Potensial farq
Ma'lumki, bir tananing ko'pi qizdirilishi mumkin, boshqasi esa kamroq. Tananing isishi darajasi harorat deb nomlanadi. Xuddi shunday, bir tanani boshqasidan ko'ra ko'proq elektrlashtirishi mumkin. Tananing elektrifikatsiyalash darajasi elektr imkoniyati deb ataladigan miqdori yoki tananing salohiyati bilan tavsiflanadi.
Tanani elektrlashtirish nimani anglatadi? Unga xabar berish demakdir elektr yukya'ni tanani ijobiy zaryadlashda biz tanani salbiy ravishda ishlasa yoki undan uzoqlashtirsak, ma'lum miqdorda elektronni qo'shamiz. Har ikki holatda ham tananing ma'lum darajada elektrlashtirilishi, ya'ni bir yoki boshqa salohiyatga ega bo'lishi va musbat zaryadlangan organning ijobiy salohiyati bor va salbiy ta'sirga ega bo'lgan tananing salbiy salohiyati mavjud bo'ladi.
Elektr tokini o'lchash darajasidagi farq ikkita jism chaqirilgan elektr salohiyati farqi yoki faqat mumkin bo'lgan farq.
Shuni esda tutish kerakki, agar ikkita bir xil jismlar shunga o'xshash ayblovlar bilan ayblansa, ikkinchisi boshqasidan kattaroq bo'lsa, u holda ular orasida potentsial farq bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, ikkita bunday organlar o'rtasida mavjud bo'lgan farq mavjud bo'lib, ulardan biri zaryadlangan, ikkinchisida hech qanday zaryad yo'q. Misol uchun, agar erdan ajratilgan tananing muayyan potensiali mavjud bo'lsa, unda u bilan er orasidagi potensial farq (potentsiali nolga teng deb hisoblanadigan) bu tananing salohiyatiga tengdir.
Shunday qilib, agar ikkala organ o'z potentsiallari bir xil bo'lmasa, ular orasida mumkin bo'lgan farq bo'lishi mumkin.
Hamma biladi elektrlashtirish fenomeni sochlarini sochlarga tarash - taroq va odamning sochlari o'rtasida mumkin bo'lgan farqni yaratishdir.
Darhaqiqat, soch cho'tkasini sochga surganida, ba'zi elektronlar tarakka o'tadi va uni zaryad qilishadi, sochlar bir necha elektronni yo'qotib, taroq bilan bir xil miqdorda, lekin ijobiy hisoblanadi. Shu tarzda yaratilgan potensial farq taroqqa sochga tegib, nolga kamaytirilishi mumkin. Agar elektrlashtirilgan taroq quloqqa yaqinlashsa, elektronlarning ushbu teskari o'tishlari quloq orqali osongina aniqlanadi. Xarakterli yoriq, oqimning paydo bo'lishini ko'rsatadi.
Yuqorida yuqorida keltirilgan potentsial farq haqida gapirganda, biz ikkita ayblangan jismni yodda tutdik bir xil tananing turli qismlari (nuqtalari) o'rtasida mumkin bo'lgan farqni olish mumkin.
Misol uchun, ba'zi bir tashqi kuch ta'sirida biz erkin elektronlarni simga bir uchiga ko'chirsak, nima bo'layotganini ko'rib chiqamiz. Shubhasiz, simning boshqa uchida elektronlarning etishmasligi bo'ladi, so'ngra paychalarining uchlari o'rtasida potentsial farqlar paydo bo'ladi.
Biz tashqi kuchning harakatini to'xtatgandan so'ng, zudlik bilan elektronlarni ziddiyatli tortishish oqibatida, simmetriya oxiriga qarab, ya'ni ijobiy zaryadlangan, ya'ni ular etishmayotgan joyga, elektr muvozanat esa yana qaytadi.
Elektromagnit quvvat va kuchlanish
D supero'tkazuvchilar ichida elektr tokini saqlab turish uchun har qanday tashqi energiya manbai talab qilinadi, bu har doim bu o'tkazgichning uchlarida potentsial farqni qo'llab-quvvatlaydi.
Bu energiya manbalari deyiladi elektr tokining manbalarima'lum bir ega elektromagnit quvvat, bu uzoq vaqtni tashkil qiladi va o'tkazgichning uchlarida potentsial farqni saqlaydi.
Elektromagnit quvvat (EMF sifatida qisqartirilgan) E harfi bilan belgilanadi. EMF o'lchash birligi voltdir. Mamlakatimizda volt "B" harfi bilan va xalqaro nomdagi "V" harfi bilan qisqartiriladi.
Shunday qilib, uzluksiz oqim olish uchun elektromotor kuch talab qilinadi, ya'ni elektr tokining manbai talab qilinadi.
Oqimning birinchi bunday manbai kislotali suvda batamom qilingan teri bilan yasalgan bir qator mis va sink doirasidan iborat bo'lgan "voltaik qutb" edi. Shunday qilib, elektromotor kuchni olish usullaridan biri kimyoviy energiyaning elektr energiyasiga aylantirilishi natijasida muayyan moddalarning kimyoviy shov-shuvi bo'lib hisoblanadi. Elektromagnit quvvatni shu tarzda yaratadigan joriy manbalar deyiladi kimyoviy oqim manbalari.
Hozirgi vaqtda kimyoviy oqim manbalari - galvanik xujayralari va batareyalar - elektr va energetika sohasida keng qo'llaniladi.
Elektr energetikasi va elektr energiyasining barcha sohalarida keng qo'llaniladigan mavjud bo'lgan boshqa bir asosiy manbalar generatorlardir.
Elektr stansiyalarda generatorlar elektr stansiyalarga o'rnatiladi va sanoat korxonalariga elektr energiyasi etkazib berish, shaharlar elektr yoritgichlari, elektr temir yo'llari, tramvaylar, metro, trolleybuslar va h.k.
Elektr toki (hujayralar va batareyalar) va generatorlar kimyoviy manbalari singari, elektromobil kuchining ta'siri aynan bir xil. Emf, joriy manbaning terminallaridagi potentsial farqni keltirib chiqaradi va uni uzoq vaqt davomida saqlab qoladi.
Ushbu kelepçeler oqim manbai dir. Mavjud manbaning bir qutblari doimo elektronlarning etishmasligidan kelib chiqadi va shuning uchun ijobiy zaryadga ega, boshqa qutb elektronlarni ko'paytirmoqda va shuning uchun salbiy zaryadga ega.
Shunga mos ravishda, joriy manbaning bir qutbiga musbat (+), ikkinchisi salbiy (-) deb nomlanadi.
Oqim manbalari elektr tokining turli qurilmalarini etkazib berish uchun ishlatiladi. Supero'tkazuvchilar yordamida joriy iste'molchilar joriy manbaning qutblariga ulanadi, yopiq elektr inshootini tashkil qiladi. Amaldagi manbaning qutblari o'rtasida yopiq elektr kontur bilan o'rnatiladigan potensial farq kuchlanish deb ataladi va U harfi bilan belgilanadi.
Chastotani o'lchash birligi, shuningdek, EMF volts hisoblanadi.
Misol uchun, agar mavjud manba zo'riqishida 12 volt bo'lganligini yozsangiz, u holda yozing: U - 12 V.
O'lchash yoki kuchlanish uchun voltmetr deb nomlangan qurilma ishlatiladi.
EMFni yoki oqim manbaini o'lchash uchun voltmetrni bevosita uning ustunlariga ulash kerak. Bunday holatda, agar ochiq bo'lsa, voltmetre joriy manba emfini ko'rsatadi. Elektronni o'chirib qo'ysangiz, voltmetr stantsiyani emfni va oqim manbaidagi chastotalarni ko'rsatmaydi.
Mavjud manba tomonidan ishlab chiqilgan EMF har doim terminalda kuchlanishdan kattaroqdir.
Elektrostatik sohada energiya mavjud. Agar elektr zaryad elektrostatik sohada bo'lsa, unda ba'zi kuch bilan harakat qilgan maydon uni harakatga keltiradi. Har qanday ish energiyaning bir turini o'zgartirish bilan bog'liq. Elektrostatikaning zaryadlar harakatida ishlashi odatda potentsial farq deb nomlangan miqdorda ifodalanadi.
q qaerda harakatlanishi kerak bo'lgan to'lov miqdori,
j 1 va j 2 - bu yo'lning boshlang'ich va tugash nuqtalarining potentsiali.
Qisqartirish uchun biz kelgusida kelajakni bildiramiz. V - mumkin bo'lgan farq.
V = A / q. ELEKTROTITAL QO'SHIMCHA NARLIKLARINING POTANSIYALARINING FARQLIKSIZI ELEKTR kuchlarni MUHIM PENDANTLARDA ULARNING CHARGAShINING HAMKORLIGI UChUN IShTIROKI .
[V] = V. 1 volt - 1 marshrutda zaryadning harakatlanishi, elektrostatik kuchlar 1 jouldagi ishni bajaradigan nuqtalar orasidagi potentsial farq.
Jismlar orasidagi potentsial farq elektrometre bilan o'lchanadi, u uchun tanalardan biri elektrometrning tanasiga, ikkinchisi o'q bilan bog'lanadi. Elektr uzatish davrlarida elektron nuqtalari orasidagi potensial farq voltmetre bilan o'lchanadi.
Zaryad joyidan masofa bilan elektrostatik maydon zaiflashadi. Natijada, maydonning energiya xarakteristikasi - salohiyat nolga teng. Fizikada, cheksiz uzoq nuqtadagi salohiyat nolga teng. Elektr muhandislik, ular Erning sirt nol salohiyatiga ega deb hisoblaydilar.
Agar zaryad bu nuqtadan cheksiz harakat qilsa, unda
A = q (j - O) = qj =\u003e j = A / q, ya'ni, Nuqta salohiyati bu nuqtadan bir plyonkani MULOHAZA TO'LDIRIShDA ELEKTR KUZATI YO'L QILISh YO'L QILISh .
E zo'riqishida E ning musbat elektrostatik sohasidagi q zichlik vektorining yo'nalishi bo'ylab d masofa bo'ylab harakat qiling. Zaryadning harakatida yarim himoyachi kuchlanishi va potensial farqlar orqali aniqlanishi mumkin. Shubhasiz, ishni hisoblash usuli bilan bir xil qiymat olinadi.
A = Fd = Eqd = qV. =\u003e
Ushbu formula maydonning kuch va energiya xususiyatlarini birlashtiradi. Bundan tashqari, bizga kuchlanish birligi beradi.
[E] = V / m. 1 V / m - kuchlanish vektor yo'nalishi bo'ylab 1 m balandlikda harakatlanayotganda uning potentsiali 1 V ga o'zgarib turadigan bunday elektrostatik maydonning intensivligi.
Zanjir qismi uchun OMA qonuni.
Supero'tkazuvchilar oxirida potensial farqni oshirish ularda oqimning o'sishiga olib keladi. Ohm eksperimental ravishda oqimning o'tkazuvchanlikdagi mavjudligi uning potentsial farqiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional ekanligini isbotladi.
Turli iste'molchilar bir xil elektr inshootlarida yoqilganda, ulardagi mavjud kuch farqlanadi. Bu turli xil iste'molchilar elektr tokining ular ichidan o'tib ketishiga yo'l qo'ymasligini anglatadi. FAYDALI BO'LIMI, ELEKTRO.UZ, ELEKTRO.LTD.UZ ELEKTR DASTURLARNI QO'LLAB-QUVVATLAShTIRIShDA ELEKTR MAShINDAGI ELEKTRON VOSITALARINI RIVOJLANISHI . Beruvchan qarshilik barqaror haroratda doimiy qiymatdir. Borayotgan haroratda metallning qarshiligi ortadi, suyuqliklar esa kamayadi. [R] = ohm. 1 Ohm - bu 1A oqimining uchlari uchida potentsial farqli oqimga ega bo'lgan bunday o'tkazgichning qarshiligi. Eng ko'p ishlatiladigan metal konstruksiyalar. Ularda tashuvchilar erkin elektronlardir. Supero'tkazuvchilar bo'ylab harakatlanayotganda, ular kristal panjaraning ijobiy ionlari bilan ta'sir o'tkazishadi, ularga energiya berish va tezligini yo'qotishadi. Qarshilik stantsiyasini ishlatib, kerakli qarshilikni olish uchun. Qarshilik do'koni - kerakli kombinatsiyada devorga kiritilishi mumkin bo'lgan ma'lum qarshiliklarga ega bo'lgan spirallar to'plamidir.
Ohm eksperimental ravishda buni aniqladi UNIFORM ZINCH BESHINDAGI VODIY QO'ShIMChA BOShQARIShNING BOShQARIShIDAGI POTENTIALLARNING BO'YIChA FOYDALANIShI VA BU SAYDIYaNING DAVOM ETILISHI BO'LADI.
Devrenning bir hil qismiga hech qanday oqim manbalari bo'lmagan qism deb ataladi. Ushbu Ohm qonuni devordagi bir hil qism uchun - barcha elektr muhandislik hisoblarining asosidir.
Turli materiallardan yasalgan turli uzunlikdagi, turli kesimdagi konstruksiyalarni o'z ichiga olgan: Supero'tkazuvchilarning chidamliligi DO'G'RISIDAGI YO'NALIShGA DOIR BILVOSITA TOMONIDAN DOIRADI VA ULARNING O'ZGARISh BO'YIChA YO'Q. KUBA BOG'LANISHNI YO'Q 1 MATERIALINING MUVOFIQLIGIGA KO'MAKLAShIShI, BOShQA KO'RIB ChIQARILADIGAN HOLDA QO'ShIMChA QARShI YO'Q BO'LSA, UShBU BOShQARIShNING MAXSUS DARAJADI . [r] = Ohm m - tizimga xos bo'lmagan qarshiligi birligi ham tez-tez ishlatiladi - 1 mm 2 va 1 m uzunlikdagi tasavvurlar sohasiga ega bo'lgan konduktor qarshiligi [r] = Ohm mm 2 / m.
Bir moddaning rezistivligi sekulyar qiymatdir. Supero'tkazuvchilar qarshiligi uning qarshiligiga mutanosib.
Rostlagichlar va asta-qarshilik rezistorlarining ta'siri o'tkazuvchan qarshilikning uzunligiga bog'liq. Slider reostati - nikel-nikelli jarohatlangan seramika tsilindr. Reostat devordagi sarg'ishning katta yoki kichik uzunligini o'z ichiga olgan slayder orqali elektronga ulanadi. Tel, bir-biridan rulolarni izolyatsiya qilib, bir o'lchov qatlami bilan qoplangan.
A) ISTE'MOLCHILARNING MUHIM VA PARALLEL QO'LLANILIShI.
Odatda, bir nechta iste'molchilar elektr inshootlariga kiritilgan. Buning sababi, har bir iste'molchini o'zining joriy manbasiga ega bo'lish oqilona emas. Issiqlik moslamalarini ochishning ikkita usuli bor: ketma-ket va parallel va ularning kombinatsiyasini aralash aralash shaklida.
a) iste'molchilarning izchil aloqasi.
Ketma-ket ulanishi bilan beaterlar iste'molchilarning bir-birining orqa tomonida ulanadigan uzluksiz zanjirni tashkil qiladi. Ketma-ket aloqada simlarni ulashning filiallari yo'q. Ikkita ketma-ket bog'liq iste'molchilar zanjirining soddaligini hisobga oling. Iste'molchilardan biri orqali o'tayotgan elektr zaryadlari, ikkinchidan, o'tadi iste'molchilarni birlashtiruvchi konduktorda hech qanday yo'qolish, to'lovlarning paydo bo'lishi va to'planishi mumkin emas. q = q 1 = q 2. Olingan tenglamani devordagi oqim vaqtiga bo'linib, biz barcha aloqa orqali oqayotgan oqim va uning bo'limlari oqimlari o'rtasidagi bog'liqlikni qo'lga kiritamiz.
Shubhasiz, tarkibida bir musbat zaryadni harakat qilish bu zaryadni barcha qismlarga o'tkazish uchun ishdan iborat. Ya'ni V = V 1 + V 2 (2).
Seriyali iste'molchilarning umumiy potentsial farqi iste'molchilar orasida potentsial farqlar yig'indisiga tengdir.
Biz tenglamaning har ikkala tomonini (2) davriy oqim bilan taqsimlaymiz: U / I = V 1 / I + V 2 / I. Ya'ni butun ketma-ketlikdagi bo'limning qarshiligi uning tarkibiy qismlarining komponentlarining qarshiligining summasiga teng.
B) iste'molchilarning parallel ulanishi.
Bu iste'molchilarni qo'shishning eng keng tarqalgan usuli. Shu munosabat bilan barcha iste'molchilar iste'molchilar uchun umumiy bo'lgan ikkita nuqtaga o'tadi.
Parallel ulanishning o'tishi bilan, elektr zaryadlari birma-bir iste'molchilarga ketib, bir necha qismlarga bo'linadi. Zaryadni saqlash qonuniga ko'ra q = q 1 + q 2. Ushbu tenglikni taqsimlash uchun zarur bo'lgan vaqtga bo'linib, biz kontaktlarning zanglashiga olib boradigan umumiy oqim va individual iste'molchilar oqimlari o'rtasidagi bog'liqlikni qo'lga kiritamiz.
V = V 1 = V 2 (2) potentsial farqi ta'rifiga muvofiq.
Ohm qonuniga binoan, elektronning bir bo'lagi uchun tenglamada (1) oqim kuchlarini potentsial farqning qarshilikka nisbati bilan almashtiramiz. Biz V / R = V / R 1 + V / R 2 ni qo'lga kiritamiz. Kamdan keyin: 1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2,
ya'ni, parallel ulanishning qarshiligining teskari tomoni uning alohida tarmoqlarining qarshiligining teskarisiga tengdir.
Elektrostatikani energetika nuqtai nazaridan o'rganish uchun intensivlikni hisobga olgan holda, uning ichiga ijobiy zaryadlangan nuqta jismni - sinov sinovi kiritiladi. 1 nuqtadan 2-gacha bo'lgan bir tekis elektr maydonida, q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q A = qEl (62-rasm). Agar taqdim etiladigan to'lov miqdori bo'lsa 2q, 3q, ..., nq, unda maydon shu ishni bajaradi: 2A, 3A, ..., nA. Bu ishlar katta farq qiladi, shuning uchun ular elektr maydonining xarakteristikasi sifatida xizmat qilolmaydilar. Agar bu asarlarning kattaligi navbati bilan tananing kattaligiga bog'liq bo'lsa, unda ikkita nuqta (1 va 2) uchun bu nisbat barqaror:
Agar biz har qanday ikkita nuqta orasidagi elektr maydonini shunga o'xshash tarzda o'rgansak, natijada biz har qanday ikki nuqtaga qarab, ishning tananing zaryadlanish nuqtasiga nuqtalari orasidagi sohada harakat qilgan nisbati sobit bo'lgan, ammo u nuqtalar orasidagi masofaga qarab farqlanadi. Ushbu munosabat bilan o'lchanadigan qiymatga elektr maydonining ikki nuqtasi (ph 2 - φ1 bilan ko'rsatilgan) yoki maydonning nuqtalari o'rtasidagi U kuchlanishlari deb nom beriladi. Elektr maydonining energetik xarakteristikasi bo'lgan va miqdori +1 ga teng bo'lgan nuqta tanasini boshqa joydan bir nuqtadan boshqa joyga ko'chirish paytida bajaradigan ish bilan o'lchangan skalar miqdori maydonning ikki nuqtasi orasidagi kuchlanish deb ataladi. Potensial farqning ta'rifidan 
taranglik U = ph2 - ph 1 = df.
Har bir to'ldirilgan tananing atrofida elektr maydon mavjud. Tananing maydonning har qanday nuqtasiga qadar masofa ortib borishi bilan unga kiritilgan zaryadga ta'sir qiladigan quvvat kamayadi (Coulomb qonuni) va kosmosda bir nuqtada deyarli nolga teng bo'ladi. Berilgan tanadagi jismning elektr maydonining harakati aniqlanmagan joy deyiladi cheksiz uzoq undan.
Agar elektroskop to'pi elektroforektor kompyuterning zaryadlangan to'pi elektr maydonidagi turli nuqtalarda joylashtirilsa, u elektroskopni oladi. Elektroskop to'pi topilganida, mashinaning elektr maydoni elektroskopni hech qanday ta'sir qilmaydi. Elektr maydonining tasodifiy nuqtasi va Yer yuzasida joylashgan nuqta orasidagi potentsial farqga Erga nisbatan bu nuqta nuqtasi salohiyati deyiladi. Ushbu ishni hisoblash uchun yo'lni boshlash va tugatish nuqtalarini bilish kerak bo'lgan ishni hisoblash mumkin. Yer yuzasidagi nuqta bu nuqtalardan biri bo'lib, zaryad joyining o'zgarishi va shuning uchun boshqa nuqtaning potentsiali unga nisbatan hisoblanadi.
Agar elektr maydoni ijobiy zaryadlangan korpus (shakl 62, b) tomonidan shakllantirilsa, unda u o'z navbatida Erning sirtiga olib kelgan ijobiy zaryadlangan tanani harakatga keltiradi, bunday maydonlarning potentsiallari ijobiy hisoblanadi. Elektr maydoni salbiy zaryadlangan jism bilan shakllanganida (62-rasm, v), musbat zaryadli tanani Cni Yer yuzasiga ko'chirish uchun tashqi kuch-quvvatga ega F-post kerak bo'ladi. Bunday maydonning potentsial nuqtalari salbiy hisoblanadi.
Agar φ1 va φ2 maydonlarining potentsiallari ma'lum bo'lsa, unda potentsial farqning formulasiga asoslangan holda, siz zaryadlangan tanani maydonning bir nuqtasidan boshqasiga o'tkazish ishini hisoblashingiz mumkin: A = q (ph2 - ph 1), yoki A = qU. Shuning uchun, potentsial farq elektr maydonining energiya xarakteristikasi. Ushbu formuladan foydalanib, unumli va bir xil bo'lmagan elektr maydonlarida zaryadning o'tkazilishi ishlari aniqlanadi.
SI sistemasidagi kuchlanish o'lchov birligini (potentsial farqni) o'rnating. Buni amalga oshirish uchun biz kuchlanish formula bilan almashtiramiz A = 1 j va q = 1 ga:
Har bir voltli kuchlanish - volt - elektr maydonining ikki nuqtasi orasidagi potentsial farq olinadi, 1 nuqtadan tortib to 1 gacha ishlaydigan nuqta tanasi orasidagi harakatlanayotganda.
Sakkizinchi sinfdan biz uchun tanish bo'lgan jismoniy miqdorni chuqurroq aniqlash uchun, keladigan nuqta potentsialining ta'rifini va elektr maydonini qanday hisoblashni eslaylik.
Potensial, biz eslayotganimizdek, dalaning ma'lum bir nuqtasiga joylashtirilgan zaryadning potentsial energiyasining bu zaryadning kattaligiga nisbati, yoki u erda u erda bir musbat zaryad qo'yishingiz mumkin bo'lgan ishdir.
Mana, zaryadning potentsial energiyasi; - to'lov miqdori. Mexanikadan eslatib o'tamizki, ish haqi bo'yicha bajarilgan ishlarni hisoblash uchun :.
Endi potensial belgilari yordamida potensial energiyani yozamiz. Va ba'zi algebraik o'zgarishlarni bajaring:
Shunday qilib, biz bunga erishamiz.
Qulayliklar uchun farqni ko'rsatuvchi maxsus qiymatni taqdim etamiz: 
.
Ta'rif: kuchlanish (potentsial farqi) - bu zaryadning kattaligiga dastlabki nuqtadan tortib to zaryadga o'tkazilayotganda amalga oshirilgan ishning nisbati.
O'lchov birligi - V - volts:
.
Shuni alohida e'tiborga olish kerakki, farqning fizikadagi standart kontseptsiyasidan farqli o'laroq (dastlabki daqiqada ma'lum bir qiymatning algebraik farqi va dastlabki qiymatda), potentsial farqni (kuchlanish) topish uchun dastlabki potentsialdan yakuniyni olish kerak.
Ushbu ulanish uchun formulani olish uchun, biz oxirgi darsda bo'lgani kabi, oddiylik uchun ikkita qarama-qarshi zaryadlangan plastinalar tomonidan yaratilgan bir xil maydonni (1-rasmga qarang) foydalanamiz.
1-rasm. Yagona maydonga misol
Bu holda plitalar orasidagi barcha nuqtalarning kuchlanish vektorlari bitta yo'nalish va bitta modulga ega. Endi ijobiy plastinkaning yonida musbat zaryad bo'lsa, u holda Coulomb kuchining ta'siri ostida tabiiy ravishda salbiy plastinka tomon harakatlanadi. Shunday qilib, maydon bu ish bo'yicha ba'zi ishlarni amalga oshiradi. Mexanik ish ta'rifini yozamiz :. Mana bu kuch moduli; - joylashtirish moduli; - kuch-quvvat almashish vektorlari orasidagi burchak.
Bizning holatda kuch va joy o'zgartirish vektorlari birgalikda boshqariladi (ijobiy zaryad musbatdan chiqariladi va salbiy ta'sir ko'rsatadi), shuning uchun burchak nol va kosinus birlashgan:
Quvvatni intensivlik bilan yozaylik, va joy o'zgarish moduli d - ikkita nuqta - harakatning boshi va oxiri orasidagi masofa sifatida ko'rsatilgan.
Shu bilan birga. Tengliklarning o'ng tomonlarini tenglashtirsak, kerakli ulanishni olamiz:
Bundan kelib chiqadiki, taranglik ham o'lchovga keltirilishi mumkin.
Bir hil maydon modelimizdan uzoqlashtirsak, zaryadlangan metall to'p bilan yaratilgan birlamchi bo'lmagan maydonga alohida e'tibor berilishi kerak. Tajribalar mavjudligida to'pning sirtida (ichi bo'shliq yoki qattiq) har qanday nuqtaning potentsiali uning qiymatini o'zgartirmasligi, ya'ni:
.
Bu erda elektrostatik koeffitsient; - to'pni to'liq to'ldirish; - to'pning radiusi.
Xuddi shu formulada ushbu zaryaddan uzoqlikda nuqta zaryadining maydonini aniqlash uchun ham amal qiladi.
Ikkala ayblovning o'zaro ta'sirlari
Ikki zaryadli organlarning o'zaro ta'sirini bir-biridan uzoqlashtiradigan qanday aniqlash mumkin (2-rasmga qarang).
Shakl. 2. masofadagi masofada joylashgan ikki jismning o'zaro ta'siri r
Buning uchun butun ahvolni tasavvur qiling: go'yo 2 tananing tashqi maydonida bo'lgani kabi. 1. Shunga mos ravishda, hozirda o'zaro ta'sir energetikasini tashqi maydonda, biz biladigan formulada, zaryadning potentsial energiyasi deb atash mumkin.
Endi, tashqi maydonning tabiatini bilish (nuqta zaryadli maydon) biz manba nuqtasidan aniq masofa bo'yicha potentsialni hisoblash uchun formula bilamiz:
.
Birinchisida ikkinchi iborani o'rnating va yakuniy natijani oling:
.
Dastlab, bu ayblov 1 tashqi zaryad sohasida 2 bo'lganini tasavvur qilsak, unda natijalar o'zgarmaydi.
Elektrostatikalarda bir xil salohiyatga ega bo'lgan barcha joylarni tanlash qiziq. Bunday fikrlar, tenglik deb ataladigan ma'lum sirtlarni hosil qiladi.
Ta'rif: tenglikka ega sirtlar har bir nuqta bilan bir xil potentsialga ega sirtlardir. Bunday bo'yoq yuzalar elektr maydon shu jadalligi kuch chiziqlar chizish va bo'lsa, u bilan bir qatorda, maydon chiziqlari har doim potentsial kamaytirish qaratilgan, sirt har doim xotin mumkin maydon chiziqlari perpendikulyar ekanligini ko'rdik, va mumkin (qarang. sek. 3).
Shakl. 3. Equipotential surfaces misollar
xotin mumkin yuzalar haqida yana bir muhim dalil: ta'rifi, bir yuzasida har qanday ikki nuqta orasidagi potentsial farqi (potensiallari teng) nol bo'ladi, va shuning uchun yana bir xotin mumkin yuzasiga bir nuqtadan harakat zaryad maydon ish ham nol bo'ladi.
Keyingi darsda ikkita zaryadlangan plastinani, ya'ni qurilma kondensatorini va uning xususiyatlarini batafsil ko'rib chiqamiz.
1) Tixomirova S.A., Yavorskiy B.M. Fizika (asosiy daraja) M: Mnemosyne. 2012 yil
2) Gendenshtein L.E., Dik Yu.I. Fizika 10-sinf. M .: Ileksa. 2005 yil
3) Kasyanov V.A. Fizika 10-sinf. M .: Drofa. 2010 yil
1) Physicon veb-sayti ()
Uy vazifasi
1) p. 95: № 732-736. Fizika. Muammo kitobi 10-11 sinflar. Rymkevich A.P. M: Drofa 2013 ()
2) 300 V potensiali bo'lgan bir nuqtada, zaryadlanuvchi korpus -0,6 mJ bo'lgan potentsial energiyaga ega. Tana zaryadlari nima?
3) 2 kV tezlashuvchi potentsial farqni bosib elektronni qanday kinetik energiya olishdi?
4) elektr maydonida qanday ishlarni bajarish kerak, qanday qilib uning ishlashi minimal bo'ladi?
5). * Ikki qarama-qarshi to'lovlar bilan hosil qilingan maydonning tenglashuvchan sirtlarini chizish.
Ehtimol, elektrchilarning eng ko'p ishlatiladigan so'zlaridan biri elektr kuchlanish kontseptsiyasidir. U shuningdek, potentsial farq deb ataladi va kuchlanish kabi yaxshi so'z emas, balki nomlarning ma'nosi keng tarqalgan. Bu kontseptsiya nimani anglatadi? Ehtimol, boshlash uchun, men kitobning matnini beraman: kuchlanish - 1-punktdan 2-gacha sinov zaryadini o'tkazishda elektr maydonining ishlarining nisbati. Oddiy so'zlar bilan, bu quyidagicha tushuntirilgan.
Sizga shuni eslatib qo'yaylikki, ikkita ayblovlar mavjud, ular "+" belgisi bilan ijobiy va "-" belgisi bilan salbiy. Bolaligimizda ko'pchiligimiz magnitlar bilan o'ynardik, ular boshqa elektrdan yasalgan elektr supurgi bilan ishlangan bo'lib, u yerda turgan. Shunday qilib, biz bu magnitlarni bir-biriga yaqinlashtirishga urinib ko'rganimizda, ular bitta holatga jalb qilingan va agar ulardan biri ikkinchisiga aylantirilsa, ular mos kelardi.
Buning sababi, har qanday magnitning ikki qutbasi bor, janub va shimol. Kutuplar bir xil bo'lsa, magnitlar chalinadi, va aksincha, tortadi. Aynan shunday narsa elektr toklari bilan sodir bo'ladi va o'zaro ta'sirning kuchi bu zaryadlangan zarrachalarning soni va kelishmovchiligiga bog'liq. Qisqacha aytganda, bitta ob'ekt ustida "ortiqcha" va "minus" boshqa tomonda bo'lsa, qanchalik ular bir-biriga ko'proq jalb qilinadi. Yoki aksincha, xuddi shu ayblov bilan o'zingizni majburlang (+ va + yoki - va -).
Endi ikki dona temir to'p borligini tasavvur qiling. Agar siz ularni zehnli deb bilsangiz, bir-biridan uzoq bo'lmagan va erkin harakatga qodir bo'lmagan juda ko'p sonli kichik zarralarni ko'rishingiz mumkin, bu bizning moddaning yadrosidir. Kichik zarralar bu zarralar atrofida ajoyib tezlikda aylanadi elektronlar hosil bo'ladi. Ular yadrolardan bir qismini kesib, boshqalarga qo'shilib, temir to'pi bo'ylab sayohat qilishlari mumkin. Elektronlarning soni yadrodagi protonlar soniga mos keladigan bo'lsa, to'plar elektr bilan neytraldir.
Lekin agar siz qandaydir tarzda ma'lum miqdorni olsangiz, bunday to'p o'zini o'zi o'ziga jalb qiladi, elektronning etishmayotgan miqdori, "+" belgisi bilan atrofida ijobiy maydon hosil qiladi. Ko'proq elektronlar yo'qolsa, bu qanchalik kuchliroq bo'ladi. ijobiy sohada. Keyingi to'pda aylanma mablag'lar va qo'shimcha elektronlar qo'shiladi. Natijada, ortiqcha va shunga mos ravishda bir xil bo'ladi elektr maydoni, lekin "-" belgisi bilan.
Natijada biz ikkita potentsialni olamiz, ulardan biri elektron olishni xohlaydi, ikkinchisi esa ularni yo'q qiladi. Haddan tashqari ko'p to'plangan kramplar mavjud va ularning atrofida bir maydon bor bo'lgan bu zarralar itariladi va to'p-to'piqdan bir-birini siqib chiqaradi. Va ularning etishmasligi, o'z navbatida, vakuum kabi narsalar paydo bo'ladigan joyda paydo bo'ladi elektronlar hosil bo'ladi. Bu potentsial farqning aniq bir misolidir va ularning orasidagi voltajdan boshqa hech narsa yo'q. Biroq, bu bir-biri bilan bog'lanish uchun faqat temir to'playdi, chunki o'zgarish bo'ladi va kuchlanish yo'qoladi, chunki betaraflik hosil bo'ladi.
Shunga qaramay, zararli zarralar aspiratsiyasining ushbu kuchlari ko'proq zaryadlangan qismlardan ikki nuqtadan kamroq zaryadgacha harakatlanishi mumkin bo'lgan farq bo'ladi. Keling, batareyaga ulangan simlarni oddiy chiroqdan tasavvur qilaylik. Batareyaning o'zida kimyoviy reaktsiya paydo bo'ladi, natijada elektronning ortiqcha miqdori ko'payadi ("-"), batareyaning ichida ular salbiy terminalga suriladi. Bu elektronlar o'zlarining o'rniga, ular oldinroq chiqarilgan joylardan qaytadilar.
Ular batareyaning ichkarisiga kirmaydi, shuning uchun ko'prikni elektr o'tkazgich ko'rinishida qiladigan vaqtni kutish va shu bilan ular tezda batareyaning ijobiy terminaliga borib turadi. Va ko'prik bo'lmasa-da, bunga erishish istagi paydo bo'ladi elektr zo'riqishida yoki mumkin bo'lgan farq (kuchlanish).
Men shunga o'xshash misolni boshqa ko'rinishda beraman. Suv bilan oddiy suv shkafi mavjud. Kran yopilgan va shuning uchun suv undan chiqmaydi, lekin ichkarida suv hali ham bor va bundan tashqari, u bosim ostida, bu bosim tufayli u chiqib ketishga moyil bo'ladi, lekin yopiq tebranma bilan to'sib qo'yilgan. Va tugmachaning tutqichini o'stirgandan so'ng suv darhol ishlaydi. Shunday qilib, bu bosim taxminan kuchlanish bilan va zaryadlangan zarralar bilan solishtirish mumkin. Ushbu misolda, suvning o'zi oqimi simlardagi elektr tokini va elektromagnito'tkazuvchi vazifasini bajaradigan yopiq kranni bajaradi. Men bu misolni faqat aniqlik uchun berganman va bu to'liq o'xshashlik emas!
Ehtimol, g'alati, ammo odamlar elektrchi bilan bog'liq emaslar, ko'pincha elektr kuchlanish deyiladi , kuchlanishning ifodasi va bu noto'g'ri formulalar, chunki biz aniqlaganimizdek, kuchlanish elektr tokining mumkin bo'lgan farqi va oqim bu zaryadlangan zarralarning oqimi. Va shunga qaramasdan, oxir-oqibatda kuchlanishning kontseptsiyani o'zi bir-biriga mos kelmasligi aniq.
Voltaj, shuningdek, barcha boshqa qadriyatlarning o'ziga xos o'lchov birligi mavjud. Volt bilan o'lchanadi. Ular qurilmalarda va quvvat manbalarida yozilgan bir xil voltdir. Misol uchun, odatdagidek uyda 220 V yoki 1,5 V batareyani sotib olgan bo'lsangiz, umuman olganda, menimcha, siz bu elektr kuchlanishining nima ekanligini tushunib oldingiz. Ushbu maqolada, men bu atamani oddiygina tushunishga asoslanib, tushunishni murakkablashtirmaslik uchun formulalar va formulalarning chuqurliklariga bormadim. Aslida, bu mavzuni yanada kengroq o'rganish mumkin, ammo u siz va xohishingizga bog'liq.
P.S. Elektr bilan ishlashda ehtiyot bo'ling, yuqori kuchlanish hayotga xavf soladi.
