Electr xa'm magnetizm lat
Download 1,56 Mb. Pdf ko'rish
|
ELEKTR HA’M MAGNETIZM
a) a’sbaptın’ ulıwmalıq ko’rinisi, b)
a’sbaptın’ golovkası, v) A ha’m V shariklerin zaryadlaw ushın qollanılg’an o’tkizgish. Endi Kulon (Coulomb, 1736-1806) nızamı haqqında ga’p etemiz. Kulon o’zinin’ 1-su’wrette ko’rsetilgen aylanıwshı ta’rezinin’ ja’rdeminde 1785-jılı zaryadlardın’ ta’sir etisiw nızamın ashtı (ju’da’ kishi ku’shlerdi o’lsheytug’ın tap usınday ta’rezinin’ ja’rdeminde Kavendishtin’ gravitatsiyalıq turaqlı G nı anıqlag’anın eske tu’siremiz). Bul ta’rezide H jin’ishke metall sabaqqa izolyatordan islengen gorizont bag’ıtındag’ı K denesi bekitilgen. Bul denenin’ bir ushına A sharigi, al ekinshi ushına ten’ selmaqlıqtı uslap turıw ushın P denesi ildirilgen. Metall sabaqtın’ joqarg’ı ushı a’sbaptın’ aylanıwshı golovkasına bekitilgen bolıp, ol sabaqtın’ burılıw mu’yeshin da’l anıqlawg’a mu’mkinshilik beredi. A’sbaptın’ ishine A sharigi usag’an B sharigin 8 a’sbaptın’ ishine kirgiziw mu’mkin. Sırtqı u’lken shiyshe tsilindr a’sbaptın’ sezgir bo’limlerin hawanın’ qozg’alısınan saqlaydı. Zaryadlar arasındag’ı ta’sir etisiw ku’shinin’ usı zaryadlar arasındag’ı qashıqlıqqa g’a’rezliligin anıqlaw ushın A ha’m B shariklerine izolyator rushkag’a bekitilgen u’shinshi sharik qollanılg’an (1-v su’wret). Birdey belgige iye zaryadlar menen zaryadlang’an A ha’m B sharikleri bir biri menen iyterisedi ha’m bazı bir qashıqlıqqa barıp toqtaydı. Bul qashıqlıqtı golovkanın’ shkalası ja’rdeminde anıqlaydı. Bunnan keyin a’sbaptın’ golovkasın buraydı ha’m usının’ saldarınan metall sabaqtı buraydı. Meхanikadan serpimli buralıw deformatsiyasında buralıw mu’yeshinin’ buraw ku’shinin’ momentine tuwrı proportsional ekenligi belgili. Bul jag’day gorizont bag’ıtındıg’ı K denesinin’ ushındag’ı sharike qanday shamadag’ı ku’shtin’ ta’sir etetug’ınlıg’ın anıqlawg’a mu’mkinshilik beredi. Usınday ta’jiriybelerdin’ na’tiyjesinde Kulon eki noqatlıq zaryad arasındag’ı o’z-ara ta’sirlesiw ku’shi usı eki noqattı tutastırıwshı tuwrı bag’ıtında ha’m bul ku’shtin’ sol eki noqat arasındag’ı qashıqlıqtın’ kvadratına keri proportsional ekenligin taptı. Yag’nıy ~ 1/ (1) ekenligi anıqlandı. Ta’sirlesiw ku’shi zaryadlardın’ mug’darına da baylanıslı. Bunday g’a’rezlikti mınaday ta’jiriybenin’ ja’rdeminde anıqlaw mu’mkin: Eger zaryadlang’an A yamasa B sharigine o’lshemleri tap sonday, biraq zaryadlanbag’an sharikti tiygizsek, onda shariklerdin’ birdey ekenligine baylanıslı A yamasa B sharigindegi zaryadtın’ ten’ yarımı zaryadlanbag’an sharike o’tedi. Eger zaryadlanbag’an sharik zaryadlang’an sharike ja’ne bir reet tiygizilse, onda da’slepki zaryadtın’ mug’darı to’rt ese kemeyedi. Usının’ na’tiyjesinde ta’sirlesiw ku’shinin’ zaryadlardın’ mug’darına tuwrı proportsional o’zgeretug’ınlıg’ı anıqlang’an. Usı alıng’an na’tiyjelerden eki noqatlıq zaryad arasındag’ı o’z-ara ta’sirlesiw ku’shinin’ zaryadlardın’ mug’darına tuwrı, al sol zaryadlar arasındag’ı qashıqlıqtın’ kvadratına keri proportsional ekenligi ashıldı. Bul jag’day bılayınsha jazıladı: = . (2) Bul formulada f arqalı zaryadtın’, kashıqlıqtın’ ha’m ku’shtin’ o’lshem birliklerine baylanıslı bolg’an proportsionallıq koeffitsienti belgilengen. Endi ku’shtin’ tek shamasın emes, al bag’ıtın da ko’rsetetug’ın formulanı bılayınsha jazamız: = . (3) Bul an’latpada arqalı 2-zaryad ta’repinen 1-zaryadqa ta’sir etetug’ın ku’sh, al arqalı 1- zaryadtan 2-zaryadka qaray bag’ıtlang’an radius-vektor belgilengen. Ha’zirgi waqıtları o’tkerilgen eksperimentler Kulon nızamının’ og’ada da’l orınlanatug’ınlıg’ın (ha’tte 10 sm qashıqlıqlarda da) da’lilledi. Ku’shtin’, zaryadtın’ ha’m qashıqlıqtın’ o’lshem birliklerin saylap alıw arqalı (2)- ha’m (3)- formulalardag’ı proportsionallıq koeffitsientin 1 ge ten’ etip alıw mu’mkin. Usıgan sa’ykes keliwshi zaryadtın’ birligi zaryadtın’ absolюt elektrostatikalıq birligi dep ataladı (qısqasha tu’rde SGSE-zaryad birligi). Bunday shama vakuumde bir birinen 1 sm kashıqlıqta turg’an ha’m bir biri menen 1 dina ku’sh penen ta’sir etisetug’ın zaryadtın’ mug’darına ten’. 9 Og’ada da’l o’lshewler elementar zaryadtın’ = 4,80 ∙ 10 SGSE-zaryad birligi (4) ekenligin ko’rsetti. Uzınlıqtın’, massanın’, waqıttın’ ha’m zaryadtın’ birliklerin tiykarg’ı etip alıp elektrlik ha’m magnitlik shamalardın’ birliklerinin’ sistemasın du’ziw mu’mkin. Tiykarında santimetr, gramm, sekunda ha’m SGSE-zaryad birligi jatqan sistemanı birliklerdin’ absolюt elektrostatikalıq sisteması (SGSE-sistema) dep ataydı. Usı sistemasnın’ tiykarında Kulon nızamı, yag’nıy tınıshlıqta turg’an zaryadlar arasındag’ı o’z-ara ta’sirlesiw nızamı tur. Keyinirek biz birliklerdin’ absolюt elektromagnit sisteması (SGSM-sistema) menen tanısamız. Bunday sistemanın’ tiykarında elektr tog’ı o’tip turg’an o’tkizgishler arasındag’ı o’z-ara ta’sirlesiw nızamı turadı. Birliklerdin’ Gauss sisteması da absolюt sistema bolıp tabıladı. Bul sistemadag’ı elektrlik shamalardın’ birlikleri SGSE-sistemanın’ birlikleri menen birdey, al magnitlik shamalardın’ birlikleri SGSM-sistemanın’ birlikleri menen birdey. SGSE-sistemasında Kulon nızamı bılayınsha jazıladı: = | | (5) Bul formula zaryadlar vakuumde jaylasqan jag’dayda g’ana durıs orınlanadı. Eger zaryadlar basqa artalıqlarda jaylassa, onda formulag’a qosımsha ko’beytiwshiler kirgiziledi. Sİ sistemasındag’ı zaryadtın’ birligi kulon bolıp tabıladı. Bul sistemada elementar zaryadtın’ shaması (1998-jılı qabıl etilgen fundamentallıq fizikalıq turaqlılardan alıng’an) = 1,602176462 (63) ∙ 10 . (6) Ta’jiriybelerde 1 = 2,998 ∙ 10 SGSE-zaryad birligi (7) ekenligi anıqlang’an. Eger elektrdinamikanın’ ko’p formulaların SGS sistemasında (dara jag’dayda Gauss sistemasında) jazatug’ın bolsaq, onda bul formulalarg’a 4π, san ma’nisi jaqtılıqtın’ vakuumdegi tezligine ten’ elektrodinamikalıq turaqlı c kiredi. A’meliy jaqtan a’hmiyetli bolg’an formulalardag’ı usı shamalardan qutılıw ushın Kulon nızamındag’ı proportsionallıq koeffitsienti ge ten’ etip aladı. Bunday jag’dayda vakuumde jaylasqan zaryadlar ushın an’latpa = 1 4 0 | | (8) tu’rine iye boladı. Usıg’an sa’ykes basqa formulalar da o’zgeredi.Usınday jollar menen o’zgertilgen formulalardın’ jazılıwı ratsionallastırılgan jazılıw dep ataladı. Ratsionallastırılg’an formulalardı qollanıw arqalı du’zilgen birlikler sisteması ratsionallastırılg’an birlikler sisteması dep ataladı. Bunday sistemalar ishine Sİ sisteması da kiredi. 10 shamasın elektr turaqlısı dep ataydı. Ol uzınlıqqa bo’lingen elektr sıyımlıg’ının’ o’lshem birligine iye. Usıg’an sa’ykes onın’ shamasın farada bo’lingen metr birliginde an’latadı. shamasın anıqlaw ushın (8)-formuladag’ı bir birinen 1 m qashıqlıqta jaylasqan mug’darı 1 kulonnan bolg’an eki nokatlıq zaryad arasındag’ı ku’shti esaplaymız. = ∙ ∙ ∙ SGSE = 9 ∙ 10 = 9 ∙ 10 ≈ 10 . (9) Ku’shtin’ usı ma’nisin, = = 1 ha’m = 1 di (8)-formulag’a qoyıp, bunnan keyin 9 ∙ 10 = 1 4 1 ∙ 1 1 ekenligine ko’z jetkerip = 0,885 ∙ 10 F/m shamasın alamız. Ma’selenin’ tu’sinikli bolıwı ushın mısallar keltiremiz. Vodorod atomının’ yadrosı tek bir protonnan turadı. Onın’ zaryadı = 1,602 · 10 = 4,80 · 10 . Vodorod atomındag’ı yadro menen onın’ do’gereginde aylanıp ju’riwshi elektron arasındag’ı kashıqlıq = 0,5 · 10 = 0,5 · 10 . birlikler sistemasında (5-formula boyınsha) = | | = 9,2 · 10 -3 dina = 9,2 · 10 -8 N. Al Sİ sistemasında esaplaytug’ın bolsaq, onda = | | formulasın paydalanamız ha’m = 0,885 ∙ 10 F/m ekenligin esapqa alamız. Bunday jag’dayda F = 9,2 · 10 -8 N shamasın alamız. Endi ku’sh F shamasının’ belgisine itibar beremiz ha’m birdey belgige iye (atlas) zaryadlardın’ iyterisetug’ınlıg’ın, al belgileri qarama-qarsı bolg’an zaryadlardın’ tartısatug’ınlıg’ın na’zerde tutamız. Birdey belgige iye zaryadlar ushın ku’sh F tin’ belgisi on’, al ha’r qıylı belgige iye zaryadlar ushın ku’sh F tin’ belgisi teris. Demek on’ ma’nisli ku’sh iyterisiw ku’shi, al teris ma’niske iye ku’shtin’ tartısıw ku’shi ekenligine ko’z jetkeremiz. Olay bolatug’ın bolsa tartısıw ku’shi bolg’an gravitatsiya ku’shinin’ de = teris ma’niske iye bolıwının’ kerek ekenligin atap o’temiz. Endi elektr maydanının’ kernewligi tu’sinigene qaytıp kelemiz. Shaması q g’a ten’ noqatlıq elektr zaryadın alamız ha’m bul zaryad payda etken ortalıqqa shaması q 1 ge ten’ bolg’an sınap ko’riletug’ın (rus tilinde «probnıy zaryad») noqatlıq elektr zaryadın alıp kelemiz. Bul q 1 zaryadına Kulon nızamına sa’ykes usı zaryadtın’ shamasına tuwrı proportsional bolg’an F ku’shi ta’sir etedi. Sonlıqtan bul ku’shtin’ sınap ko’riliwshi q 1 zaryadına qatnası F/q 1 sınap ko’riliwshi zaryadtı saylap alıwg’a baylanıssız ha’m sınap ko’riliwshi bo’lekshe turg’an orıng’a g’a’rezli bolg’an shama bolıp tabıladı. Usı F/q 1 shaması elektr maydanının’ kernewligi atamasın aldı. Solay etip mug’darı q bolg’an nokatlıq zaryadtın’ usı zaryadtan r qashıqlıg’ındag’ı elektr maydanının’ kernewligin E arqalı belgilep = 1 4 0 2 (10) formulasın alamız. Bul formula boyınsha maydannın’ kernewligi qashıqlıqtın’ kvadratına keri proportsional o’zgeretug’ınlıg’ın ko’remiz. Elektr zaryadı skalyar shama, al ku’sh bolsa vektor. Sonlıqtan vektordı skalyarg’a bo’liw arqalı alınatug’ın maydannın’ kerewliligi vektor bolıp tabıladı. Bul vektordın’ bag’ıtı maydanda 11 jaylastırılg’an on’ belgige iye zaryadqa ta’sir etetug’ın ku’shtin’ bag’ıtınday etip alınadı. Demek on’ zaryad ta’repinen payda etilgen elektr maydanının’ kernewligi vektorının’ bag’ıtı zaryadtan sırtqı ken’islikke bag’ıtlang’an radius-vektorı menen bag’ıtlas boladı (sınap ko’riletug’ın on’ zaryadtın’ iyteriliw bag’ıtı). Eger elektr maydanı teris zaryad ta’repinen payda etiletug’ın bolsa, onda maydan zaryadtın’ o’zine qaray bag’ıtlang’an. Biz bul jerde elektr maydanının’ bag’ıtı tu’sinigi menen usı maydannın’ kernewliginin’ bag’ıtının’ tu’siniginin’ birdey ma’niske iye ekenligin an’g’aramız ha’m bunı 2-su’wrette sхema tu’rinde ko’rsetemiz. 3-su’wret. On’ (a) ha’m teris (b) zaryadlar ta’repinen payda etilgen elektr maydanlarının’ kernewliklerinin’ bag’ıtları. Joqarıda aytılg’anlardan elektr maydanının’ kernewligi E bolg’an noqatında turg’an zaryadı q g’a ten’ bo’lekshege ta’sir etetug’ın ku’sh = ge ten’. Edi mısal retinde vakuumde jaylasqan zaryadı + ge ten’ noqatlıq deneden (vodorod atomının’ yadrosınan) = 0,5 ∙ 10 m qashıqlıqta turg’an noqattag’ı elektr maydanının’ kernewligin esaplaymız. Bunın’ ushın mına formuladan paydalanamız: = = 36 / shamasın alamız. Eger SGSE sistemasınan paydalansaq, onda = = , ∙ ( , ∙ ) Download 1,56 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2025
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling