FİZİKA

Yükün saxlanması qanunu. Coulomb qanunu. Maddənin dielektrik davamlılığı.

Elektrik yükünün saxlanması qanunu elektrik qapalı sistemin yüklərinin cəbri cəminin qorunduğunu bildirir.

İnteqral formada yükün saxlanması qanunu:

Burada Ω üçölçülü fəzada hansısa ixtiyari bölgədir, bu bölgənin sərhədidir, ρ yük sıxlığıdır, sərhəddən keçən cərəyan sıxlığıdır (elektrik yükünün axınının sıxlığı).

Diferensial formada yükün saxlanması qanunu:

Elektronikada yükün saxlanması qanunu:

Kirchhoffun cərəyanlar üçün qaydaları birbaşa yükün saxlanması qanunundan irəli gəlir. Konduktorların və radioelektron komponentlərin birləşməsi açıq sistem kimi təqdim olunur. Verilmiş sistemə yüklərin ümumi axını sistemdən yüklərin ümumi çıxışına bərabərdir. Kirchhoff qaydaları elektron sistemin ümumi yükünü əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilməyəcəyini nəzərdə tutur.

Coulomb qanunu. Vakuumda iki nöqtə yükünün qarşılıqlı təsir qüvvəsinin modulu bu yüklərin modullarının məhsulu ilə düz mütənasibdir və aralarındakı məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir. 1-in yükü 2-yə təsir edən qüvvə haradadır; q1,q2 - yüklərin böyüklüyü; - radius vektoru (1-ci yükdən 2-ci yükə yönəlmiş vektor və modulla yüklər arasındakı məsafəyə bərabərdir - r12); k - mütənasiblik əmsalı. Beləliklə, qanun eyni adlı yüklərin dəf etdiyini (və əks yüklərin cəlb etdiyini) göstərir.

Maddənin dielektrik davamlılığı. Vakuumda xarici elektrik sahəsinin modulunun bircins dielektrikdə ümumi sahənin moduluna nisbətinə bərabər olan fiziki kəmiyyət maddənin keçiriciliyi adlanır.

Elektrik sahəsi. Elektrik sahəsinin gücü. Elektrik sahələrinin superpozisiya üsulu.

Elektrik sahəsi - elektromaqnit sahəsinin tərkib hissələrindən biri; elektrik yükü olan cisimlərin və ya hissəciklərin ətrafında mövcud olan, həmçinin dəyişərkən sərbəst formada olan xüsusi bir maddə növü maqnit sahəsi(məsələn, elektromaqnit dalğalarında). Elektrik sahəsi birbaşa görünməzdir, lakin yüklü cisimlərə qüvvə təsirinə görə müşahidə edilə bilər.

Elektrik sahəsinin gücü - vektor fiziki kəmiyyət verilmiş nöqtədə elektrik sahəsini xarakterizə edən və ədədi olaraq sahənin verilmiş nöqtəsində yerləşdirilmiş sınaq yükünə təsir edən qüvvənin bu yükün qiymətinə nisbətinə bərabər olan q: .

Elektrik sahələrinin superpozisiya üsulu. Əgər sahə bir yüklə deyil, bir neçə yüklə əmələ gəlirsə, onda vektor əlavə etmə qaydasına uyğun olaraq sınaq yükünə təsir edən qüvvələr əlavə olunur. Buna görə də, müəyyən bir nöqtədə yüklər sisteminin intensivliyi, sahə ayrı-ayrılıqda hər bir yükdən sahə güclərinin vektor cəminə bərabərdir.

Elektrik sahəsinin gücü vektorunun axını. elektrik yerdəyişməsi. Ostroqradski-Qauss teoremi.

müəyyən bir səthdə elektrik sahəsinin gücü

səthin bölündüyü bütün sahələrdən keçən axınların cəmi

elektrik yerdəyişməsi. Fərqli dielektriklərin müxtəlif qütbləşmə qabiliyyətinə görə onlarda sahə gücləri fərqli olacaqdır. Buna görə də hər bir dielektrikdəki qüvvə xətlərinin sayı da fərqlidir.

Qapalı bir səthlə əhatə olunmuş yüklərdən çıxan xətlərin bir hissəsi dielektrik interfeysdə bitəcək və bu səthə nüfuz etməyəcəkdir. Bu çətinlik sahənin yeni fiziki xarakteristikasını - elektrik yerdəyişmə vektorunu nəzərə almaqla aradan qaldırıla bilər.

Vektor ilə eyni istiqamətə yönəldilir. Güc xətləri və intensivlik axını anlayışına bənzər vektor xətləri və yerdəyişmə axını anlayışı dN0= DdScos(α)

Ostroqradskinin düsturu - vektor sahəsinin qapalı səthdən axmasını bu sahənin bu səthlə məhdudlaşan həcm üzərindən ayrılması (daxil olan və çıxan axınların nə qədər uzaqlaşması) inteqralı ilə ifadə edən düstur: yəni vektor sahəsinin divergensiyasının inteqralı , bəzi T həcmi üzərində paylanmış, bu həcmi əhatə edən S səthindən keçən vektor axınına bərabərdir.

Vakuumda bəzi elektrik sahələrinin hesablanmasında Qauss teoreminin tətbiqi.

a) Sonsuz uzun sapın sahəsi

ondan R məsafəsində bərabər yüklü sonsuz uzun filament tərəfindən yaradılan sahə gücünün modulu,

b) bərabər yüklü sonsuz müstəvinin sahəsi

Müstəvidə səth yükünün sıxlığı σ olsun

c) iki bərabər yüklü əks müstəvilərin sahəsi

d) vahid yüklü sferik səthin sahəsi

Elektrik sahəsinin potensialı. Elektrik sahələrinin potensial təbiəti.

elektrostatik potensial (həmçinin bax Kulon potensialı) - skalyar enerji xarakteristikası elektrostatik sahə, sahənin müəyyən nöqtəsində yerləşdirilmiş vahid yükü olan sahənin potensial enerjisini xarakterizə edən. Elektrostatik potensial yükün sahə ilə qarşılıqlı təsirinin potensial enerjisinin bu yükün dəyərinə nisbətinə bərabərdir: J / C

Elektrik sahələrinin potensial təbiəti.

Sabit yüklər arasında qarşılıqlı təsir elektrostatik sahə vasitəsi ilə həyata keçirilir: qarşılıqlı əlaqədə olan yüklər deyil, yerləşdiyi yerdəki bir yük digər yükün yaratdığı sahə ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Bu, yaxın qarşılıqlı əlaqə ideyasıdır - qarşılıqlı əlaqənin maddi mühitdən, sahə vasitəsilə ötürülməsi ideyasıdır.

Elektrik sahəsində yükün hərəkəti üzərində işləyin. Potensial fərq.

Elektrostatik sahədəki elektrik yükünün potensial enerjisinin bu yükün dəyərinə nisbətinə bərabər olan fiziki kəmiyyətə deyilir. potensial

Sınaq yükünü q elektrik sahəsində hərəkət etdirərkən elektrik qüvvələri əmələ gəlir iş . Kiçik yerdəyişmə üçün bu iş bərabərdir

Potensial gradient kimi elektrik sahəsinin gücü. ekvipotensial səthlər.

Qradient tutumu potensialın artımına bərabərdir, vahid uzunluğa istinad edilir və bu artımın ən böyük dəyərə malik olduğu istiqamətə götürülür.

Ekvipotensial səth verilmiş potensial sahənin skalyar potensialının sabit qiymət aldığı səthdir. Başqa bir ekvivalent tərif hər hansı bir nöqtədə qüvvənin sahə xətlərinə ortoqonal olan bir səthdir.

Elektrik sahəsindəki dipol. Dipolun elektrik anı.

vahid sahə

Ümumi fırlanma momenti olacaq

qeyri-homogen xarici sahə

və burada dipolu sahə boyunca döndərən bir fırlanma momenti yaranır (şək. 4). Lakin bu halda yüklərə miqyası eyni olmayan, nəticəsi sıfırdan fərqli olan qüvvələr təsir edir. Buna görə də, dipol da daha güclü bir sahənin bölgəsinə çəkilərək irəliləyəcək

Dipolun elektrik anı

Dielektriklərin növləri. Dielektriklərin polarizasiyası.

qeyri-polyar dielektrik- tərkibində əsasən kovalent əlaqəyə malik molekullar olan maddə.

qütb dielektrik- tərkibində dipol molekulları və ya qrupları olan və ya strukturunda ionlar olan maddə.

ferroelektrik- spontan qütbləşmə ilə bölgələri ehtiva edən bir maddə.

Dielektriklərin polarizasiyası - dielektriklərdə müsbət və mənfi elektrik yüklərinin əks istiqamətdə yerdəyişməsi.

Dielektrikdə elektrik sahəsi. Qütbləşmə vektoru. Dielektrikdə sahə tənliyi.

Dielektrikdə mövcudluğu elektrik sahəsi yüklərin tarazlığına mane olmur. Elektrik sahəsindən dielektrikdəki yüklərə təsir edən qüvvə, yükləri dielektrik molekulunda saxlayan molekuldaxili qüvvələr tərəfindən tarazlaşdırılır, beləliklə, elektrik sahəsinin olmasına baxmayaraq, dielektrikdə yüklərin tarazlığı mümkündür.

Elektrik polarizasiya vektoru dielektrik həcminin vahidinə düşən dipol momentidir.

Dielektrikdə sahə tənliyi

burada r bütün elektrik yüklərinin sıxlığıdır

Maddənin dielektrik həssaslığı. Onun mühitin dielektrik davamlılığı ilə əlaqəsi.

Maddənin dielektrik həssaslığı - fiziki kəmiyyət, maddənin elektrik sahəsinin təsiri altında qütbləşmə qabiliyyətinin ölçüsü. Dielektrik həssaslıq χe - kifayət qədər kiçik sahələrdə dielektrik P və xarici elektrik sahəsinin E polarizasiyası arasında xətti əlaqə əmsalı: SI sistemində: burada ε0 elektrik sabitidir; ε0χe məhsulu SI sistemində mütləq dielektrik həssaslıq adlanır.

Ferroelektriklər. Onların xüsusiyyətləri. Piezo effekti.

ferroelektrik, xarici təsirlərin təsiri altında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişən müəyyən bir temperatur diapazonunda kortəbii (spontan) polarizasiyaya malik olan kristal dielektriklər.

Piezoelektrik effekt - mexaniki gərginliklərin təsiri altında dielektrik qütbləşmənin baş verməsinin təsiri

elektrik sahəsində keçiricilər. Konduktorda yüklərin paylanması.

Ε = Evext - Evint = 0

Elektrik sahəsinə bir keçirici plitə daxil edirik, bu sahəni xarici adlandırırıq .

Nəticədə sol səthdə mənfi yük, sağ səthdə isə müsbət yük olacaq. Bu yüklər arasında daxili adlandıracağımız elektrik sahəsi yaranacaq. Plitənin içərisində eyni vaxtda iki elektrik sahəsi olacaq - xarici və daxili, əks istiqamətdə.

Keçiricilərin elektrik tutumu. Kondansatör. Kondansatörlərin birləşdirilməsi.

Elektrik tutumu - müəyyən bir keçiricinin potensialını bir artırmaq üçün ona verilməli olan yükə ədədi olaraq bərabər olan fiziki kəmiyyət.

Kondansatör - elektrik sahəsinin yükünü və enerjisini toplamaq üçün cihaz.

paralel bağlanır

sıra ilə bağlıdır

Yüklənmiş keçiricinin, kondansatörün enerjisi. Elektrik sahəsinin enerjisi. Elektrik sahəsinin həcm enerji sıxlığı.

Yüklənmiş keçiricinin enerjisi bu konduktoru doldurmaq üçün görülməli olan işə bərabərdir:

Yüklənmiş kondansatörün enerjisi

Elektrostatik sahə enerjisi

Elektrostatik sahənin həcmli enerji sıxlığı

16. Elektrik sahəsinin gücü və sıxlığı. EMF. Gərginlik.

Cari güc - müəyyən müddət ərzində keçiricinin en kəsiyindən Δt keçən Δq yükünün bu müddətə nisbəti ilə təyin olunan skalyar fiziki kəmiyyət.

Cari sıxlıq j vektor fiziki kəmiyyətdir, modulu keçiricidəki cərəyan gücünün I-nin keçiricinin S kəsik sahəsinə nisbəti ilə müəyyən edilir.

Elektromotor qüvvəsi (EMF) - birbaşa və ya alternativ cərəyan mənbələrində xarici (qeyri-potensial) qüvvələrin işini xarakterizə edən fiziki kəmiyyət. Qapalı keçirici dövrədə EMF dövrə boyunca tək müsbət yükün hərəkətində bu qüvvələrin işinə bərabərdir.

Elektrik gərginliyi - qiyməti sınaq elektrik yükünü A nöqtəsindən B nöqtəsinə köçürərkən yerinə yetirilən elektrik sahəsinin işinin sınaq yükünün dəyərinə nisbətinə bərabər olan fiziki kəmiyyət.

17. Zəncirin homojen kəsimi üçün Ohm qanunu. İnteqral formada qeyri-homogen bölmə üçün Ohm qanunu. Tam dövrə üçün Ohm qanunu.

homojen metal keçiricidə cərəyan I bu keçiricinin uclarındakı gərginlik U ilə düz mütənasibdir və bu keçiricinin müqaviməti R ilə tərs mütənasibdir

İnteqral formada dövrənin qeyri-bərabər kəsimi üçün Ohm qanunu IR = (φ1 - φ2) + E12

Tam dövrə üçün Ohm qanunu :

18. Ohm qanununun diferensial forması.

j-cərəyan sıxlığı, σ - keçiricinin hazırlandığı maddənin elektrik keçiriciliyi Est-xarici qüvvələrin sahəsi

19. İnteqral və diferensial formalarda Joule-Lenz qanunu.

diferensial formada:

istilik gücü sıxlığı -

inteqral formada:

20. Qeyri-xətti elementlər. Qeyri-xətti elementlərlə hesablama üsulları. Kirchhoff qaydası.

qeyri-xətti reaksiyaların və təsirlərin qeyri-xətti bağlandığı elektrik dövrələri deyilir.

Sadə təkrarlama üsulu

1. İstənilən dəyişən olan elektrik dövrəsinin ilkin qeyri-xətti tənliyi kimi təqdim olunur.

2. Alqoritm hesablanır harada

İterasiya mərhələsi. Xətti asılılıqlar

Burada göstərilən xəta var

Kirchhoffun birinci qaydası:

qovşaqda yaxınlaşan cərəyanların güclərinin cəbri cəmi sıfıra bərabərdir

Kirchhoffun ikinci qaydası:

budaqlanmış elektrik dövrəsində ixtiyari olaraq seçilmiş hər hansı sadə qapalı dövrədə, cərəyan güclərinin və müvafiq bölmələrin müqavimətlərinin məhsullarının cəbri cəmi dövrədə mövcud olan EMF-nin cəbri cəminə bərabərdir.

21. Vakuumda cərəyan. Emissiya hadisələri və onların texniki tətbiqləri.

Vakuum, molekulların heç vaxt bir-biri ilə toqquşmadan gəminin bir divarından digərinə uçduğu bir qabdakı qaz vəziyyətidir.

Vakuum izolyatoru, içindəki cərəyan yalnız yüklü hissəciklərin süni şəkildə daxil olması səbəbindən yarana bilər, bunun üçün maddələr tərəfindən elektronların buraxılması (emissiyası) istifadə olunur. Qızdırılan katodlu vakuum lampalarında termion emissiya, fotodiodda isə fotoelektron emissiya baş verir.

Termion emissiyası qızdırılan metallardan elektronların buraxılmasıdır. Metallarda sərbəst elektronların konsentrasiyası kifayət qədər yüksəkdir, buna görə də orta temperaturda belə elektronların sürətlər (enerji baxımından) paylanması səbəbindən bəzi elektronlar metal sərhəddindəki potensial maneəni aşmaq üçün kifayət qədər enerjiyə malikdirlər. Temperatur yüksəldikcə istilik hərəkətinin kinetik enerjisi iş funksiyasından çox olan elektronların sayı artır və termion emissiya hadisəsi nəzərə çarpır.

Termion emissiya fenomeni vakuumda elektron axını əldə etmək lazım olan cihazlarda, məsələn, elektron lampalarda, rentgen borularında, elektron mikroskoplarda və s. Elektron lampalardan elektrik və radioda geniş istifadə olunur. dəyişən cərəyanların düzəldilməsi, elektrik siqnallarının və dəyişən cərəyanların gücləndirilməsi, elektromaqnit rəqslərinin yaradılması və s. üçün mühəndislik, avtomatlaşdırma və telemexanika.. Təyinatdan asılı olaraq lampalarda əlavə idarəetmə elektrodlarından istifadə olunur.

Fotoelektron emissiya - bu, işığın təsiri altında metaldan elektronların buraxılması, eləcə də qısa dalğalı elektromaqnit şüalanmasıdır (məsələn, rentgen şüaları). Bu hadisənin əsas qanunauyğunluqları fotoelektrik effekti nəzərdən keçirərkən təhlil ediləcəkdir.

İkincili elektron emissiyası - bu, elektron şüası ilə bombardman edildikdə metalların, yarımkeçiricilərin və ya dielektriklərin səthi tərəfindən elektronların buraxılmasıdır. İkinci dərəcəli elektron axını səthdən əks olunan elektronlardan (elastik və qeyri-elastik şəkildə əks olunan elektronlar) və "əsl" ikincil elektronlardan - ilkin elektronlar tərəfindən metaldan, yarımkeçiricidən və ya dielektrikdən çıxarılan elektronlardan ibarətdir.

İkincili elektron emissiya hadisəsindən fotoçoxaltıcılarda istifadə olunur.

Sahə emissiyası - bu, güclü xarici elektrik sahəsinin təsiri altında metalların səthindən elektronların buraxılmasıdır. Bu hadisələr evakuasiya edilmiş bir boruda müşahidə edilə bilər.

22. Qazlarda cərəyan. Qazların müstəqil və qeyri-müstəqil keçiriciliyi. Qazlarda cərəyanın CVC. Atqıların növləri və onların texniki tətbiqi.

Normal şəraitdə qazlar dielektrikdir, çünki. neytral atom və molekullardan ibarətdir və onların kifayət qədər sərbəst yükləri yoxdur. Bir qaz keçiricisi etmək üçün bu və ya digər şəkildə ona daxil etmək və ya pulsuz yük daşıyıcıları - yüklü hissəciklər yaratmaq lazımdır. Bu halda iki hal mümkündür: ya bu yüklü hissəciklər hansısa xarici faktorun təsiri ilə yaranır və ya xaricdən qaza daxil olurlar, ya da onlar arasında mövcud olan elektrik sahəsinin özünün təsiri ilə qazda yaranır. elektrodlar. Birinci halda, qazın keçiriciliyi qeyri-özünə davam edən, ikincisində - özünü təmin edən adlanır.

Cari gərginlik xarakteristikası (VAC ) iki terminallı şəbəkədən keçən cərəyanın bu iki terminallı şəbəkədəki gərginlikdən asılılığının qrafikidir. Cari gərginlik xarakteristikası birbaşa cərəyanda iki terminallı şəbəkənin davranışını təsvir edir.

parıltı boşalması aşağı qaz təzyiqlərində müşahidə olunur. Metalların katodla püskürtülməsi üçün istifadə olunur.

qığılcım boşalması , təbiətdə tez-tez müşahidə olunan ildırımdır. Bir qığılcım voltmetrinin işləmə prinsipi - çox yüksək gərginlikləri ölçmək üçün bir cihaz.

qövs boşalması aşağıdakı şərtlərdə müşahidə oluna bilər: qığılcım boşalmasının alovlanmasından sonra dövrənin müqaviməti tədricən azalırsa, qığılcımdakı cərəyan artacaq. Elektrik qövsü güclü işıq mənbəyidir və proyeksiya, işıqlandırma və digər işıqlandırma qurğularında geniş istifadə olunur. Yüksək temperatura görə qövs metalların qaynaqlanması və kəsilməsi üçün geniş istifadə olunur. Qövsün yüksək temperaturu müasir elektrometallurgiyada mühüm rol oynayan elektrik qövs sobalarının tikintisində də istifadə olunur.

korona axıdılması kəskin qeyri-homogen elektrik sahəsində nisbətən yüksək qaz təzyiqlərində (məsələn, atmosfer təzyiqində) müşahidə olunur. Sənaye qazlarını bərk və maye çirklərdən təmizləmək üçün nəzərdə tutulmuş elektrostatik çöküntülərin quraşdırılması üçün mühəndislikdə istifadə olunur.

23. Maqnit sahəsi. Maqnit induksiyası. Cərəyanların maqnit qarşılıqlı təsiri.

Maqnit sahəsi - hərəkət edən elektrik yüklərinə və onların hərəkət vəziyyətindən asılı olmayaraq maqnit momenti olan cisimlərə təsir edən qüvvə sahəsi, elektromaqnit sahəsinin maqnit komponenti.

Maqnit induksiyası - kosmosun müəyyən bir nöqtəsində maqnit sahəsinin (yüklü hissəciklərə təsiri) güc xarakteristikası olan vektor kəmiyyəti. Maqnit sahəsinin sürətlə hərəkət edən yükə təsir etdiyi qüvvəni təyin edir.

Cərəyanların qarşılıqlı təsiri onların maqnit sahələri səbəb olur: bir cərəyanın maqnit sahəsi digər cərəyana Amper qüvvəsi ilə təsir edir və əksinə.

24. Dairəvi cərəyanın maqnit anı. Amper qanunu.

Dairəvi cərəyanın maqnit anı bobin boyunca axan cərəyanın gücü I, cərəyanın keçdiyi sahə S və bobin müstəvisinə normalın vahid vektorunun istiqaməti ilə təyin olunan fəzada oriyentasiyası.

Amper qanunu bir-birindən müəyyən məsafədə yerləşən keçiricilərin kiçik seqmentlərində axan iki cərəyanın mexaniki (ponderomotiv) qarşılıqlı təsiri qanunu.

25. Biot-Savart-Laplas qanunu və onun bəzi maqnit sahələrinin hesablanmasına tətbiqi:

A) sabit cərəyan keçiricinin maqnit sahəsi.

B) dairəvi cərəyanın mərkəzində dairəvi cərəyanın sahəsi.

Bio-Savart-Laplas qanunu dl elementi hansısa A nöqtəsində dB sahə induksiyası yaradan I cərəyanlı keçirici üçün belə yazılır. burada dl vektordur, modul keçirici elementin uzunluğu dl-ə bərabərdir və cərəyan istiqamətində üst-üstə düşür, r keçiricinin dl elementindən sahənin A nöqtəsinə çəkilmiş radius vektoru, r modulun moduludur. radius vektoru r.

sabit cərəyan sahəsinin maqnit induksiyası

cərəyanı olan dairəvi keçiricinin mərkəzində sahənin maqnit induksiyası

26. Maqnit induksiyasının sirkulyasiyası. Maqnit cərəyanının burulğan təbiəti. Vakuumda ümumi cərəyan qanunu (induksiya vektorunun dövriyyəsi teoremi).

Maqnit induksiyasının sirkulyasiyası burada dl konturun dolama yolu boyunca istiqamətlənmiş elementar uzunluğunun vektorudur, Bl=Bcosα kontura toxunan istiqamətdə B vektorunun komponentidir (seçim nəzərə alınmaqla). konturun bypass istiqaməti), α B və dl vektorları arasındakı bucaqdır.

Maqnit sahəsinin burulğan təbiəti.

Maqnit induksiyası xətləri davamlıdır: onların nə başlanğıcı, nə də sonu var. Bu, hər hansı bir cərəyan dövrəsinin yaratdığı hər hansı bir maqnit sahəsinə aiddir. Davamlı xətləri olan vektor sahələri burulğan sahələri adlanır. Maqnit sahəsinin burulğan sahəsi olduğunu görürük. Bu, maqnit sahəsi ilə elektrostatik sahə arasındakı əsas fərqdir.

Vakuumda maqnit sahəsi üçün ümumi cərəyan qanunu (B vektorunun dövriyyəsi teoremi): B vektorunun ixtiyari qapalı dövrə boyunca dövranı maqnit sabiti μ0 və əhatə olunan cərəyanların cəbri cəminin hasilinə bərabərdir. bu dövrə ilə:

27. Solenoidin maqnit sahəsini hesablamaq üçün ümumi cərəyan qanununun tətbiqi.

Üzük maqnit dövrəsi

1 və üst-üstə düşür, deməli, α = 0;

2 Hx dəyəri konturun bütün nöqtələrində eynidir;

3 dövrəyə daxil olan cərəyanların cəmi IW-ə bərabərdir.

[A/m],

burada Lx inteqrasiyanın aparıldığı konturun uzunluğudur;

rx çevrənin radiusudur.

Halqanın içindəki vektor rx məsafəsindən asılıdır. Əgər α üzük enidirsə

Hav = IW / L,

burada L orta maqnit xəttinin uzunluğudur.

28. Maqnit axını. Maqnit induksiya vektorunun axını üçün Qauss teoremi.

maqnit axını - sonlu səthdən keçən maqnit induksiya vektorunun inteqralı kimi axını. Səth üzərindəki inteqral vasitəsilə müəyyən edilir

Maqnit induksiyası üçün Gauss teoreminə uyğun olaraq, maqnit induksiya vektorunun istənilən qapalı səthdən axını sıfırdır:

29. Maqnit sahəsində cərəyan olan keçiricinin və dövrənin hərəkəti üzərində iş.

maqnit sahəsində cərəyanla qapalı döngənin hərəkəti üzərində işləmək dövrədə cərəyan gücünün və dövrə ilə birləşdirilmiş maqnit axınının dəyişməsinin hasilinə bərabərdir.

30. Lorentz qüvvəsi. Maqnit sahəsində yüklü hissəciklərin hərəkəti. Maqnit sahəsində yüklü hissəciklərin sürətləndiriciləri.

Lorentz qüvvəsi - elektromaqnit sahəsinin nöqtə yüklü hissəciklərə təsir etdiyi qüvvə. v-hissəcik sürəti

. Maqnit sahəsində yüklü hissəciklərin hərəkəti

Sürətləndiricinin ürəyində yüklü hissəciklərin elektrik və maqnit sahələri ilə qarşılıqlı təsiri qoyulur. Elektrik sahəsi birbaşa hissəcik üzərində iş görmək, yəni onun enerjisini artırmaq qabiliyyətinə malikdir. Lorentz qüvvəsini yaradan maqnit sahəsi enerjisini dəyişmədən yalnız hissəciyi yönləndirir və hissəciklərin hərəkət etdiyi orbiti təyin edir.

31. Elektromaqnit induksiya hadisəsi. Faraday qanunu. Lenz qaydası.

Elektromaqnit induksiyası - qapalı dövrədə ondan keçən maqnit axını dəyişdikdə elektrik cərəyanının baş verməsi hadisəsi.

Faraday qanunu

Lenz qaydası , induktiv cərəyanın istiqamətini təyin etmək qaydası: Keçirici dövrə ilə maqnit sahəsinin mənbəyinin nisbi hərəkəti həmişə elə bir istiqamətə malik olduqda baş verən induktiv cərəyan ki, öz maqnit axını xarici maqnit axınındakı dəyişiklikləri kompensasiya edir. bu cərəyana səbəb oldu.

32. EMF induksiyası. Elektromaqnit induksiyası qanunu.

Elektromotor qüvvə (EMF) - birbaşa və ya alternativ cərəyan mənbələrində xarici (qeyri-potensial) qüvvələrin işini xarakterizə edən fiziki kəmiyyət. Qapalı keçirici dövrədə EMF dövrə boyunca tək müsbət yükün hərəkətində bu qüvvələrin işinə bərabərdir.

EMF xarici qüvvələrin elektrik sahəsinin gücü (Eex) ilə ifadə edilə bilər. Qapalı döngədə (L) EMF bərabər olacaq: , burada dl kontur uzunluğu elementidir.

Elektromaqnit induksiyası qanunu E-poçt xarici qüvvələr keçiricinin sərbəst yüklərinə təsir edərsə dövrədə cərəyan mümkündür. Bu qüvvələrin tək müsbət yükü qapalı dövrə boyunca hərəkət etdirməsi işinə EMF deyilir. Maqnit axını konturla məhdudlaşan səthdən dəyişdikdə, dövrədə xarici qüvvələr meydana çıxır, onların hərəkəti induksiya EMF ilə xarakterizə olunur.

33. Öz-özünə induksiya. Endüktans.

özünü induksiya - induksiyanın elektromotor qüvvəsinin (EMF) həyəcanlanması elektrik dövrəsi bu dövrədə elektrik cərəyanı dəyişdikdə; elektromaqnit induksiyasının xüsusi halı. Özünü induksiyanın elektromotor qüvvəsi cərəyanın dəyişmə sürəti ilə düz mütənasibdir

Endüktans (latınca inductio - rəhbərlik, motivasiya), elektrik dövrəsinin maqnit xüsusiyyətlərini xarakterizə edən fiziki kəmiyyət. Keçirici dövrədə axan cərəyan ətrafdakı məkanda maqnit sahəsi yaradır və dövrəyə daxil olan maqnit axını F (onla əlaqəli) cərəyan gücü I ilə düz mütənasibdir:

34. Qarşılıqlı induksiya hadisəsi. Qarşılıqlı induksiya əmsalı.

Qarşılıqlı induksiya fenomeni cərəyan digərində dəyişdikdə bir dövrədə EMF induksiyası adlanır.

F21 = M21I1 Əmsal M21 adlanır qarşılıqlı induktivlik birincidən asılı olaraq ikinci dövrə.

35. Maqnit sahəsinin enerjisi. Maqnit sahəsinin enerji sıxlığı.

Maqnit sahəsinin enerjisi

Maqnit sahəsinin enerji sıxlığı (H-maqnit sahəsinin gücü).

36. Maddənin maqnit xassələri. Maddənin maqnitləşməsi. Maqnit sahəsinin induksiyası üçün Qauss teoremi.

tərəfindən maqnit xassələri Bütün maddələri üç sinfə bölmək olar:

açıq maqnit xassələri olan maddələr - ferromaqnit; onların maqnit sahəsi xeyli məsafələrdə nəzərə çarpır

paramaqnit; onların maqnit xassələri ümumiyyətlə ferromaqnit materiallarınkinə bənzəyir, lakin daha zəifdir

diamaqnit maddələr - onlar bir elektromaqnit tərəfindən dəf edilir, yəni. diamaqnitlərə təsir edən qüvvə ferro- və paramaqnitlərə təsir edən qüvvənin əksinə yönəldilmişdir.

maddənin maqnitləşməsi

Maqnit induksiyası üçün Qauss teoremi

İstənilən qapalı səthdən keçən maqnit induksiya vektorunun axını sıfırdır:

və ya diferensial formada:

Bu, təbiətdə elektrik yüklərinin elektrik sahəsi yaratdığı kimi, maqnit sahəsi yaradacaq “maqnit yüklərinin” (monopol) olmamasına bərabərdir. Başqa sözlə, maqnit induksiyası üçün Qauss teoremi göstərir ki, maqnit sahəsi (tam) burulğandır.

37. Maqnit sahəsinin gücü. Maqnit sahəsinin gücü vektorunun sirkulyasiyası haqqında teorem.

Maqnit sahəsinin gücü - (standart qeyd H) maqnit induksiya vektoru B ilə maqnitləşmə vektoru M arasındakı fərqə bərabər olan vektor fiziki kəmiyyətdir.

, burada μ0 maqnit sabitidir

Maqnit sahəsinin gücü vektorunun sirkulyasiyası haqqında teorem:

İstənilən qapalı dövrədə birbaşa cərəyanların maqnit sahəsinin dövranı dövriyyə dövrəsinə daxil olan cərəyanların güclərinin cəminə mütənasibdir.

38. Maddədə tam cərəyan qanunu.

ümumi mövcud qanun : İstənilən L qapalı dövrədə maqnit sahəsinin gücü vektorunun sirkulyasiyası dövrənin əhatə etdiyi makro cərəyanların cəbri cəminə bərabərdir.

39. Maddənin maqnit həssaslığı və maqnit keçiriciliyi.

Maqnit keçiriciliyi maddədə maqnit induksiyası B və maqnit sahəsinin gücü H arasındakı əlaqəni xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir.

40. Dia-, para- və feromaqnitlər.

SANTİMETR. №36

41. Salınan dövrədə elektromaqnit rəqsləri. Tomson düsturu.

Dövrənin rezonans tezliyi Tomson düsturu adlanan üsulla müəyyən edilir

Tomson düsturu

42. İnteqral formada Maksvell tənliyi.

Ostroqradski-Qauss və Stokes düsturlarından istifadə edərək Maksvellin diferensial tənliklərini inteqral tənliklər şəklində vermək olar:

Gauss qanunu

Maqnit sahəsi üçün Gauss qanunu

Faradeyin induksiya qanunu

Həqiqətən gərginlik nədir? Bu, elektrik sahəsinin gücünü təsvir etmək və ölçmək üsuludur. Gərginliyin özü müsbət və mənfi yüklər ətrafında elektron sahə olmadan mövcud ola bilməz. Necə ki, maqnit sahəsi Şimal və Cənub qütblərini əhatə edir.

Müasir anlayışlara görə, elektronların qarşılıqlı təsiri yoxdur. Elektrik sahəsi bir yükdən gələn bir şeydir və onun varlığı digəri tərəfindən hiss edilə bilər.

Eyni şeyi gərginlik anlayışı haqqında da demək olar! Bu, bizə elektrik sahəsinin necə görünə biləcəyini təsəvvür etməyə kömək edir. Düzünü desəm, onun forması, ölçüsü, heç bir növü yoxdur. Lakin sahə elektronlar üzərində müəyyən bir qüvvə ilə fəaliyyət göstərir.

Qüvvələr və onların yüklü hissəcik üzərində hərəkəti

Yüklü elektron müəyyən sürətlənmə ilə bir qüvvəyə məruz qalır və bu, onun daha sürətli və daha sürətli hərəkət etməsinə səbəb olur. Bu qüvvə elektronu hərəkət etdirmək üçün işləyir.

Sahə xətləri yüklərin ətrafında görünən xəyali konturlardır (elektrik sahəsi ilə müəyyən edilir) və bu sahəyə hər hansı bir yük yerləşdirsək, bir qüvvə yaşayacaqdır.

Sahə xətti xüsusiyyətləri:

• şimaldan cənuba səyahət;
• qarşılıqlı kəsişmələri yoxdur.

Niyə iki qüvvə xətti kəsişmir? Çünki real həyatda belə olmur. Deyilənlər fiziki bir modeldir və başqa bir şey deyil. Fiziklər onu elektrik sahəsinin davranışını və xüsusiyyətlərini təsvir etmək üçün icad etdilər. Model bu işdə çox yaxşıdır. Ancaq bunun sadəcə bir model olduğunu xatırlayaraq, belə xətlərin nə üçün olduğunu bilməliyik.

Güc xətləri göstərir:

• elektrik sahələrinin istiqamətləri;
• gərginlik. Xətlər nə qədər yaxın olsa, sahə gücü bir o qədər çox olar və əksinə.

Modelimizin çəkilmiş qüvvə xətləri kəsişirsə, aralarındakı məsafə sonsuz dərəcədə kiçik olacaqdır. Enerji forması kimi sahənin gücünə və fizikanın əsas qanunlarına görə bu mümkün deyil.

Potensial nədir?

Potensial yüklü hissəciyin potensialı sıfır olan birinci nöqtədən ikinci nöqtəyə hərəkətinə sərf olunan enerjidir.

A və B nöqtələri arasındakı potensial fərq müəyyən müsbət elektronu A-dan B-yə ixtiyari trayektoriya boyunca hərəkət etdirmək üçün qüvvələrin gördüyü işdir.

Elektronun potensialı nə qədər böyükdürsə, vahid sahəyə axının sıxlığı da bir o qədər böyükdür. Bu fenomen cazibə qüvvəsinə bənzəyir. Kütlə nə qədər böyükdürsə, potensial bir o qədər böyükdür, vahid sahəyə düşən qravitasiya sahəsi bir o qədər sıx və sıx olur.

İncəlmiş axının sıxlığına malik kiçik aşağı potensial yük aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.

Və aşağıda böyük potensiala və axının sıxlığına malik bir yük var.

Məsələn: tufan zamanı elektronlar bir nöqtədə tükənir, digərində isə toplanaraq elektrik sahəsi əmələ gəlir. Qüvvət keçiriciliyi pozmaq üçün kifayət etdikdə, ildırım vurması (elektronlardan ibarət) yaranır. Potensial fərqi bərabərləşdirərkən elektrik sahəsi məhv edilir.

elektrostatik sahə

Bu, zamanla dəyişməyən, hərəkət etməyən yüklərdən əmələ gələn bir növ elektrik sahəsidir. Bir elektronun hərəkət etdirilməsi işi əlaqələrlə müəyyən edilir,

burada r1 və r2 q yükünün hərəkət trayektoriyasının ilkin və son nöqtələrinə qədər olan məsafələridir. Alınan düstura görə, yükü bir nöqtədən nöqtəyə köçürərkən işin trayektoriyadan asılı olmadığını, yalnız hərəkətin başlanğıcı və sonundan asılı olduğunu görmək olar.

Hər bir elektrona bir qüvvə təsir edir və buna görə də elektron bir sahədə hərəkət etdikdə müəyyən bir iş yerinə yetirilir.

Elektrostatik sahədə iş trayektoriyadan deyil, yalnız son təyinatlardan asılıdır. Buna görə də, hərəkət qapalı döngədə baş verdikdə, yük ilkin vəziyyətinə gəlir və işin miqdarı sıfıra bərabər olur. Bunun səbəbi potensial düşmənin sıfır olmasıdır (çünki elektron eyni nöqtəyə qayıdır). Potensial fərq sıfır olduğundan, xalis iş də sıfır olacaq, çünki düşmə potensialı kulonlarda ifadə edilən yükün dəyərinə bölünən işə bərabərdir.

Vahid elektrik sahəsində

Gərginlik xətlərinin bir-birinə paralel olduğu iki əks yüklü düz metal plitə arasında homojen elektrik sahəsi deyilir.

Niyə belə bir sahədə yükə təsir edən qüvvə həmişə eyni olur? Simmetriya sayəsində. Sistem simmetrik olduqda və yalnız bir ölçü dəyişikliyi olduqda, bütün asılılıq yox olur. Cavab üçün bir çox başqa əsas səbəblər var, lakin simmetriya amili ən sadədir.

Müsbət yükün hərəkət etdirilməsi işi

Elektrik sahəsi regionun yüksək intensivliyinə aparan elektronların "+"-dan "-"-ə axınıdır.

Axın ondan keçən elektrik sahə xətlərinin sayıdır. Müsbət elektronlar hansı istiqamətdə hərəkət edəcək? Cavab: elektrik sahəsinin müsbət (yüksək potensial) mənfi (aşağı potensial) istiqamətində. Buna görə də müsbət yüklü hissəcik bu istiqamətdə hərəkət edəcək.

İstənilən nöqtədə sahənin intensivliyi həmin nöqtədə yerləşdirilən müsbət yükə təsir edən qüvvə kimi müəyyən edilir.

İş elektron hissəciklərin keçirici boyunca ötürülməsindən ibarətdir. Ohm qanununa görə, hesablama aparmaq üçün düsturların müxtəlif varyasyonları ilə işi müəyyən edə bilərsiniz.

Enerjinin saxlanması qanunundan belə çıxır ki, iş zəncirin ayrıca seqmentində enerjinin dəyişməsidir. Müsbət yükü elektrik sahəsinə qarşı hərəkət etdirmək iş tələb edir və nəticədə qazanc əldə edilir potensial enerji.

Nəticə

Məktəb proqramından xatırlayırıq ki, yüklü hissəciklər ətrafında elektrik sahəsi yaranır. Elektrik sahəsindəki hər hansı bir yükə qüvvə təsir edir və nəticədə yük hərəkət etdikdə müəyyən işlər görülür. Daha böyük yük daha sıx və ya daha güclü elektrik sahəsi yaradan daha böyük potensial yaradır. Bu o deməkdir ki, vahid sahəyə daha çox axın və sıxlıq var.

Əhəmiyyətli məqam odur ki, yükün yüksək potensialdan aşağı potensiala keçməsi üçün müəyyən bir qüvvə tərəfindən iş görülməlidir. Bu, qütblər arasındakı yük fərqini azaldır. Elektronları cərəyandan bir nöqtəyə köçürmək enerji tələb edir.

Məqaləyə şərhlər, əlavələr yazın, bəlkə nəyisə qaçırdım. Baxın, mənim haqqımda başqa faydalı bir şey tapsanız, şad olaram.

ELEKTRİK YÜKLƏMƏSİ. İNCE PARTICLES.

Elektrik yükü q - elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin intensivliyini təyin edən fiziki kəmiyyət.

[q] = l Cl (Kulon).

Atomlar nüvələrdən və elektronlardan ibarətdir. Nüvə müsbət yüklü protonları və yüksüz neytronları ehtiva edir. Elektronlar mənfi yük daşıyır. Atomdakı elektronların sayı nüvədəki protonların sayına bərabərdir, ona görə də atom bütövlükdə neytraldır.

Hər hansı bir orqanın yükü: q = ±Ne, burada e \u003d 1.6 * 10 -19 C elementar və ya minimum mümkün yükdür (elektron yükü), N- artıq və ya çatışmayan elektronların sayı. Qapalı sistemdə yüklərin cəbri cəmi sabit qalır:

q 1 + q 2 + … + q n = sabit.

Nöqtəli elektrik yükü, ölçüləri onunla qarşılıqlı əlaqədə olan digər elektrikləşdirilmiş cismə olan məsafədən dəfələrlə kiçik olan yüklü cisimdir.

Coulomb qanunu

Vakuumda olan iki sabit nöqtəli elektrik yükü bu yükləri birləşdirən düz xətt boyunca yönəldilmiş qüvvələrlə qarşılıqlı təsir göstərir; Bu qüvvələrin modulları yüklərin hasilinə düz mütənasibdir və aralarındakı məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir:

Proporsionallıq faktoru

elektrik sabiti haradadır.

burada 12 ikinci yükdən birinciyə, 21 isə birincidən ikinciyə təsir edən qüvvədir.

ELEKTRİK SAHƏSİ. GƏRGİNLİK

Elektrik yüklərinin məsafədə qarşılıqlı təsiri faktı onların ətrafında elektrik sahəsinin - kosmosda davamlı və digər yüklərə təsir edə bilən maddi obyektin olması ilə izah edilə bilər.

Hərəkətsiz elektrik yüklərinin sahəsinə elektrostatik deyilir.

Sahənin xarakterik xüsusiyyəti onun intensivliyidir.

Müəyyən bir nöqtədə elektrik sahəsinin gücü modulu nöqtə müsbət yükə təsir edən qüvvənin bu yükün böyüklüyünə nisbətinə bərabər olan və istiqaməti qüvvənin istiqaməti ilə üst-üstə düşən vektordur.

Nöqtə yükünün sahə gücü Q məsafədə r ondan bərabərdir

Sahələrin superpozisiya prinsipi

Yüklər sisteminin sahə gücü sistemin yüklərinin hər birinin sahə güclərinin vektor cəminə bərabərdir:

Dielektrik sabiti mühit vakuumda və materiyadakı sahə güclərinin nisbətinə bərabərdir:

Maddənin sahəni neçə dəfə zəiflətdiyini göstərir. İki nöqtəli yük üçün Coulomb qanunu q Və Q məsafədə yerləşir r keçiriciliyi olan mühitdə:

Məsafədə sahə gücü rşarjdan Q bərabərdir

HEMİR ELEKTRİK STATİK SAHƏDƏ YÜKLƏMİŞ CİSİMİN POTENSİAL ENERJİSİ

Əks işarələrlə yüklənmiş və paralel olaraq yerləşən iki böyük plitə arasında nöqtə yükü qoyuruq q.

Plitələr arasındakı elektrik sahəsi intensivliyi ilə bərabər olduğundan, qüvvə bütün nöqtələrdə yükə təsir edir. F = qE, yük bir məsafədə hərəkət etdikdə işləyir

Bu iş trayektoriyanın formasından, yəni yükü hərəkət etdirərkən asılı deyil q ixtiyari bir xətt boyunca L iş eyni olacaq.

Yükün hərəkətində elektrostatik sahənin işi trayektoriyanın formasından asılı deyil, yalnız sistemin başlanğıc və son vəziyyətləri ilə müəyyən edilir. O, cazibə sahəsində olduğu kimi, əks işarə ilə qəbul edilən potensial enerjinin dəyişməsinə bərabərdir:

Əvvəlki düsturla müqayisədən aydın olur ki, vahid elektrostatik sahədə yükün potensial enerjisi:

Potensial enerji sıfır səviyyənin seçimindən asılıdır və buna görə də özlüyündə dərin məna daşımır.

ELEKTROSTATİK SAHƏ POTENSİALI VƏ GƏRGİNLİK

Potensial sahə adlanır ki, onun işi sahənin bir nöqtəsindən digərinə keçərkən trayektoriyanın formasından asılı deyildir. Potensial cazibə sahəsi və elektrostatik sahədir.

Potensial sahənin gördüyü iş, əks işarə ilə alınan sistemin potensial enerjisinin dəyişməsinə bərabərdir:

Potensial- sahədəki yükün potensial enerjisinin bu yükün dəyərinə nisbəti:

Homojen sahənin potensialı bərabərdir

harada d- bəzi sıfır səviyyəsindən hesablanan məsafə.

Potensial yükün qarşılıqlı enerjisi q sahəyə bərabərdir.

Buna görə yükü potensial φ 1 olan nöqtədən potensial φ 2 olan nöqtəyə köçürmək üçün sahənin işi belədir:

Dəyər potensial fərq və ya gərginlik adlanır.

İki nöqtə arasındakı gərginlik və ya potensial fərq, yükü başlanğıc nöqtədən son nöqtəyə köçürmək üçün elektrik sahəsinin işinin bu yükün dəyərinə nisbətidir:

[U]=1J/Cl=1V

SAHƏ GÜCÜ VƏ POTENSİAL FƏRQLİ

Yük daşıyarkən qΔ d məsafədə gücə malik elektrik sahəsinin qüvvə xətti boyunca sahə işləyir

Çünki tərifə görə biz alırıq:

Beləliklə, elektrik sahəsinin gücü bərabərdir

Beləliklə, elektrik sahəsinin gücü vahid uzunluğa qüvvə xətti boyunca hərəkət edərkən potensialın dəyişməsinə bərabərdir.

Əgər müsbət yük sahə xətti istiqamətində hərəkət edirsə, onda qüvvənin istiqaməti hərəkət istiqaməti ilə üst-üstə düşür və sahənin işi müsbətdir:

Sonra , yəni gərginlik potensialın azalması istiqamətinə yönəldilir.

Gərginlik metr başına voltla ölçülür:

[E]=1 B/dəq

1 m məsafədə yerləşən sahə xəttinin iki nöqtəsi arasındakı gərginlik 1 V olarsa, sahənin gücü 1 V/m-dir.

ELEKTRİK TUTUCULUĞU

Yükü müstəqil ölçsək Q, bədənə məlumat və onun potensialı φ, onların bir-birinə düz mütənasib olduğunu tapmaq olar:

C dəyəri keçiricinin elektrik yükünü toplamaq qabiliyyətini xarakterizə edir və elektrik tutumu adlanır. Bir keçiricinin tutumu onun ölçüsündən, formasından və mühitin elektrik xüsusiyyətlərindən asılıdır.

İki keçiricinin elektrik tutumu onlardan birinin yükünün onların arasındakı potensial fərqə nisbətidir:

bədən tutumudur 1 Fəgər ona 1 C yük verildikdə, 1 V potensial alır.

KOndensatorlar

Kondansatör- elektrik yükünün yığılmasına xidmət edən dielektriklə ayrılmış iki keçirici. Kondansatörün yükü onun plitələrindən və ya lövhələrindən birinin yük modulu kimi başa düşülür.

Bir kondansatörün yükü saxlamaq qabiliyyəti kondansatörün yükünün gərginliyə nisbətinə bərabər olan elektrik tutumu ilə xarakterizə olunur:

1 V gərginlikdə onun yükü 1 C olarsa, kondansatörün tutumu 1 F-dir.

Düz bir kondansatörün tutumu plitələrin sahəsi ilə birbaşa mütənasibdir S, mühitin keçiriciliyi və plitələr arasındakı məsafə ilə tərs mütənasibdir d:

YÜKLƏNMİŞ KONDANSATÖRÜN ENERJİSİ.

Dəqiq təcrübələr bunu göstərir W=CU 2 /2

Çünki q=CU, sonra

Elektrik sahəsinin enerji sıxlığı

harada V=Sd kondansatörün daxilində sahənin tutduğu həcmdir. Nəzərə alsaq ki, düz kondansatörün tutumu

və astarlarındakı gərginlik U=Rəh

alırıq:

Misal. Elektrik sahəsində 1-ci nöqtədən 2-ci nöqtəyə qədər hərəkət edən elektron sürətini 1000-dən 3000 km/s-ə qədər artırdı. 1 və 2 nöqtələri arasındakı potensial fərqi təyin edin.