keçirici keçiricilik müqavimətinin əksi olan fiziki kəmiyyətdir.

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində elektrik keçiriciliyinin vahidi Siemensdir (Sm).

Siemens-in fiziki mənası: 1 sm müqaviməti 1 ohm olan keçiricinin keçiriciliyidir.
Bir dövrə bölməsi üçün Ohm qanununu əldə etmək üçün yuxarıdakı düsturda elektrik keçiriciliyi əvəzinə R müqavimətini əvəz etmək lazımdır, onda:

Bir dövrə bölməsi üçün Ohm qanunu: dövrə bölməsindəki cərəyanın gücü onun üzərindəki gərginliklə düz mütənasibdir və dövrə bölməsinin müqaviməti ilə tərs mütənasibdir.

Tam dövrə üçün Ohm qanunu: şaxələnməmiş qapalı dövrədə, o cümlədən cərəyan mənbəyində cərəyan gücü bu mənbənin elektromotor qüvvəsi ilə düz mütənasibdir və bu dövrənin xarici və daxili müqavimətlərinin cəminə tərs mütənasibdir:

İmza qaydaları:

  • Seçilmiş istiqamətdə dövrəni keçərkən, mənbənin içərisindəki cərəyan bypass istiqamətində gedirsə, bu mənbənin EMF müsbət hesab olunur.
  • Seçilmiş istiqamətdə dövrəni keçərkən mənbənin içərisindəki cərəyan əks istiqamətdə axırsa, bu mənbənin EMF mənfi hesab olunur.

Elektromotor qüvvəsi (EMF)- bu cərəyan mənbələrində xarici qüvvələrin təsirini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir, bu cərəyan mənbəyinin enerji xarakteristikasıdır. Qapalı bir dövrə üçün EMF, müsbət yükü qapalı dövrə boyunca hərəkət etdirmək üçün xarici qüvvələrin işinin bu yükə nisbəti kimi müəyyən edilir:

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində EMF üçün ölçü vahidi voltdur. Açıq dövrə ilə, cərəyan mənbəyinin EMF onun terminallarındakı elektrik gərginliyinə bərabərdir.

Joule-Lenz qanunu: cərəyan keçiricinin buraxdığı istilik miqdarı cərəyan gücünün kvadratının hasilinə, keçiricinin müqavimətinə və cərəyanın keçiricidən keçməsinə sərf etdiyi vaxta görə müəyyən edilir:

Şarjın elektrik sahəsini dövrənin bölməsi boyunca hərəkət etdirərkən, yükün məhsulu və dövrənin bu hissəsinin uclarında gərginlik ilə müəyyən edilən işləyir:

DC gücü- bu, yüklü hissəciklərin keçirici boyunca hərəkəti üzrə sahənin yerinə yetirdiyi işin sürətini xarakterizə edən və zamanla cərəyanın işinin bu müddətə nisbəti ilə müəyyən edilən fiziki kəmiyyətdir:

Kirchhoff qaydalarışaxələnmiş DC dövrələrini hesablamaq üçün istifadə olunur, mahiyyəti verilmiş müqavimətlərlə dövrənin bölmələrini və hər bir bölmədə onlara tətbiq olunan cərəyanların EMF-ni tapmaqdır.

Birinci qayda düyün qaydasıdır: bir qovşaqda birləşən cərəyanların cəbri cəmi ikidən çox mümkün cərəyan istiqamətinin olduğu nöqtədir, sıfıra bərabərdir.

İkinci qayda sxemlərin qaydasıdır: hər hansı bir qapalı dövrədə, budaqlanmış elektrik dövrəsində, cari güclərin məhsullarının cəbri cəmi və bu dövrənin müvafiq bölmələrinin müqaviməti tətbiq olunan EMF-nin cəbri cəmi ilə müəyyən edilir. içində:

Maqnit sahəsi- bu elektromaqnit sahəsinin təzahürlərindən biridir, onun spesifikliyi ondan ibarətdir ki, bu sahə yalnız hərəkət vəziyyətindən asılı olmayaraq elektrik yükü olan hərəkət edən hissəciklərə və cisimlərə, eləcə də maqnitlənmiş cisimlərə təsir göstərir.

Maqnit induksiya vektoru- bu, kosmosun istənilən nöqtəsində maqnit sahəsini xarakterizə edən, elektrik cərəyanı olan keçirici elementə maqnit sahəsindən təsir edən qüvvənin cərəyanın gücü və keçirici elementin uzunluğunun məhsuluna nisbətini təyin edən vektor kəmiyyətidir. , mütləq dəyərdə sahənin kəsişməsindən keçən maqnit axınının bu kəsişmənin sahəsinə nisbətinə bərabərdir.

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində induksiya vahidi tesladır (T).

Maqnetik dövrə maqnit sahəsinin cəmləşdiyi cisimlərin və ya kosmos bölgələrinin toplusudur.

Maqnit axını (maqnit induksiyası axını)- bu, düz səthin sahəsi ilə maqnit induksiya vektorunun modulunun məhsulu və normal vektorlar arasındakı bucağın kosinusu ilə düz səthə / bucaq arasındakı bucaqla müəyyən edilən fiziki kəmiyyətdir. normal vektor və induksiya vektorunun istiqaməti.

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində maqnit axınının vahidi veberdir (Wb).
Ostroqradski-Qauss teoremi maqnit induksiyası axını üçün: ixtiyari qapalı səthdən keçən maqnit axını sıfırdır:

Qapalı bir maqnit dövrəsi üçün Ohm qanunu:

Maqnit keçiriciliyi- bu, mühitdəki maqnit induksiya vektorunun modulunun vakuumda fəzanın eyni nöqtəsində induksiya vektorunun moduluna nisbəti ilə təyin olunan maddənin maqnit xüsusiyyətlərini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir:

Maqnit sahəsinin gücü maqnit sahəsini təyin edən və xarakterizə edən vektor kəmiyyətidir və aşağıdakılara bərabərdir:

Amp gücü maqnit sahəsinin cərəyan keçirən keçiriciyə tətbiq etdiyi qüvvədir. Amperin elementar qüvvəsi nisbətlə müəyyən edilir:

Amper qanunu: elementlə bucaq yaradan induksiya ilə vahid maqnit sahəsinin tərəfdən cərəyanın keçdiyi kiçik bir keçiriciyə təsir edən qüvvə modulu

Superpozisiya prinsipi: kosmosun müəyyən bir nöqtəsində müxtəlif mənbələr induksiyaları B1, B2, .. olan maqnit sahələri əmələ gətirdikdə, bu nöqtədə yaranan sahə induksiyası bərabərdir:

Gimlet qaydası və ya sağ vida qaydası: vidalama zamanı gimletin ucunun tərcümə hərəkətinin istiqaməti kosmosdakı cərəyanın istiqaməti ilə üst-üstə düşürsə, hər nöqtədə gimletin fırlanma hərəkətinin istiqaməti maqnit induksiya vektorunun istiqaməti ilə üst-üstə düşür.

Bio-Savart-Laplas qanunu: cərəyanla müəyyən uzunluqlu keçirici element tərəfindən vakuumda yaradılmış maqnit sahəsinin istənilən nöqtəsində maqnit induksiya vektorunun böyüklüyünü və istiqamətini təyin edir:

Yüklü hissəciklərin elektrik və maqnit sahələrində hərəkəti Lorentz qüvvəsi maqnit sahəsindən hərəkət edən hissəciklərə təsir edən qüvvədir:

sol əl qaydası:

  1. Sol əli elə yerləşdirmək lazımdır ki, maqnit induksiyası xətləri xurma içərisinə daxil olsun və uzadılmış dörd barmaq cərəyanla birgə istiqamətlənsin, sonra 90 ° əyilmiş baş barmaq Amper qüvvəsinin istiqamətini göstərəcək.
  2. Sol əli elə yerləşdirmək lazımdır ki, maqnit induksiya xətləri ovucuna daxil olsun və dörd uzadılmış barmaq müsbət hissəcik yüklü hissəcik sürətinin istiqaməti ilə üst-üstə düşsün və ya mənfi hissəcik sürətinin əksinə yönəlsin. hissəcik yükü, sonra 90 ° əyilmiş baş barmaq yüklü hissəcik üzərində hərəkət edən Lorentz qüvvəsinin istiqamətini göstərəcəkdir.

Elektrik və maqnit sahələrinin hərəkətli yükü üzərində birgə hərəkət olarsa, nəticədə yaranan qüvvə aşağıdakılarla müəyyən ediləcək:

Kütləvi spektroqraflar və kütlə spektrometrləri- Bunlar elementlərin nisbi atom kütlələrinin dəqiq ölçülməsi üçün xüsusi olaraq hazırlanmış alətlərdir.

Faraday qanunu. Lenz qaydası

Elektromaqnit induksiyası- bu, dəyişən bir maqnit sahəsində yerləşən keçirici dövrədə induksiya EMF-nin baş verməsindən ibarət olan bir hadisədir.

Faraday qanunu: Dövrədəki elektromaqnit induksiyanın EMF, bu dövrə ilə məhdudlaşan səthdən keçən maqnit axınının F dəyişmə sürətinə ədədi olaraq bərabərdir və işarəsi ilə əksdir:

İnduksiya cərəyanı- bu, Lorentz qüvvələrinin təsiri altında olan yüklər hərəkət etməyə başladıqda yaranan cərəyandır.

Lenz qaydası: qapalı dövrədə görünən induksiya cərəyanı həmişə elə bir istiqamətə malikdir ki, onun dövrə ilə məhdudlaşan sahədə yaratdığı maqnit axını bu cərəyana səbəb olan xarici maqnit sahəsindəki dəyişikliyi kompensasiya etməyə çalışır.

İnduktiv cərəyanın istiqamətini təyin etmək üçün Lenz qaydasından necə istifadə etmək olar:

Vorteks sahəsi- bu, gərginlik xətlərinin qapalı xətlər olduğu bir sahədir, bunun səbəbi bir maqnit tərəfindən elektrik sahəsinin yaranmasıdır.
Tək müsbət yükü qapalı sabit keçirici boyunca hərəkət etdirərkən burulğan elektrik sahəsinin işi ədədi olaraq bu keçiricidəki induksiyanın EMF-ə bərabərdir.

Toki Fuko- bunlar müqavimətinin kiçik olması səbəbindən kütləvi keçiricilərdə görünən böyük induksiya cərəyanlarıdır. Burulğan cərəyanları tərəfindən vahid vaxtda buraxılan istilik miqdarı maqnit sahəsindəki dəyişiklik tezliyinin kvadratına düz mütənasibdir.

Öz-özünə induksiya. Endüktans

özünü induksiya- bu, dəyişən bir maqnit sahəsinin bu sahəni meydana gətirən cərəyanın keçdiyi keçiricidə EMF-yə səbəb olmasından ibarət bir hadisədir.

I cərəyanı olan dövrənin maqnit axını F aşağıdakılarla müəyyən edilir:
Ф \u003d L, burada L özünü induksiya əmsalıdır (cari endüktans).

Endüktans- bu, cərəyanın gücü dəyişdikdə dövrədə görünən özünü induksiya EMF-nin xarakterik xüsusiyyəti olan fiziki kəmiyyətdir, dirijorla məhdudlaşan səthdən keçən maqnit axınının birbaşa cərəyanın gücünə nisbəti ilə müəyyən edilir. dövrədə:

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində endüktans vahidi henridir (H).
Öz-özünə induksiya EMF aşağıdakılarla müəyyən edilir:

Maqnit sahəsinin enerjisi aşağıdakılarla müəyyən edilir:

İzotrop və qeyri-ferromaqnit mühitdə maqnit sahəsinin həcmli enerji sıxlığı aşağıdakılarla müəyyən edilir:

  • Dinamikanın əsas qanunları. Nyuton qanunları - birinci, ikinci, üçüncü. Qalileonun nisbilik prinsipi. Ümumdünya cazibə qanunu. Ağırlıq. Elastiklik qüvvələri. Çəki. Sürtünmə qüvvələri - mayelərdə və qazlarda istirahət, sürüşmə, yuvarlanma + sürtünmə.
  • Kinematika. Əsas anlayışlar. Vahid düzxətli hərəkət. Vahid hərəkət. Vahid dairəvi hərəkət. İstinad sistemi. Trayektoriya, yerdəyişmə, yol, hərəkət tənliyi, sürət, təcil, xətti və bucaq sürəti arasında əlaqə.
  • sadə mexanizmlər. Lever (birinci növ qolu və ikinci növ qolu). Blok (sabit blok və daşınan blok). Maili təyyarə. Hidravlik pres. Mexanikanın qızıl qaydası
  • Mexanikada qorunma qanunları. Mexanik iş, güc, enerji, impulsun saxlanması qanunu, enerjinin saxlanması qanunu, bərk cisimlərin tarazlığı
  • Dairəvi hərəkət. Bir dairədə hərəkət tənliyi. Bucaq sürəti. Normal = mərkəzdənqaçma sürətlənməsi. Dövr, dövriyyənin tezliyi (fırlanma). Xətti və bucaq sürəti arasında əlaqə
  • Mexanik vibrasiya. Sərbəst və məcburi vibrasiya. Harmonik vibrasiyalar. Elastik salınımlar. Riyazi sarkaç. Harmonik vibrasiya zamanı enerji çevrilmələri
  • mexaniki dalğalar. Sürət və dalğa uzunluğu. Səyahət dalğası tənliyi. Dalğa hadisələri (difraksiya, müdaxilə...)
  • Hidromexanika və Aeromexanika. Təzyiq, hidrostatik təzyiq. Paskal qanunu. Hidrostatikanın əsas tənliyi. Rabitə gəmiləri. Arximed qanunu. Yelkən şərtləri tel. Maye axını. Bernoulli qanunu. Torricelli düsturu
  • Molekulyar fizika. İKT-nin əsas müddəaları. Əsas anlayışlar və düsturlar. İdeal qazın xüsusiyyətləri. MKT-nin əsas tənliyi. Temperatur. İdeal qaz üçün vəziyyət tənliyi. Mendeleyev-Klayperon tənliyi. Qaz qanunları - izoterm, izobar, izoxor
  • Dalğa optikası. İşığın korpuskulyar-dalğa nəzəriyyəsi. İşığın dalğa xüsusiyyətləri. işığın yayılması. İşıq müdaxiləsi. Huygens-Fresnel prinsipi. İşığın diffraksiyası. İşıq polarizasiyası
  • Termodinamika. Daxili enerji. İş. İstiliyin miqdarı. İstilik hadisələri. Termodinamikanın birinci qanunu. Termodinamikanın birinci qanununun müxtəlif proseslərə tətbiqi. İstilik balansı tənliyi. Termodinamikanın ikinci qanunu. İstilik mühərrikləri
  • İndi buradasınız: Elektrostatika. Əsas anlayışlar. Elektrik yükü. Elektrik yükünün saxlanması qanunu. Coulomb qanunu. Superpozisiya prinsipi. Yaxın hərəkət nəzəriyyəsi. Elektrik sahəsinin potensialı. Kondansatör.
  • Sabit elektrik cərəyanı. Bir dövrə bölməsi üçün Ohm qanunu. Əməliyyat və DC gücü. Joule-Lenz qanunu. Tam dövrə üçün Ohm qanunu. Faradeyin elektroliz qanunu. Elektrik sxemləri - ardıcıl və paralel əlaqə. Kirchhoff qaydaları.
  • Elektromaqnit vibrasiyaları. Sərbəst və məcburi elektromaqnit rəqsləri. Salınan dövrə. Alternativ elektrik cərəyanı. AC dövrəsindəki kondansatör. Alternativ cərəyan dövrəsində bir induktor ("solenoid").
  • Nisbilik nəzəriyyəsinin elementləri. Nisbilik nəzəriyyəsinin postulatları. Sinxronluğun, məsafələrin, zaman intervallarının nisbiliyi. Sürətlərin toplanmasının nisbi qanunu. Kütlənin sürətdən asılılığı. Relyativistik dinamikanın əsas qanunu...
  • Birbaşa və dolayı ölçmələrin səhvləri. Mütləq, nisbi səhv. Sistematik və təsadüfi səhvlər. Standart sapma (səhv). Müxtəlif funksiyaların dolayı ölçmələrinin səhvlərini təyin etmək üçün cədvəl.
  • Tərif 1

    Elektrostatika elektrodinamikanın geniş bir sahəsidir, müəyyən bir sistemdə hərəkətsiz vəziyyətdə olan elektrik yüklü cisimləri öyrənir və təsvir edir.

    Praktikada iki növ elektrostatik yük var: müsbət (ipək üzərində şüşə) və mənfi (yun üzərində ebonit). Elementar ödəniş minimum ödənişdir ($e = 1,6 ∙10^( -19)$ C). Hər hansı fiziki cismin yükü elementar yüklərin tam sayının qatıdır: $q = Ne$.

    Maddi cisimlərin elektrikləşdirilməsi yükün cisimlər arasında yenidən bölüşdürülməsidir. Elektrikləşdirmə üsulları: toxunma, sürtünmə və təsir.

    Elektrik müsbət yükünün qorunma qanunu - qapalı anlayışda bütün elementar hissəciklərin yüklərinin cəbri cəmi sabit və dəyişməz olaraq qalır. $q_1 + q _2 + q _3 + …..+ q_n = const$. Bu vəziyyətdə sınaq yükü nöqtə müsbət yükdür.

    Coulomb qanunu

    Bu qanun eksperimental olaraq 1785-ci ildə yaradılmışdır. Bu nəzəriyyəyə görə, bir mühitdə sakit vəziyyətdə olan iki nöqtə yükünün qarşılıqlı təsir qüvvəsi həmişə olur düz mütənasibdir müsbət modulların məhsulu və tərs aralarındakı ümumi məsafənin kvadratı.

    Elektrik sahəsi sabit elektrik yükləri arasında qarşılıqlı təsir göstərən, yüklər ətrafında əmələ gələn, yalnız yüklərə təsir edən unikal maddə növüdür.

    Sabit nöqtə elementlərinin belə bir prosesi tamamilə Nyutonun üçüncü qanununa tabedir və bir-birinə eyni cazibə qüvvəsi ilə hissəciklərin bir-birindən itməsinin nəticəsi hesab olunur. Elektrostatikada sabit elektrik yüklərinin əlaqəsinə Kulon qarşılıqlı təsiri deyilir.

    Coulomb qanunu yüklü maddi cisimlər, bərabər yüklü toplar və kürələr üçün olduqca ədalətli və dəqiqdir. Bu zaman məsafələr əsasən fəzaların mərkəzlərinin parametrləri kimi götürülür. Təcrübədə, yüklənmiş cisimlərin böyüklükləri aralarındakı məsafədən çox az olarsa, bu qanun yaxşı və tez yerinə yetirilir.

    Qeyd 1

    Keçiricilər və dielektriklər də elektrik sahəsində fəaliyyət göstərir.

    Birincisi, elektromaqnit yükünün sərbəst daşıyıcılarını ehtiva edən maddələri təmsil edir. Dirijorun içərisində elektronların sərbəst hərəkəti baş verə bilər. Bu elementlərə məhlullar, metallar və elektrolitlərin müxtəlif ərimələri, ideal qazlar və plazma daxildir.

    Dielektriklər elektrik yükünün sərbəst daşıyıcıları ola bilməyən maddələrdir. Dielektriklərin özlərində elektronların sərbəst hərəkəti qeyri-mümkündür, çünki onlardan elektrik cərəyanı keçmir. Dielektrik vahidinə bərabər olmayan keçiriciliyə malik olan bu fiziki hissəciklərdir.

    Sahə xətləri və elektrostatika

    Elektrik sahəsinin ilkin gücünün qüvvə xətləri davamlı xətlərdir, keçdikləri hər bir mühitdə toxunan nöqtələr gərginlik oxu ilə tamamilə üst-üstə düşür.

    Güc xətlərinin əsas xüsusiyyətləri:

    • kəsişməyin;
    • qapalı deyil;
    • sabit;
    • son istiqamət vektorun istiqaməti ilə eynidir;
    • $+ q$ və ya sonsuzda başlayır, $– q$ ilə bitir;
    • yüklərin yaxınlığında əmələ gəlir (daha çox gərginlik olan yerdə);
    • əsas keçiricinin səthinə perpendikulyar.

    Tərif 2

    Elektrik potensialı fərqi və ya gərginlik (Ф və ya $U$) müsbət yük trayektoriyasının başlanğıc və son nöqtələrindəki potensialların böyüklüyüdür. Yol boyunca potensial dəyişikliklər nə qədər az olarsa, nəticədə sahənin gücü bir o qədər aşağı olur.

    Elektrik sahəsinin gücü həmişə ilkin potensialın azalması istiqamətində yönəldilir.

    Şəkil 2. Elektrik yükləri sisteminin potensial enerjisi. Author24 - tələbə sənədlərinin onlayn mübadiləsi

    Elektrik tutumu hər hansı bir keçiricinin öz səthində lazımi elektrik yükünü toplamaq qabiliyyətini xarakterizə edir.

    Bu parametr elektrik yükündən asılı deyil, lakin ona keçiricilərin həndəsi ölçüləri, onların forması, yeri və elementlər arasındakı mühitin xüsusiyyətləri təsir edə bilər.

    Bir kondansatör, bir dövrəyə ötürmək üçün elektrik yükünü tez bir zamanda yığmağa kömək edən universal bir elektrik cihazıdır.

    Elektrik sahəsi və onun intensivliyi

    Alimlərin müasir fikirlərinə görə, elektrik sabit yükləri bir-birinə birbaşa təsir göstərmir. Elektrostatikada hər bir yüklü fiziki cisim ətraf mühitdə elektrik sahəsi yaradır. Bu proses digər yüklü maddələrə güclü təsir göstərir. Elektrik sahəsinin əsas xüsusiyyəti müəyyən bir qüvvə ilə nöqtə yüklərinə təsir etməkdir. Beləliklə, müsbət yüklü hissəciklərin qarşılıqlı təsiri yüklü elementləri əhatə edən sahələr vasitəsilə həyata keçirilir.

    Bu fenomen sözdə sınaq yükü vasitəsi ilə araşdırıla bilər - tədqiq olunan yüklərin əhəmiyyətli dərəcədə yenidən bölüşdürülməsini təqdim etməyən kiçik bir elektrik yükü. Sahənin kəmiyyətcə aşkarlanması üçün bir güc xüsusiyyəti tətbiq olunur - elektrik sahəsinin gücü.

    İntensivlik fiziki göstərici adlanır, bu sahənin müəyyən bir nöqtədə yerləşdirilmiş sınaq yükü üzərində təsir etdiyi qüvvənin yükün özünün böyüklüyünə nisbətinə bərabərdir.

    Elektrik sahəsinin gücü vektor fiziki kəmiyyətdir. Bu vəziyyətdə vektorun istiqaməti ətrafdakı məkanın hər bir maddi nöqtəsində müsbət yükə təsir edən qüvvənin istiqaməti ilə üst-üstə düşür. Zamanla dəyişməyən və sabit olan elementlərin elektrik sahəsi elektrostatik hesab olunur.

    Elektrik sahəsini başa düşmək üçün qüvvə xətlərindən istifadə olunur ki, hər bir sistemdə əsas gərginlik oxunun istiqaməti nöqtəyə toxunan istiqamətlə üst-üstə düşsün.

    Elektrostatikada potensial fərq

    Elektrostatik sahə bir mühüm xüsusiyyəti ehtiva edir: nöqtə yükünü sahənin bir nöqtəsindən digərinə köçürərkən bütün hərəkət edən hissəciklərin qüvvələrinin işi trayektoriyanın istiqamətindən asılı deyil, yalnız başlanğıcın mövqeyi ilə müəyyən edilir. və son xətlər və yükləmə parametri.

    İşin yüklərin hərəkət formasından müstəqilliyinin nəticəsi aşağıdakı ifadədir: yükün hər hansı bir qapalı traektoriya boyunca çevrilməsi zamanı elektrostatik sahənin qüvvələrinin funksionallığı həmişə sıfıra bərabərdir.

    Şəkil 4. Elektrostatik sahənin potensialı. Author24 - tələbə sənədlərinin onlayn mübadiləsi

    Əmlak elektrostatik sahənin potensialı yükün potensial və daxili enerjisi anlayışını təqdim etməyə kömək edir. Və sahədəki potensial enerjinin bu yükün böyüklüyünə nisbətinə bərabər olan fiziki parametrə elektrik sahəsinin sabit potensialı deyilir.

    Elektrostatikanın bir çox mürəkkəb məsələlərində, potensial enerjinin böyüklüyünün və potensialın özünün itdiyi istinad material nöqtəsindən kənar potensialları təyin edərkən, sonsuz uzaq nöqtədən istifadə etmək rahatdır. Bu halda potensialın əhəmiyyəti aşağıdakı kimi müəyyən edilir: fəzanın hər hansı bir nöqtəsində elektrik sahəsinin potensialı verilmiş sistemdən sonsuzluğa müsbət vahid yük çıxarıldıqda daxili qüvvələrin yerinə yetirdiyi işə bərabərdir.