විද්යුත් සන්නායකතාව
විදුලි ප්රතිරෝධය
විදුලි සම්බාධනය
විද්යුත්ස්ථිතික- ස්ථාවර විද්යුත් ආරෝපණවල අන්තර්ක්‍රියා අධ්‍යයනය කරන විදුලිය පිළිබඳ අධ්‍යයනයේ කොටසකි.
අතර එකම නමින්ආරෝපිත ශරීර, විද්යුත්ස්ථිතික (හෝ කූලොම්බ්) විකර්ෂණය සිදු වේ, සහ අතර විවිධ නම්ආරෝපිත - විද්යුත්ස්ථිති ආකර්ෂණය. සමාන ආරෝපණ විකර්ෂණය කිරීමේ සංසිද්ධිය විද්යුත් ආරෝපණ හඳුනාගැනීමේ උපකරණයක් වන විද්යුත් දර්ශණයක් නිර්මාණය කිරීමට යටින් දිව යයි.
විද්යුත් ස්ථිතික විද්යාව Coulomb ගේ නියමය මත පදනම් වේ. මෙම නීතිය ලක්ෂ්ය විද්යුත් ආරෝපණවල අන්තර්ක්‍රියා විස්තර කරයි.
කතාව
විද්යුත් ස්ථිතිකයේ අඩිතාලම දමන ලද්දේ කූලොම්බ්ගේ කාර්යය මගිනි (ඔහුට වසර දහයකට පෙර වුවද, ඊටත් වඩා වැඩි නිරවද්‍යතාවයකින් එම ප්‍රතිඵලම කැවෙන්ඩිෂ් විසින් ලබා ගන්නා ලදී. කැවෙන්ඩිෂ්ගේ කාර්යයේ ප්‍රතිඵල ගබඩා කර ඇත. පවුලේ ලේඛනාගාරයසහ වසර සියයකට පසුව පමණක් ප්රකාශයට පත් කරන ලදී); දෙවැන්න විසින් සොයා ගන්නා ලද විද්යුත් අන්තර්ක්‍රියා නියමය හරිත, ගවුස් සහ පොයිසන් හට ගණිතමය වශයෙන් අලංකාර න්‍යායක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය. විද්යුත් ස්ථිතිකයේ අත්‍යවශ්‍ය කොටස වන්නේ ග්‍රීන් සහ ගෝස් විසින් නිර්මාණය කරන ලද විභව න්‍යායයි. විද්යුත් ස්ථිතික පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක පර්යේෂණ රාශියක් රීස් විසින් සිදු කරන ලද අතර, මෙම සංසිද්ධි අධ්‍යයනය සඳහා ප්රධාන මාර්ගෝපදේශය වූයේ අතීතයේ ඔහුගේ පොත් ය.
අවසරය
ඕනෑම ද්‍රව්‍යයක පාර විද්යුත් සංගුණකය K හි අගය සොයා ගැනීම, විද්යුත් ස්ථිතිකයේ දී කටයුතු කළ යුතු සෑම සූත්‍රයකම පාහේ ඇතුළත් සංගුණකයක්, බොහෝ දුරට කළ හැකිය. විවිධ ආකාරවලින්. වඩාත් බහුලව භාවිතා වන ක්රම පහත දැක්වේ.
1) එකම ප්‍රමාණයෙන් සහ හැඩයෙන් යුත් ධාරිත්‍රක දෙකක විද්යුත් ධාරණාව සංසන්දනය කිරීම, නමුත් ඉන් එකක පරිවාරක තට්ටුව වාතයේ තට්ටුවක් වන අතර අනෙක - පරීක්‍ෂා කරන පාර විද්යුත් ස්ථරයකි.
2) ධාරිත්‍රකයක පෘෂ්ඨ අතර ඇති ආකර්ෂණ සංසන්දනය, මෙම පෘෂ්ඨවලට යම් විභව වෙනසක් ලබා දෙන විට, නමුත් එක් අවස්ථාවක ඒවා අතර වාතය (ආකර්ශනීය බලය = F 0), අනෙක් අවස්ථාවේ දී, පරීක්ෂණ ද්රව පරිවාරකය ( ආකර්ශනීය බලය = F). පාර විද්යුත් සංගුණකය සූත්රය මගින් සොයාගත හැකිය:
3) වයර් ඔස්සේ ප්‍රචාරණය වන විද්යුත් තරංග නිරීක්ෂණ (විද්යුත් කම්පන බලන්න). මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායට අනුව, වයර් ඔස්සේ විද්යුත් තරංග ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය සූත්රය මගින් ප්‍රකාශ වේ.
එහි K මගින් වයරය වටා ඇති මාධ්යයේ පාර විද්යුත් සංගුණකය දක්වයි, μ මෙම මාධ්යයේ චුම්බක පාරගම්යතාව දක්වයි. අපට බොහෝ ශරීර සඳහා μ = 1 තැබිය හැකිය, එබැවින් එය හැරෙනවා
සාමාන්‍යයෙන්, වාතයේ සහ පරීක්ෂණ පාර විද්යුත් (ද්රව) තුළ ඇති එකම වයර් කොටස්වල පැන නගින ස්ථාවර විද්යුත් තරංගවල දිග සංසන්දනය කෙරේ. මෙම දිග λ 0 සහ λ තීරණය කිරීමෙන් පසු, අපි K = λ 0 2 / λ 2 ලබා ගනිමු. මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායට අනුව, ඕනෑම පරිවාරක ද්‍රව්‍යයක විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් උද්යෝගිමත් වූ විට, මෙම ද්‍රව්‍යය තුළ විශේෂ විරූපණයන් සිදු වේ. ඉන්ඩක්ෂන් ටියුබ් දිගේ, පරිවාරක මාධ්යය ධ්රැවීකරණය වේ. එහි විද්යුත් විස්ථාපන ඇති වන අතර, එය මෙම නලවල අක්ෂය දිගේ සහ එක් එක් හරහා ධනාත්මක විදුලියේ චලනයන්ට සමාන කළ හැකිය. හරස් කඩනළය හරහා ගමන් කරන විදුලි ප්රමාණය සමාන වේ
මැක්ස්වෙල්ගේ න්යාය මගින් විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් උද්වේගකර ඇති විට පාර විද්‍යුත්වල දිස්වන අභ්යන්තර බල (ආතති සහ පීඩන බල) සඳහා ප්‍රකාශන සොයා ගැනීමට හැකි වේ. මෙම ප්‍රශ්නය මුලින්ම සලකා බැලූවේ Maxwell විසින්ම වන අතර පසුව වඩාත් විස්තරාත්මකව Helmholtz විසින් සලකා බලන ලදී. මෙම ගැටලුවේ න්යාය සහ සමීපව සම්බන්ධිත විද්යුත් සීමාව පිළිබඳ න්යාය තවදුරටත් වර්ධනය කිරීම (එනම්, විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් උද්යෝගිමත් වන විට පාර විද්යුත් වල විශේෂ වෝල්ටීයතා ඇතිවීම මත රඳා පවතින සංසිද්ධි සලකා බලන න්‍යායක්) ලෝර්බර්ග්ගේ කෘතිවලට අයත් වේ, Kirchhoff, P. Duhem, N. N. Schiller සහ තවත් සමහරක්
මායිම් කොන්දේසි
අපි ඉවර කරමු සාරාංශයවිද්‍යුත් සීමා කිරීමේ දෙපාර්තමේන්තුවේ වඩාත්ම වැදගත් කොටස වන්නේ ප්‍රේරක නල වර්තනය කිරීමේ ප්‍රශ්නය සලකා බැලීමයි. K 1 සහ K 2 පාර විද්යුත් සංගුණක සහිත, S මතුපිටින් එකිනෙකින් වෙන් කරන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක පාර විද්යුත් දෙකක් සිතමු.
එහි දෙපස S මතුපිටට අසීමිතව ආසන්නව පිහිටන ලද P 1 සහ P 2 ලක්ෂ්ය වලදී, විභවවල විශාලත්වය V 1 සහ V 2 හරහා ප්‍රකාශ වන අතර, ධන විදුලි ඒකකයක් විසින් අත්විඳින ලද බලවේගවල විශාලත්වය මෙම ලකුණු F 1 සහ F 2 හරහා. එවිට S මතුපිටම ඇති P ලක්ෂ්‍යයක් සඳහා V 1 = V 2 තිබිය යුතුය,
ds නිරූපනය කරන්නේ නම් ස්පර්ශක තලයේ ඡේදනය වන රේඛාව දිගේ P ලක්ෂ්‍යයේ S මතුපිටට තලය සාමාන්‍යයෙන් මතුපිටට මෙම ලක්ෂ්‍යයේ සහ එහි ඇති විද්යුත් බලයේ දිශාව හරහා ගමන් කරයි. අනෙක් අතට, එය විය යුතුය
අපි ε 2 මගින් F2 බලයෙන් සාමාන්ය n2 (දෙවන පාර විද්යුත් ද්‍රව්‍යය ඇතුළත) සාදන ලද කෝණය සහ ε 1 මගින් F 1 බලයෙන් එම සාමාන්ය n 2 සමඟ සාදන ලද කෝණය (31) සහ සූත්ර භාවිතයෙන් සහ (30), අපි සොයා ගනිමු
එබැවින්, පාර විද්යුත් දෙකක් එකිනෙකින් වෙන් කරන මතුපිටින්, විද්යුත් බලය එහි දිශාවෙහි වෙනසක් සිදු කරයි, එක් මාධ්‍යයකින් තවත් මාධ්‍යයකට ඇතුළු වන ආලෝක කිරණ මෙන්. න්යායේ මෙම ප්‍රතිවිපාකය අත්දැකීමෙන් යුක්ති සහගත වේ.
මේකත් බලන්න
- විද්යුත්ස්ථිතික විසර්ජනය
සාහිත්යය
- Landau, L. D., Lifshits, E.M.ක්ෂේත්ර න්යාය. - 7 වන සංස්කරණය, සංශෝධිත. - එම්.: Nauka, 1988. - 512 පි. - ("න්යායාත්මක භෞතික විද්යාව", වෙළුම II). - ISBN 5-02-014420-7
- මැට්වීව් ඒ එන්.විදුලිය සහ චුම්භකත්වය. එම්.: උපාධි පාසල, 1983.
- උමං එම්.-ඒ.විද්යුත් චුම්භකත්වයේ මූලික කරුණු සහ සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය. පර්. fr සිට. එම්.: විදේශ සාහිත්යය, 1962. 488 පි.
- Borgman, "විද්යුත් හා චුම්බක සංසිද්ධි පිළිබඳ මූලධර්මයේ පදනම්" (වෙළුම I);
- මැක්ස්වෙල්, "විදුලිය සහ චුම්බකත්වය පිළිබඳ සංග්‍රහය" (Vol. I);
- Poincaré, "Electricité et Optique";
- Wiedemann, "Die Lehre von der Elektricität" (vol. I);
සබැඳි
- කොන්ස්ටන්ටින් බොග්ඩනොව්.විද්යුත් ස්ථිතිකයට කළ හැකි දේ // ක්වොන්ටම්. - එම්.: කාර්යාංශය ක්වොන්ටම්, 2010. - අංක 2.
ඒකාබද්ධ රාජ්‍ය විභාගය සඳහා භෞතික විද්‍යාවේ සූත්ර සහිත වංචා පත්‍රය
සහ තවත් (7, 8, 9, 10 සහ 11 ශ්‍රේණි සඳහා අවශ්‍ය විය හැක).
පළමුව, සංයුක්ත ස්වරූපයෙන් මුද්රණය කළ හැකි පින්තූරයක්.
යාන්ත්ර විද්යාව
- පීඩනය P=F/S
- ඝනත්වය ρ=m/V
- දියර ගැඹුරේ පීඩනය P=ρ∙g∙h
- ගුරුත්වාකර්ෂණය Ft=mg
- 5. Archimedian Force Fa=ρ f ∙g∙Vt
- ඒකාකාරව වේගවත් වූ චලිතය සඳහා චලිත සමීකරණය
X=X 0 + υ 0 ∙t+(a∙t 2)/2 S=( υ 2 -υ 0 2) /2a S=( υ +υ 0) ∙t /2
- ඒකාකාරව වේගවත් වූ චලිතය සඳහා ප්‍රවේග සමීකරණය υ =υ 0 +a·t
- ත්වරණය a=( υ -υ 0)/t
- රවුම් වේගය υ =2πR/T
- කේන්ද්රාපසාරී ත්වරණය a= υ 2/R
- කාල සීමාව සහ සංඛ්‍යාතය අතර සම්බන්ධතාවය ν=1/T=ω/2π
- නිව්ටන්ගේ II නියමය F=ma
- හූක්ගේ නීතිය Fy=-kx
- නීතිය විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණය F=G∙M∙m/R 2
- P=m(g+a) ත්වරණයකින් චලනය වන සිරුරක බර
- ත්වරණය සමඟ චලනය වන සිරුරක බර а↓ Р=m(g-a)
- ඝර්ෂණ බලය Ftr=µN
- ශරීර ගම්‍යතාවය p=m υ
- බල ආවේගය Ft=∆p
- බලයේ මොහොත M=F∙ℓ
- බිමට ඉහලින් මතු වූ සිරුරක විභව ශක්තිය Ep=mgh
- ප්රත්යාස්ථ ලෙස විකෘති වූ සිරුරක විභව ශක්තිය Ep=kx 2/2
- ශරීරයේ චාලක ශක්තිය Ek=m υ 2 /2
- වැඩ A=F∙S∙cosα
- බලය N=A/t=F∙ υ
- කාර්යක්ෂමතාව η=Ap/Az
- ගණිතමය පෙන්ඩලයක දෝලනය වන කාලය T=2π√ℓ/g
- වසන්ත පෙන්ඩලයක දෝලන කාලය T=2 π √m/k
- හර්මොනික් කම්පන සමීකරණය Х=Хmax∙cos ωt
- තරංග ආයාමය, එහි වේගය සහ කාල සීමාව λ= අතර සම්බන්ධතාවය υ ටී
අණුක භෞතික විද්යාව සහ තාප ගති විද්යාව
- ද්රව්ය ප්රමාණය ν=N/Na
- මවුල ස්කන්ධය M=m/ν
- බදාදා. ඥාතීන්. ඒක පරමාණුක වායු අණු වල ශක්තිය Ek=3/2∙kT
- මූලික MKT සමීකරණය P=nkT=1/3nm 0 υ 2
- සමලිංගික-ලුසැක්ගේ නියමය (අයිසොබාරික් ක්රියාවලිය) V/T = const
- චාල්ස්ගේ නියමය (අයිසොකොරික් ක්රියාවලිය) P/T = const
- සාපේක්ෂ ආර්ද්රතාවය φ=P/P 0 ∙100%
- Int. බලශක්ති පරමාදර්ශය. මොනාටොමික් වායුව U=3/2∙M/µ∙RT
- ගෑස් වැඩ A=P∙ΔV
- බොයිල්-මැරියෝට් නියමය (සමාවිතාප ක්රියාවලිය) PV=අනුකූලතාවය
- රත් කිරීමේදී තාප ප්රමාණය Q=Cm(T 2 -T 1)
- උණු කිරීමේදී තාප ප්රමාණය Q=λm
- වාෂ්පීකරණයේදී තාප ප්රමාණය Q=Lm
- ඉන්ධන දහනයේදී තාප ප්රමාණය Q=qm
- පරමාදර්ශී වායුවක තත්ත්වය සමීකරණය PV=m/M∙RT
- තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය ΔU=A+Q
- තාප එන්ජින්වල කාර්යක්ෂමතාව η= (Q 1 - Q 2)/ Q 1
- කාර්යක්ෂමතාවය පරමාදර්ශී වේ. එන්ජින් (කානට් චක්රය) η= (T 1 - T 2)/ T 1
විද්යුත් ස්ථිතික සහ විද්යුත් ගති විද්යාව - භෞතික විද්‍යාවේ සූත්ර
- කූලොම්බ්ගේ නීතිය F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
- විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය E=F/q
- විදුලි ආතතිය ලක්ෂ්ය ආරෝපණ ක්ෂේත්රය E=k∙q/R 2
- මතුපිට ආරෝපණ ඝනත්වය σ = q/S
- විදුලි ආතතිය අනන්ත තලයක ක්ෂේත්ර E=2πkσ
- පාර විද්යුත් නියතය ε=E 0 /E
- විභව බලශක්ති අන්තර්ක්‍රියා. ගාස්තු W= k∙q 1 q 2 /R
- විභවය φ=W/q
- ලක්ෂ්ය ආරෝපණ විභවය φ=k∙q/R
- වෝල්ටීයතාව U=A/q
- ඒකාකාර විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සඳහා U=E∙d
- විදුලි ධාරිතාව C=q/U
- පැතලි ධාරිත්‍රකයක විද්යුත් ධාරිතාව C=S∙ ε ∙ε 0 /d
- ආරෝපිත ධාරිත්‍රකයක ශක්තිය W=qU/2=q²/2С=CU²/2
- වත්මන් ශක්තිය I=q/t
- සන්නායක ප්රතිරෝධය R=ρ∙ℓ/S
- I=U/R පරිපථ කොටස සඳහා ඕම් නියමය
- අන්තිම නීති. සම්බන්ධතා I 1 =I 2 =I, U 1 +U 2 =U, R 1 +R 2 =R
- නීති සමාන්තර. conn. U 1 =U 2 =U, I 1 +I 2 =I, 1/R 1 +1/R 2 =1/R
- විදුලි ධාරා බලය P=I∙U
- ජූල්-ලෙන්ස් නීතිය Q=I 2 Rt
- සම්පූර්ණ පරිපථයක් සඳහා ඕම් නියමය I=ε/(R+r)
- කෙටි පරිපථ ධාරාව (R=0) I=ε/r
- චුම්බක ප්‍රේරක දෛශිකය B=Fmax/ℓ∙I
- ඇම්පියර් බලය Fa=IBℓsin α
- Lorentz බලය Fl=Bqυsin α
- චුම්බක ප්රවාහය Ф=BSсos α Ф=LI
- නීතිය විද්යුත් චුම්භක ප්රේරණය Ei=ΔФ/Δt
- චලනය වන සන්නායකයක induction emf Ei=Вℓ υ sinα
- ස්වයං ප්රේරණය EMF Esi=-L∙ΔI/Δt
- දඟර චුම්බක ක්ෂේත්ර ශක්තිය Wm=LI 2/2
- දෝලන කාල සීමාව. පරිපථය T=2π ∙√LC
- ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාව X L =ωL=2πLν
- ධාරිතාව Xc=1/ωC
- ඵලදායී වත්මන් අගය Id=Imax/√2,
- ඵලදායී වෝල්ටීයතා අගය Ud=Umax/√2
- සම්බාධනය Z=√(Xc-X L) 2 +R 2
දෘෂ්ටි විද්යාව
- ආලෝකය වර්තන නීතිය n 21 =n 2 /n 1 = υ 1 / υ 2
- වර්තන දර්ශකය n 21 = sin α/sin γ
- තුනී කාච සූත්රය 1/F=1/d + 1/f
- කාච දෘශ්‍ය බලය D=1/F
- උපරිම මැදිහත්වීම: Δd=kλ,
- අවම බාධාව: Δd=(2k+1)λ/2
- අවකල ජාලකය d∙ sin φ=k λ
ක්වොන්ටම් භෞතික විද්යාව
- ඡායාරූප විද්යුත් ආචරණය සඳහා අයින්ස්ටයින්ගේ භෞතික විද්යාව hν=Aout+Ek, Ek=U z e
- ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණයේ රතු මායිම ν k = Aout/h
- ෆෝටෝන ගම්‍යතාවය P=mc=h/ λ=E/s
පරමාණුක න්යෂ්ටියේ භෞතික විද්යාව
අර්ථ දැක්වීම 1
විද්යුත් ස්ථිතික විද්යුත් ගතික විද්‍යාවේ විස්තීර්ණ ශාඛාවක් වන අතර එය යම් පද්ධතියක විවේකයේදී විද්යුත් ආරෝපිත ශරීර අධ්‍යයනය කර විස්තර කරයි.
ප්රායෝගිකව, විද්යුත් ස්ථිතික ආරෝපණ වර්ග දෙකක් තිබේ: ධනාත්මක (සිල්ක් මත වීදුරු) සහ සෘණ (ලොම් මත දෘඩ රබර්). මූලික ආරෝපණය යනු අවම ආරෝපණයයි ($e = 1.6 ∙10^( -19)$ C). ඕනෑම භෞතික ශරීරයක ආරෝපණය පූර්ණ සංඛ්‍යාවක ගුණාකාරයකි මූලික ගාස්තු: $q = Ne$.
ද්රව්ය ශරීර විද්යුත්කරණය යනු ශරීර අතර ආරෝපණ යලි බෙදා හැරීමයි. විද්යුත්කරණය කිරීමේ ක්රම: ස්පර්ශය, ඝර්ෂණය සහ බලපෑම.
විද්යුත් ධන ආරෝපණ සංරක්ෂණ නීතිය - සංවෘත සංකල්පයක් තුළ, සියලුම මූලික අංශුවල ආරෝපණවල වීජීය එකතුව ස්ථායීව සහ නොවෙනස්ව පවතී. $q_1 + q _2 + q _3 + .....+ q_n = const$. මෙම නඩුවේ පරීක්ෂණ ගාස්තුව ලක්ෂ්ය ධන ආරෝපණයකි.
කූලොම්බ්ගේ නීතිය
මෙම නීතිය 1785 දී පර්යේෂණාත්මකව ස්ථාපිත කරන ලදී. මෙම සිද්ධාන්තයට අනුව, මාධ්‍යයක නිශ්චල ලක්ෂ්ය ආරෝපණ දෙකක් අතර අන්තර්ක්‍රියා බලය සෑම විටම ධන මාපාංකවල ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර චතුරස්‍රයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ. සම්පූර්ණ දුරඔවුන් අතර.
විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් යනු ස්ථායී විද්යුත් ආරෝපණ අතර අන්තර්ක්‍රියා කරන, ආරෝපණ වටා ඇති වන සහ ආරෝපණවලට පමණක් බලපාන අද්විතීය පදාර්ථ වර්ගයකි.
ලක්ෂ්ය වැනි නිශ්චල මූලද්රව්යවල මෙම ක්රියාවලිය නිව්ටන්ගේ තුන්වන නියමයට සම්පුර්ණයෙන්ම අවනත වන අතර, අංශු එකිනෙක සමාන බල ආකර්ෂණ සහිතව එකිනෙක පලවා හැරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සැලකේ. විද්යුත් ස්ථිතිකයේ ස්ථායී විද්යුත් ආරෝපණ අතර සම්බන්ධය Coulomb අන්තර්ක්‍රියාව ලෙස හැඳින්වේ.
ආරෝපිත ද්රව්ය ශරීර, ඒකාකාරව ආරෝපිත බෝල සහ ගෝල සඳහා Coulomb ගේ නියමය සම්පූර්ණයෙන්ම සාධාරණ සහ නිවැරදි වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, දුර ප්රධාන වශයෙන් අවකාශයේ මධ්‍යස්ථානවල පරාමිතීන් ලෙස ගනු ලැබේ. ප්රායෝගිකව, ආරෝපිත ශරීරවල ප්රමාණය ඒවා අතර ඇති දුර ප්‍රමාණයට වඩා බෙහෙවින් අඩු නම් මෙම නීතිය හොඳින් හා ඉක්මනින් ඉටු වේ.
සටහන 1
සන්නායක සහ පාර විද්යුත් ද විද්යුත් ක්ෂේත්රය තුළ ක්රියා කරයි.
පළමු නිදහස් විද්යුත් චුම්භක ආරෝපණ වාහක අඩංගු ද්රව්ය නියෝජනය කරයි. සන්නායකය තුළ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල නිදහස් චලනය සිදුවිය හැක. මෙම මූලද්‍රව්‍යවලට ද්‍රාවණ, ලෝහ සහ විවිධ විද්යුත් විච්ඡේදක ද්‍රාවණ ඇතුළත් වේ. පරිපූර්ණ වායුසහ ප්ලාස්මා.
පාර විද්යුත් යනු නිදහස් විද්යුත් ආරෝපණ වාහක තිබිය නොහැකි ද්රව්ය වේ. පාර විද්යුත් ද්රව්ය තුලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන වල නිදහස් චලනය කළ නොහැක්කේ ඒවා හරහා ප්‍රවාහයක් නොමැති බැවිනි. විදුලි ධාරාව. පාර විද්යුත් ඒකකයට සමාන නොවන පාරගම්යතාවයක් ඇති මෙම භෞතික අංශු වේ.
විදුලි රැහැන් සහ විද්යුත්ස්ථිතික
ආරම්භක විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තියේ බල රේඛා අඛණ්ඩ රේඛා වන අතර, ඒවා ගමන් කරන එක් එක් මාධ්යයේ ස්පර්ශක ලක්ෂ්ය ආතති අක්ෂය සමඟ සම්පූර්ණයෙන්ම සමපාත වේ.
විදුලි රැහැන් වල ප්රධාන ලක්ෂණ:
- ඡේදනය නොකරන්න;
- වසා නැත;
- ස්ථාවර;
- අවසාන දිශාව දෛශිකයේ දිශාව සමග සමපාත වේ;
- ආරම්භය $+ q$ හෝ අනන්තය, $– q$ දී අවසන්;
- ආරෝපණ අසල පිහිටුවා ඇත (වෝල්ටීයතාව වැඩි);
- ප්රධාන සන්නායකයේ මතුපිටට ලම්බකව.
අර්ථ දැක්වීම 2
වෙනස විද්යුත් විභවයන්හෝ වෝල්ටීයතාව (Ф හෝ $U$) යනු ධන ආරෝපණ ගමන් පථයේ ආරම්භක සහ අවසාන ලක්ෂ්යවල විභවයන්ගේ විශාලත්වයයි. මාර්ග ඛණ්ඩය දිගේ විභව වෙනස්වීම් අඩු වන තරමට එහි ප්රතිඵලය වන ක්ෂේත්ර ශක්තිය අඩු වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය සෑම විටම මූලික විභවය අඩු කිරීමට යොමු කෙරේ.
රූපය 2. විද්යුත් ආරෝපණ පද්ධතියක විභව ශක්තිය. කර්තෘ24 - ශිෂ්‍ය කෘති මාර්ගගත හුවමාරුව
විද්යුත් ධාරිතාව මගින් ඕනෑම සන්නායකයකට අවශ්‍ය විද්යුත් ආරෝපණය එහි මතුපිට රැස් කර ගැනීමේ හැකියාව සංලක්ෂිත වේ.
මෙම පරාමිතිය විද්යුත් ආරෝපණය මත රඳා නොපවතී, නමුත් එය සන්නායකවල ජ්යාමිතික මානයන්, ඒවායේ හැඩයන්, පිහිටීම සහ මූලද්රව්ය අතර මාධ්යයේ ගුණාංගවලට බලපෑම් කළ හැකිය.
ධාරිත්‍රකයක් යනු විශ්වීය විද්යුත් උපාංගයක් වන අතර එය පරිපථයකට මුදා හැරීම සඳහා විද්යුත් ආරෝපණ ඉක්මනින් රැස් කිරීමට උපකාරී වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය සහ එහි තීව්රතාවය
විසින් නවීන අදහස්විද්‍යාඥයින්, ස්ථාවර විදුලි ආරෝපණ එකිනෙක ඍජුව බලපාන්නේ නැත. විද්යුත් ස්ථිතිකයේ සෑම ආරෝපිත භෞතික ශරීරයක්ම නිර්මාණය කරයි පරිසරයවිද්යුත් ක්ෂේත්රය. මෙම ක්රියාවලිය අනෙකුත් ආරෝපිත ද්රව්ය මත බලයක් යොදවයි. විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ප්රධාන දේපල වන්නේ යම් බලයක් සහිත ලක්ෂ්ය ආරෝපණ මත එහි ක්රියාකාරිත්වයයි. මේ අනුව, ධන ආරෝපිත අංශුවල අන්තර්ක්‍රියා සිදු වන්නේ ආරෝපිත මූලද්රව්ය වටා ඇති ක්ෂේත්ර හරහා ය.
මෙම සංසිද්ධිය ඊනියා පරීක්ෂණ ආරෝපණය භාවිතයෙන් අධ්‍යයනය කළ හැකිය - අධ්‍යයනය කරන ආරෝපණ සැලකිය යුතු ලෙස නැවත බෙදා නොහරින කුඩා විද්යුත් ආරෝපණයකි. ක්ෂේත්රය ප්‍රමාණාත්මකව හඳුනා ගැනීම සඳහා, බල ලක්ෂණයක් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ - විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය.
ආතතිය යනු ක්ෂේත්රයේ දී ඇති ලක්ෂ්‍යයක තබා ඇති පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් මත ක්ෂේත්රය ක්රියා කරන බලයේ අනුපාතයට ආරෝපණයේ විශාලත්වයට සමාන භෞතික දර්ශකයකි.
විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ශක්තිය දෛශිකයකි භෞතික ප්රමාණය. මෙම නඩුවේ දෛශිකයේ දිශාව ධනාත්මක ආරෝපණය මත ක්රියා කරන බලයේ දිශාව සමඟ අවට අවකාශයේ එක් එක් ද්රව්ය ලක්ෂ්යය සමග සමපාත වේ. කාලයත් සමඟ වෙනස් නොවන සහ චලනය නොවන මූලද්රව්යවල විද්යුත් ක්ෂේත්රය විද්යුත්ස්ථිතික ලෙස සැලකේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය තේරුම් ගැනීමට, භාවිතා කරන්න විදුලි රැහැන්, එවැනි දිශාවට සිදු කරනු ලබන ප්රධාන අක්ෂයඑක් එක් පද්ධතියේ ආතතිය ලක්ෂ්‍යයේ ස්පර්ශයේ දිශාව සමග සමපාත විය.
විද්යුත්ස්ථිතියෙහි විභව වෙනස
විද්යුත් ස්ථිතික ක්ෂේත්‍රයට එක් වැදගත් ගුණාංගයක් ඇතුළත් වේ: ක්ෂේත්රයේ ලක්ෂ්ය ආරෝපණයක් ක්ෂේත්රයේ එක් ලක්ෂ්‍යයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගෙන යාමේදී සියලුම චලනය වන අංශුවල බලවේග විසින් සිදු කරන කාර්යය ගමන් පථයේ දිශාව මත රඳා නොපවතින නමුත් එය තීරණය වන්නේ එහි පිහිටීම අනුව පමණි. ආරම්භක සහ අවසාන රේඛා සහ ආරෝපණ පරාමිතිය.
ආරෝපණ චලිතයේ ස්වරූපයෙන් කාර්යයේ ස්වාධීනත්වයේ ප්රතිඵලය පහත දැක්වෙන ප්රකාශය වේ: බලවේගවල ක්රියාකාරිත්වය විද්යුත්ස්ථිති ක්ෂේත්රයඕනෑම සංවෘත ගමන් පථයක් ඔස්සේ ආරෝපණ පරිවර්තනය කිරීමේදී, එය සෑම විටම ශුන්යයට සමාන වේ.
රූපය 4. විද්යුත්ස්ථිති ක්ෂේත්ර විභවය. කර්තෘ24 - ශිෂ්‍ය කෘති මාර්ගගත හුවමාරුව
විද්යුත් ස්ථිතික ක්ෂේත්රයේ විභවතාවයේ ගුණය විභවය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දීමට උපකාරී වේ අභ්යන්තර ශක්තියඅයකිරීම. තවද මෙම ආරෝපණයේ අගයට ක්ෂේත්රයේ විභව ශක්තියේ අනුපාතයට සමාන භෞතික පරාමිතිය විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ නියත විභවය ලෙස හැඳින්වේ.
බොහෝ දී සංකීර්ණ කාර්යයන්යොමුවෙන් ඔබ්බට විභවයන් නිර්ණය කිරීමේදී විද්යුත්ස්ථිතික ද්රව්යමය ලක්ෂ්යය, විභව ශක්තියේ විශාලත්වය සහ විභවය ම අතුරුදහන් වන විට, අනන්තයේ ලක්ෂ්යය භාවිතා කිරීම පහසුය. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, විභවයේ වැදගත්කම පහත පරිදි තීරණය වේ: අවකාශයේ ඕනෑම ස්ථානයක විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ විභවය සිදු කරන ලද කාර්යයට සමාන වේ. අභ්යන්තර බලවේගදී ඇති පද්ධතියකින් අනන්තය දක්වා ධන ඒකක ආරෝපණයක් ඉවත් කරන විට.
අර්ථ දැක්වීම 1
විද්යුත් ස්ථිතික විද්යුත් ගතික විද්‍යාවේ විස්තීර්ණ ශාඛාවක් වන අතර එය යම් පද්ධතියක විවේකයේදී විද්යුත් ආරෝපිත ශරීර අධ්‍යයනය කර විස්තර කරයි.
ප්රායෝගිකව, විද්යුත් ස්ථිතික ආරෝපණ වර්ග දෙකක් තිබේ: ධනාත්මක (සිල්ක් මත වීදුරු) සහ සෘණ (ලොම් මත දෘඩ රබර්). මූලික ආරෝපණය යනු අවම ආරෝපණයයි ($e = 1.6 ∙10^( -19)$ C). ඕනෑම භෞතික ශරීරයක ආරෝපණය මූලික ආරෝපණ නිඛිල ගණනක ගුණාකාරයකි: $q = Ne$.
ද්රව්ය ශරීර විද්යුත්කරණය යනු ශරීර අතර ආරෝපණ යලි බෙදා හැරීමයි. විද්යුත්කරණය කිරීමේ ක්රම: ස්පර්ශය, ඝර්ෂණය සහ බලපෑම.
විද්යුත් ධන ආරෝපණ සංරක්ෂණ නීතිය - සංවෘත සංකල්පයක් තුළ, සියලුම මූලික අංශුවල ආරෝපණවල වීජීය එකතුව ස්ථායීව සහ නොවෙනස්ව පවතී. $q_1 + q _2 + q _3 + .....+ q_n = const$. මෙම නඩුවේ පරීක්ෂණ ගාස්තුව ලක්ෂ්ය ධන ආරෝපණයකි.
කූලොම්බ්ගේ නීතිය
මෙම නීතිය 1785 දී පර්යේෂණාත්මකව ස්ථාපිත කරන ලදී. මෙම න්‍යායට අනුව, මාධ්‍යයක නිශ්චලව පවතින ලක්ෂ්ය ආරෝපණ දෙකක් අතර අන්තර්ක්‍රියා බලය සෑම විටම ධනාත්මක මොඩියුලයේ ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර සම්පූර්ණ දුර ප්‍රමාණයේ වර්ගයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් යනු ස්ථායී විද්යුත් ආරෝපණ අතර අන්තර්ක්‍රියා කරන, ආරෝපණ වටා ඇති වන සහ ආරෝපණවලට පමණක් බලපාන අද්විතීය පදාර්ථ වර්ගයකි.
ලක්ෂ්ය වැනි නිශ්චල මූලද්රව්යවල මෙම ක්රියාවලිය නිව්ටන්ගේ තුන්වන නියමයට සම්පුර්ණයෙන්ම අවනත වන අතර, අංශු එකිනෙක සමාන බල ආකර්ෂණ සහිතව එකිනෙක පලවා හැරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සැලකේ. විද්යුත් ස්ථිතිකයේ ස්ථායී විද්යුත් ආරෝපණ අතර සම්බන්ධය Coulomb අන්තර්ක්‍රියාව ලෙස හැඳින්වේ.
ආරෝපිත ද්රව්ය ශරීර, ඒකාකාරව ආරෝපිත බෝල සහ ගෝල සඳහා Coulomb ගේ නියමය සම්පූර්ණයෙන්ම සාධාරණ සහ නිවැරදි වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, දුර ප්රධාන වශයෙන් අවකාශයේ මධ්‍යස්ථානවල පරාමිතීන් ලෙස ගනු ලැබේ. ප්රායෝගිකව, ආරෝපිත ශරීරවල ප්රමාණය ඒවා අතර ඇති දුර ප්‍රමාණයට වඩා බෙහෙවින් අඩු නම් මෙම නීතිය හොඳින් හා ඉක්මනින් ඉටු වේ.
සටහන 1
සන්නායක සහ පාර විද්යුත් ද විද්යුත් ක්ෂේත්රය තුළ ක්රියා කරයි.
පළමු නිදහස් විද්යුත් චුම්භක ආරෝපණ වාහක අඩංගු ද්රව්ය නියෝජනය කරයි. සන්නායකය තුළ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල නිදහස් චලනය සිදුවිය හැක. මෙම මූලද්රව්ය ද්‍රාවණ, ලෝහ සහ විවිධ විද්යුත් විච්ඡේදක දියවීම, පරිපූර්ණ වායූන් සහ ප්ලාස්මා ඇතුළත් වේ.
පාර විද්යුත් යනු නිදහස් විද්යුත් ආරෝපණ වාහක තිබිය නොහැකි ද්රව්ය වේ. පාර විද්යුත් ද්රව්ය තුලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන වල නිදහස් චලනය කළ නොහැක්කේ ඒවා හරහා විදුලි ධාරාවක් ගලා නොයන බැවිනි. පාර විද්යුත් ඒකකයට සමාන නොවන පාරගම්යතාවයක් ඇති මෙම භෞතික අංශු වේ.
විදුලි රැහැන් සහ විද්යුත්ස්ථිතික
ආරම්භක විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තියේ බල රේඛා අඛණ්ඩ රේඛා වන අතර, ඒවා ගමන් කරන එක් එක් මාධ්යයේ ස්පර්ශක ලක්ෂ්ය ආතති අක්ෂය සමඟ සම්පූර්ණයෙන්ම සමපාත වේ.
විදුලි රැහැන් වල ප්රධාන ලක්ෂණ:
- ඡේදනය නොකරන්න;
- වසා නැත;
- ස්ථාවර;
- අවසාන දිශාව දෛශිකයේ දිශාව සමග සමපාත වේ;
- ආරම්භය $+ q$ හෝ අනන්තය, $– q$ දී අවසන්;
- ආරෝපණ අසල පිහිටුවා ඇත (වෝල්ටීයතාව වැඩි);
- ප්රධාන සන්නායකයේ මතුපිටට ලම්බකව.
අර්ථ දැක්වීම 2
විද්යුත් විභව වෙනස හෝ වෝල්ටීයතාවය (Ф හෝ $U$) යනු ධන ආරෝපණ ගමන් පථයේ ආරම්භක සහ අවසන් ස්ථානවල ඇති විභවයන්ගේ විශාලත්වයයි. මාර්ග ඛණ්ඩය දිගේ විභව වෙනස්වීම් අඩු වන තරමට එහි ප්රතිඵලය වන ක්ෂේත්ර ශක්තිය අඩු වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය සෑම විටම මූලික විභවය අඩු කිරීමට යොමු කෙරේ.
රූපය 2. විද්යුත් ආරෝපණ පද්ධතියක විභව ශක්තිය. කර්තෘ24 - ශිෂ්‍ය කෘති මාර්ගගත හුවමාරුව
විද්යුත් ධාරිතාව මගින් ඕනෑම සන්නායකයකට අවශ්‍ය විද්යුත් ආරෝපණය එහි මතුපිට රැස් කර ගැනීමේ හැකියාව සංලක්ෂිත වේ.
මෙම පරාමිතිය විද්යුත් ආරෝපණය මත රඳා නොපවතී, නමුත් එය සන්නායකවල ජ්යාමිතික මානයන්, ඒවායේ හැඩයන්, පිහිටීම සහ මූලද්රව්ය අතර මාධ්යයේ ගුණාංගවලට බලපෑම් කළ හැකිය.
ධාරිත්‍රකයක් යනු විශ්වීය විද්යුත් උපාංගයක් වන අතර එය පරිපථයකට මුදා හැරීම සඳහා විද්යුත් ආරෝපණ ඉක්මනින් රැස් කිරීමට උපකාරී වේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය සහ එහි තීව්රතාවය
නවීන විද්යාඥයින්ට අනුව, ස්ථාවර විද්යුත් ආරෝපණ එකිනෙකට සෘජුව බලපාන්නේ නැත. විද්යුත් ස්ථිතිකයේ සෑම ආරෝපිත භෞතික ශරීරයක්ම පරිසරයේ විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය කරයි. මෙම ක්රියාවලිය අනෙකුත් ආරෝපිත ද්රව්ය මත බලයක් ක්රියාත්මක කරයි. විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ප්රධාන දේපල වන්නේ යම් බලයක් සහිත ලක්ෂ්ය ආරෝපණ මත එහි ක්රියාකාරිත්වයයි. මේ අනුව, ධන ආරෝපිත අංශුවල අන්තර්ක්‍රියා සිදු වන්නේ ආරෝපිත මූලද්රව්ය වටා ඇති ක්ෂේත්ර හරහා ය.
මෙම සංසිද්ධිය ඊනියා පරීක්ෂණ ආරෝපණය භාවිතයෙන් අධ්‍යයනය කළ හැකිය - අධ්‍යයනය කරන ආරෝපණ සැලකිය යුතු ලෙස නැවත බෙදා නොහරින කුඩා විද්යුත් ආරෝපණයකි. ක්ෂේත්රය ප්‍රමාණාත්මකව හඳුනා ගැනීම සඳහා, බල ලක්ෂණයක් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ - විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය.
ආතතිය යනු ක්ෂේත්රයේ දී ඇති ලක්ෂ්‍යයක තබා ඇති පරීක්ෂණ ආරෝපණයක් මත ක්ෂේත්රය ක්රියා කරන බලයේ අනුපාතයට ආරෝපණයේ විශාලත්වයට සමාන භෞතික දර්ශකයකි.
විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තිය යනු දෛශික භෞතික ප්‍රමාණයකි. මෙම නඩුවේ දෛශිකයේ දිශාව ධනාත්මක ආරෝපණය මත ක්රියා කරන බලයේ දිශාව සමඟ අවට අවකාශයේ එක් එක් ද්රව්ය ලක්ෂ්යය සමග සමපාත වේ. කාලයත් සමඟ වෙනස් නොවන සහ චලනය නොවන මූලද්රව්යවල විද්යුත් ක්ෂේත්රය විද්යුත්ස්ථිතික ලෙස සැලකේ.
විද්යුත් ක්ෂේත්රය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, බල රේඛා භාවිතා කරනු ලබන අතර, ඒවා එක් එක් පද්ධතියේ ප්රධාන ආතති අක්ෂයේ දිශාව ලක්ෂ්‍යයට ස්පර්ශ වන දිශාවට සමපාත වන ආකාරයට ඇද ගනු ලැබේ.
විද්යුත්ස්ථිතියෙහි විභව වෙනස
විද්යුත් ස්ථිතික ක්ෂේත්‍රයට එක් වැදගත් ගුණාංගයක් ඇතුළත් වේ: ක්ෂේත්රයේ ලක්ෂ්ය ආරෝපණයක් ක්ෂේත්රයේ එක් ලක්ෂ්‍යයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගෙන යාමේදී සියලුම චලනය වන අංශුවල බලවේග විසින් සිදු කරන කාර්යය ගමන් පථයේ දිශාව මත රඳා නොපවතින නමුත් එය තීරණය වන්නේ එහි පිහිටීම අනුව පමණි. ආරම්භක සහ අවසාන රේඛා සහ ආරෝපණ පරාමිතිය.
ආරෝපණ චලිතයේ ස්වරූපයෙන් කාර්යයේ ස්වාධීනත්වයේ ප්රතිඵලය පහත සඳහන් ප්රකාශය වේ: ඕනෑම සංවෘත ගමන් පථයක් ඔස්සේ ආරෝපණයක් පරිවර්තනය කිරීමේදී විද්යුත්ස්ථිති ක්ෂේත්රයේ බලවේගවල ක්රියාකාරිත්වය සෑම විටම ශුන්යයට සමාන වේ.
රූපය 4. විද්යුත්ස්ථිති ක්ෂේත්ර විභවය. කර්තෘ24 - ශිෂ්‍ය කෘති මාර්ගගත හුවමාරුව
විද්යුත්ස්ථිතික ක්ෂේත්රයේ විභවතාවයේ ගුණය විභවය සහ අභ්යන්තර ආරෝපණ ශක්තිය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දීමට උපකාරී වේ. තවද මෙම ආරෝපණයේ අගයට ක්ෂේත්රයේ විභව ශක්තියේ අනුපාතයට සමාන භෞතික පරාමිතිය විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ නියත විභවය ලෙස හැඳින්වේ.
විද්යුත් ස්ථිතිකයේ බොහෝ සංකීර්ණ ගැටළු වලදී, විමර්ශන ද්රව්ය ලක්ෂ්‍යයක් සඳහා විභවයන් නිර්ණය කිරීමේදී, විභව ශක්තියේ විශාලත්වය සහ විභවයම ශුන්‍ය වන විට, අනන්තයේ ලක්ෂ්‍යයක් භාවිතා කිරීම පහසු වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, විභවයේ වැදගත්කම පහත පරිදි තීරණය වේ: අභ්‍යවකාශයේ ඕනෑම ස්ථානයක විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ විභවය ලබා දී ඇති පද්ධතියකින් අනන්තය දක්වා ධනාත්මක ඒකක ආරෝපණයක් ඉවත් කිරීමේදී අභ්යන්තර බලවේග සිදු කරන කාර්යයට සමාන වේ.
