|
Bedenler elektriklendiğinde, elektrik yükünün korunumu yasası... Bu yasa kapalı bir sistem için geçerlidir. Kapalı bir sistemde, tüm parçacıkların yüklerinin cebirsel toplamı değişmeden kalır.
... Parçacık yükleri q 1, q 2, vb. ile gösterilirse, o zaman Q 1
+ q 2
+ q 3
+… + S n= yapı Elektrostatiğin temel yasası - Coulomb yasasıEğer cisimler arasındaki mesafe boyutlarından çok daha büyükse, o zaman yüklü cisimlerin ne şekli ne de boyutları aralarındaki etkileşimi önemli ölçüde etkilemez. Bu durumda, bu cisimler nokta cisimler olarak kabul edilebilir. Yüklü cisimlerin etkileşim kuvveti, yüklü cisimler arasındaki ortamın özelliklerine bağlıdır. Bir vakumda iki durağan yüklü cismin etkileşim kuvveti, yük modüllerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Bu kuvvete Coulomb kuvveti denir. |Q 1
| ve | Q 2
| - organların ücret modülleri, r- aralarındaki mesafe, k- orantılılık katsayısı. F-
etkileşim gücü 
İki durağan nokta yüklü cismin etkileşim kuvvetleri, bu cisimleri birbirine bağlayan düz bir çizgi boyunca yönlendirilir. 
Elektrik yükü birimiAkımın birimi amperdir. Bir kolye(1
Cl) 1 s içinde geçen bir yük mü enine kesit 1 A akımda iletken g [Kolye = Cl] 
e = 1,610 -19 C
  -elektrik sabiti
YAKINLIK VE UZAKLIK Birbirinden uzak cisimler arasındaki etkileşimin her zaman ara bağlantılar (veya ortam) yardımıyla, etkileşimi noktadan noktaya ileterek gerçekleştirildiği varsayımı, kısa menzilli eylem teorisinin özü. Dağıtım son hız ile. Doğrudan eylem teorisi doğrudan boşluğun içinden bir mesafede. Bu teoriye göre, eylem keyfi olarak büyük mesafelerde anında iletilir. Her iki teori de birbirine zıttır. Buna göre uzaktan eylem teorileri bir beden diğerine doğrudan boşluk yoluyla etki eder ve bu eylem anında iletilir. Kısa menzil teorisi Herhangi bir etkileşimin ara ajanlar yardımıyla gerçekleştirildiğini ve sonlu bir hızda yayıldığını iddia eder. Etkileşen cisimler arasındaki boşlukta, sonlu bir zaman süren belirli bir sürecin varlığı - işte bu teoriyi ayıran en önemli şey uzaktan eylem teorisinden kısa menzilli eylem. Faraday'ın fikrine göre elektrik yükleri birbirleri üzerine doğrudan etki etmezler. Her biri çevreleyen alanda yaratır Elektrik alanı... Bir yükün alanı başka bir yükü etkiler ve bunun tersi de geçerlidir. Yüke olan mesafe arttıkça alan zayıflar. Elektromanyetik etkileşimler uzayda sonlu bir hızla yayılmalıdır. Elektrik alanı gerçekten vardır, özellikleri ampirik olarak araştırılabilir, ancak bu alanın nelerden oluştuğunu söyleyemeyiz. Doğayla ilgili Elektrik alanı alanın maddi olduğunu söyleyebiliriz; bu n. bizden bağımsız olarak, onun hakkındaki bilgimizden; Alanın, çevresindeki dünyadaki herhangi bir şeyle karıştırılmasına izin vermeyen belirli özellikleri vardır; Bir elektrik alanının ana özelliği, belirli bir kuvvete sahip elektrik yükleri üzerindeki etkisidir; Durağan yüklerin elektrik alanına denir. elektrostatik... Zamanla değişmez. Elektrostatik alan sadece elektrik yükleri tarafından oluşturulur. Bu yükleri çevreleyen uzayda bulunur ve ayrılmaz bir şekilde onunla bağlantılıdır. Elektrik alan şiddeti. cisme etki eden kuvvetin oranı bu nokta alan yükü, alanın her noktası için bu yüke bağlı değildir ve alanın bir özelliği olarak kabul edilebilir.  Alan kuvveti, alanın bir nokta yüke etki ettiği kuvvetin bu yüke oranına eşittir.
Bir nokta yükünün alan gücü.  .
Noktasal şarj alanı gücü modülü Q Ö
mesafede r ondan şuna eşittir:  .
Uzayda belirli bir noktada, çeşitli yüklü parçacıklar, güçleri olan elektrik alanları yaratırsa,    vb., o zaman bu noktada ortaya çıkan alan gücü: ELEKTRİKLİ ZEMİN GÜÇ HATLARI. ŞARJLI TOP SAHASININ GERİLİMİ Kuvveti uzayda her noktada aynı olan elektrik alana denir. homojen. Alan çizgilerinin yoğunluğu, alan kuvvetinin de daha yüksek olduğu yüklü cisimlerin yakınında daha fazladır.  - bir nokta yükünün alan gücü.
İletken topun (r> R) içinde alan kuvveti sıfırdır. ELEKTRİK ALANINDAKİ İLETKENLER. İletkenler, bir elektrik alanının etkisi altında iletken içinde hareket edebilen yüklü parçacıklar içerir. Bu parçacıkların yüklerine denir. ücretsiz ücretler. İletkenin içinde elektrostatik alan yoktur. Bir iletkendeki tüm statik yük, yüzeyinde yoğunlaşmıştır. Bir iletkendeki yükler sadece yüzeyinde bulunabilir.
| Tüm doğal fenomen çeşitliliği, temel parçacıklar arasındaki 4 temel etkileşime dayanır: güçlü, elektromanyetik, zayıf ve yerçekimi. Her etkileşim türü, parçacıkların belirli bir özelliği ile ilişkilidir: örneğin, elektromanyetik - bir elektrik yükü ile. Elektrik yükü, bazı temel parçacıkların doğal bir özelliğidir. Temel parçacıklar, şu anda bilinen en küçük madde parçacıkları olarak adlandırılacaktır. Doğadaki tüm cisimler elektriklenme yeteneğine sahiptir, yani. bir elektrik yükü elde edin. Bir parçacığın elektrik yükü onun ana özelliğidir. Üç temel özelliği vardır: Elektrik yükünün en küçük parçacığına denir. temel ücret. Tüm temel parçacıkların yükü (sıfıra eşit değilse) mutlak değerde aynıdır. Pozitif bir temel yük (+ e), negatif - (-e) sembolü ile gösterilecektir. Herhangi bir maddenin atomları ve molekülleri protonlardan, elektronlardan ve nötronlardan oluşur. Yükü 2e olan rezonans adı verilen bilinen parçacıklar da vardır. 2) Herhangi bir q yükü, bir dizi temel yükten oluşur ve e'nin bir tam sayı katıdır. Elektrik temel yükü çok küçüktür, bu nedenle makroskopik yüklerin olası büyüklüğünün sürekli değiştiği düşünülebilir. 3) Fiziksel bir nicelik ancak belirli bir miktar alabiliyorsa, ayrık değerler, o zaman bu değerin kuantize olduğu söylenir.
Elektrik yükü kuantize edilir.
Farklı eylemsiz referans çerçevelerinde ölçülen yük miktarı aynı çıkıyor. Değeri, referans çerçevesine bağlı değildir, yani hareket halinde olup olmamasına bağlı değildir. Elektrik yükü göreli olarak değişmez.
Elektrik yükleri kaybolabilir ve yeniden ortaya çıkabilir. Ancak zıt işaretli 2 elektrik yükü her zaman görünür veya kaybolur. Elektron ve pozitron buluştuğunda yok etmek, yani nötr gama fotonlarına dönüşürken + e ve -e yükleri kaybolur. Bir gama fotonu atom çekirdeğinin alanına çarparsa, bir çift parçacık doğar - bir elektron ve bir pozitron ve + e ve -e yükleri ortaya çıkar. Elektrik yükü korunumu yasası... Deneysel verilerin genelleştirilmesinden oluşturuldu ve 1843'te fizikçi M. Faraday tarafından deneysel olarak doğrulandı. Elektriksel olarak izole edilmiş sistem ve dış cisimler arasında elektrik yükü alışverişi yoksa bir sistem arayacağız. Böyle bir sistemde, elektrik yüklü yeni parçacıklar ortaya çıkabilir, ancak toplam elektrik yükü sıfıra eşit olan parçacıklar her zaman doğar. cebirsel toplam elektrik ücretleri elektriksel olarak kapalı herhangi bir sistem, bu sistem içinde hangi işlemler gerçekleşirse gerçekleşsin değişmeden kalır..
nerede - q 1 ve q 2, etkileşimden önce sistemin vücutlarının ve etkileşimden sonra q 1 ¢ ve q 2 ¢'nin yükleridir. Elektrik yükünün korunumu yasası, yükün göreli değişmezliği ile ilişkilidir. Gerçekten de, yükün büyüklüğü hızına bağlı olsaydı, o zaman aynı işaretin yüklerini harekete geçirerek yalıtılmış sistemin toplam yükünü değiştirirdik. SI birim sistemi ülkemizde 1982 yılından itibaren uygulanmaya başlanmıştır. Elektrik yükü - q veya Q harfleriyle gösterilir. Elektrik yükü için SI ölçü birimi Kolye,([q] = 1C), kolye, türetilmiş bir ölçü birimidir. 1
Kolye -
1 A akımda bir iletkenin kesitinden 1 saniye süre ile geçen elektrik yüküdür. - [m], - [kg], - [sn], [I] -, - K, 1Cl = 2.998 · 10 9 CGSE şarj birimi; veya 1СГСз = 1/3 · 10 -9 C, e = + 1,6 · 10 -19 C. CGSE sistemi - (cm, g, s ve CGSE yük birimi) mutlak elektrostatik birimler sistemi olarak adlandırılır. CGSE yük birimi, vakumda kendisine eşit bir yük ile etkileşime giren ve 1 cm uzaklıkta bulunan ve 1 cm'lik bir kuvvetle bulunan bir yüktür. Dinu. Temel yük: e = + 1.6 · 10 -19 C = 4.80 · 10 -10 CGSE - şarj birimleri. SI'da, kuvvet birimi Newton(H), 1H = 10 5 dekan.
|
Kapalı bir sistemde, tüm parçacıkların yüklerinin cebirsel toplamı değişmeden kalır.
(... ama, temel parçacıkların dönüşümleri olduğu için yüklü parçacıkların sayısı değil).
Kapalı sistem
- dışarıdan içeri girmeyen ve yüklü parçacık bırakmayan bir parçacık sistemi.
Coulomb yasası- elektrostatiğin temel yasası.
Bir vakumda iki nokta hareketsiz yüklü cismin etkileşim kuvveti doğru orantılıdır.
yük modüllerinin çarpımıdır ve aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
Ne zaman cisimler nokta olarak kabul edilir? - aralarındaki mesafe, vücutların boyutundan çok daha büyükse.
İki cismin elektrik yükü varsa, Coulomb yasasına göre etkileşirler.
Elektrik yükü birimi
1 C - 1 A akımında iletkenin kesitinden 1 saniyede geçen bir yük.
1 Cl çok büyük bir yüktür.
İlköğretim ücreti:
Bu nedenle, Coulomb kuvveti, yüklü cisimler arasındaki ortamın özelliklerine bağlıdır.
YAKIN VE ARALIK
Kısa menzil teorisi- yüklü cisimler arasındaki etkileşimi tanımlar
bir ara ortam vasıtasıyla (bir elektrik alanı vasıtasıyla - Faraday, Maxwell).
Uzaktan eylem teorisi- şarj arasındaki etkileşim. anında iletilen cisimler
boşluktan herhangi bir mesafeye.
YAKINLIK TEORİSİ kazanır !!
ELEKTRİK ALANI
- maddi olarak bir elektrik yükünün etrafında var olur.
Bir elektrik alanının ana özelliği hakkında: içine giren bir elektrik yükü üzerinde kuvvetle bir hareket.
elektrostatik alan- sabit bir elektrik yükünün alanı zamanla değişmez.
Elektrik alan şiddeti.- e-postanın nicel özellikleri. alanlar.
alanın eklenen noktasal yüke etki ettiği kuvvetin bu yükün büyüklüğüne oranıdır.
- sokulan yükün miktarına bağlı değildir, ancak elektrik alanını karakterize eder!
Gerilim vektör yönü
üzerine etki eden kuvvet vektörünün yönü ile çakışır. pozitif yük,
ve negatif yüke etki eden kuvvetin yönünün tersidir.
Noktasal şarj alan gücü:
burada q0 elektrik alanını oluşturan yüktür.
Alandaki herhangi bir noktada, yoğunluk her zaman bu noktayı ve q0'ı birleştiren düz çizgi boyunca yönlendirilir.
YARIŞMA İLKESİ (ÇATIŞMA) ALANLARI
Uzayda belirli bir noktada elektrik yüklü çeşitli parçacıklar 1, 2, 3 ... vb. varsa.
E1, E2, E3 ... vb. kuvvetlerde elektrik alanları yaratın, ardından ortaya çıkan kuvvet
alanın belirli bir noktasındaki yoğunlukların geometrik toplamına eşittir.
kuvvet hatları e-posta alanlar - teğeti vektör olan sürekli çizgiler
Bu noktalardaki elektrik alanın gerilimi.
homojen e-alan- alan gücü bu alanın tüm noktalarında aynıdır.
Leyline özellikleri: kapalı değil (+ şarjdan _'ye gidin), sürekli, kesişmeyin,
yoğunlukları alan gücünü gösterir (çizgiler ne kadar kalınsa yoğunluk da o kadar fazladır).
Grafiksel olarak gerekli gösterebilmek elektrik alanı: nokta yükü, iki nokta yükü, plakalar
kapasitör (ders kitabında).
ELEKTRİK ALANI
şarjlı top
Yarıçapı R olan yüklü bir iletken top var.
Yük, yalnızca topun yüzeyine eşit olarak dağılmıştır!
Güç kaynağı dışındaki alanlar:
topun içinde E = 0
ELEKTROSTATİK ALANDAKİ İLETKENLER
elektrostatik alan- sabit elektrik yüklerinden oluşan bir elektrik alanı.
serbest elektronlar- iletken içinde serbestçe hareket edebilen elektronlar
(esas olarak metallerde) el etkisi altında. alanlar;
metallerin oluşumu sırasında oluşur: atomların dış kabuklarından elektronlar bağları kaybeder
çekirdeklerle ve tüm iletkene ait olmaya başlar;
- termik akışkan hareketine katılır ve iletken boyunca serbestçe hareket edebilir.
İletken içindeki elektrostatik alan
- iletkenin içinde (E = 0) elektrostatik alan yoktur, bu da yüklü bir durum için geçerlidir.
iletken ve harici bir elektrostatik alana verilen yüksüz bir iletken için. Niye ya?- dan beri var elektrostatik indüksiyon olgusu, yani.
bir elektrostatik alana sokulan bir iletkende yük ayrımı olgusu (Harici)
iletken içinde yeni bir elektrostatik alan (Ein.) oluşumu ile.
İletkenin içinde, her iki alan da (Evneshn. Ve Eut.) Birbirini dengeler, sonra iletkenin içinde
E = 0.
Ücretler bölünebilir.
Elektrostatik koruma
- metal. E = 0 olan ekran, çünkü tüm yük iletkenin yüzeyinde yoğunlaşacaktır.
İletkenlerin elektrik yükü
- iletkenin tüm statik yükü bulunur yüzeyinde, iletkenin içinde q = 0;
- elektrik alanındaki yüklü ve yüksüz iletkenler için geçerlidir.
İletkenin yüzeyindeki herhangi bir noktada elektrik alanın gerilim çizgileri dik bu yüzey.
ELEKTROSTATİK ALANDA DİELEKTRİK
Dielektrik içinde bir elektrik alanı olabilir!
Nötr atomların ve moleküllerin elektriksel özellikleri:
nötr atom
-pozitif yük (çekirdek) merkezde yoğunlaşmıştır;
- negatif yük - elektron kabuğu;
yüksek hareket hızı nedeniyle olduğuna inanılıyor
yörüngelerdeki elektronların, negatif yük dağılımının merkezi atomun merkeziyle çakışır.
molekül
- çoğu zaman zıt işaretlere sahip bir iyon sistemidir,
dan beri dış elektronlar çekirdeğe zayıf bir şekilde bağlıdır ve diğer atomlara transfer olabilir.
elektrik dipol
- bir molekül, genellikle nötr, ancak dağıtım merkezleri
zıt işaretli yükler birbirinden aralıklıdır; koleksiyon olarak görülüyor
büyüklükte eşit ve işarette zıt iki nokta yükü,
molekülün içinde birbirinden biraz uzakta bulunur.
2 tip dielektrik
( moleküler yapıda farklılık gösterir):
1)kutupsal
- pozitif ve negatif yük merkezlerine sahip moleküller
eşleşmez (alkoller, su vb.);
2)polar olmayan
- yük dağılım merkezlerinin çakıştığı atomlar ve moleküller
(inert gazlar, oksijen, hidrojen, polietilen vb.).
ELEKTRİK ALANINDA DİELEKTRİKLERİN POLARİZASYONU
Pozitif ve negatif yüklerin zıt yönlerde yer değiştirmesi,
yani moleküllerin yönelimi.
Polar dielektriklerin polarizasyonu
Elektrik alanı dışında dielektrik- termal hareketin bir sonucu olarak, elektrik dipolleri yönlendirilir
yüzeyde ve dielektrik içinde rastgele.
q = 0 ve Eint = 0
Homojen bir elektrik alanında dielektrik- kuvvetler dipollere etki eder, kuvvet momentleri yaratır
ve dipolleri elektrik alanının kuvvet çizgileri boyunca döndürün.
AMA dipollerin yönü sadece kısmi, dan beri ısı hareketi engellenir.
Dielektrik yüzeyinde bağlı yükler ve dielektrik içinde dipollerin yükleri görünür.
birbirinizi telafi edin.
Böylece, dielektrikle ilişkili ortalama yük = 0.
Polar olmayan dielektriklerin polarizasyonu- ayrıca e-alanda polarize edilir:
moleküllerin pozitif ve negatif yükleri kaydırılır,
yük dağıtım merkezleri çakışmayı bırakır (dipoller gibi),
dielektrik yüzeyinde bağlı bir yük belirir ve elektrik alanının içinde sadece zayıflar
Alan zayıflaması, dielektrik özelliklerine bağlıdır.
ELEKTROSTATİK SAHA ÇALIŞMASI
ÜCRETLİ TRANSFER
elektrostatik alan- e-posta sabit bir yükün alanı.
Fel, yük üzerinde hareket eder, onu hareket ettirir, iş yapar.
Düzgün bir elektrik alanında Fel = qE sabit bir değerdir
Alan çalışması (elektrik kuvveti) bağlı değil yörüngenin şeklinde ve kapalı bir yörüngede = sıfır.
YÜKLÜ BİR VÜCUT POTANSİYEL ENERJİSİ
HOMOJEN BİR ELEKTROSTATİK ALANDA
Elektrostatik enerji - yüklü cisimlerden oluşan bir sistemin potansiyel enerjisi
(çünkü etkileşime giriyorlar ve işi yapabiliyorlar).
Alanın çalışması yörüngenin şekline bağlı olmadığından, aynı zamanda
İş formüllerini karşılaştırarak, şunu elde ederiz:
düzgün bir elektrostatik alandaki bir yükün potansiyel enerjisi
Alan pozitif iş yapıyorsa (kuvvet çizgileri boyunca), o zaman potansiyel enerji
yüklü cisim azalır (ancak enerjinin korunumu yasasına göre, kinetik
enerji) ve tam tersi.
ELEKTROSTATİK ALAN POTANSİYELİ
Enerji karakteristiği el. alanlar.
- alandaki yükün potansiyel enerjisinin bu yüke oranına eşittir.
- e-postanın herhangi bir noktasındaki yükün potansiyel enerjisini belirleyen skaler bir değer. alanlar.
Potansiyel değer, seçilen sıfır seviyesine göre hesaplanır.
POTANSİYEL FARK
(veya başka bir şekilde GERİLİM)
Bu, şarj yörüngesinin başlangıç ve bitiş noktalarındaki potansiyel farktır.
İki nokta arasındaki voltaj (U) bu noktaların potansiyel farkına eşittir.
ve bir birim yükü hareket ettirmek için alanın çalışmasına eşittir.
SAHA GÜCÜ İLE POTANSİYEL FARK ARASINDAKİ İLİŞKİ
Yol segmenti boyunca ne kadar az potansiyel değişiklik olursa, alan gücü o kadar düşük olur.
E-postanın gerilimi alan potansiyeli azaltmaya yöneliktir.
EŞ POTANSİYEL YÜZEYLER
- tüm noktaları aynı potansiyele sahip yüzeyler
tek tip bir alan için ................................................. nokta alan yükü
- uçak ................................................ ................ eşmerkezli küreler
Eş potansiyel yüzey mevcuttur herhangi bir rehber bir elektrostatik alanda,
dan beri kuvvet çizgileri iletkenin yüzeyine diktir.
İletken içindeki tüm noktalar aynı potansiyele sahiptir (=0).
İletken içindeki gerilim = 0, yani içindeki potansiyel fark = 0.
ELEKTRİK KAPASİTESİ
- iki iletkenin bir elektrik yükü biriktirme yeteneğini karakterize eder.
- q ve U'ya bağlı değildir.
- iletkenlerin geometrik boyutlarına, şekillerine, göreceli konumlarına bağlıdır,
iletkenler arasındaki ortamın elektriksel özellikleri.
SI birimleri: (F - farad)
KONDENSERLER
Elektroteknik şarj depolama cihazı
(bir dielektrik katmanla ayrılmış iki iletken).
d çok nerede daha küçük boyutlar orkestra şefi.
üzerinde atama elektrik şemaları:
Tüm elektrik alanı kapasitörün içinde yoğunlaşmıştır.
Kondansatör yükü, kapasitör plakalarından birindeki yükün mutlak değeridir.
Kapasitör türleri:
1. dielektrik türüne göre: hava, mika, seramik, elektrolitik
2. kapak şeklinde: düz, küresel.
3. kapasite açısından: sabit, değişken (düzeltici).
Düz bir kapasitörün elektrik kapasitesi
S, kapasitör plakasının alanıdır (plaka)
d - plakalar arasındaki mesafe
e® - elektrik sabiti
e, dielektrikin dielektrik sabitidir
Kondansatörlerin dahil edilmesi elektrik devresi
paralel ................................ ve .................. ................ ardışık
O zaman C için ortaktır
paralel bağlantı ................................................. seri bağlantı ile
. 
..................................................... 
ŞARJLI KONDANSATÖR ENERJİ
Bir kapasitör, yüklü cisimlerden oluşan bir sistemdir ve enerjisi vardır.
Herhangi bir kapasitörün enerjisi:
burada C, kapasitörün kapasitansı
q - kapasitör şarjı
U - kapasitör plakaları arasındaki voltaj
Kondansatörün enerjisi, kapasitör plakaları birbirine yaklaştığında elektrik alanının yapacağı işe eşittir,
veya kapasitörü şarj etmek için gereken pozitif ve negatif yükleri ayırma işine eşit.
KONDANSATÖRÜN ELEKTRİK ALANINDAKİ ENERJİ
Kondansatörün enerjisi yaklaşık olarak el kuvvetinin karesine eşittir. kapasitörün içindeki alanlar.
Enerji yoğunluğu el. kapasitör alanları:
DC YASALARI
Elektrik- yüklü parçacıkların düzenli hareketi (serbest elektronlar veya iyonlar).
Bu durumda, e-posta iletkenin kesiti üzerinden taşınır. yük (yüklü parçacıkların termal hareketi ile, toplam aktarılan elektrik yükü = 0, çünkü pozitif ve negatif yükler telafi edilir).
E-posta yönü akım- pozitif yüklü parçacıkların hareket yönünün dikkate alınması geleneksel olarak kabul edilir (+'dan -'ye).
E-posta İşlemleri akım (iletkende):
termal- iletkenin ısınması (süper iletkenler hariç);
kimyasal sadece elektrolitlerde kendini gösterir, Elektroliti oluşturan maddeler elektrotların üzerine salınır;
manyetik(ana) - tüm iletkenlerde gözlenir (manyetik iğnenin iletkenin yanındaki akımla sapması ve akımın iletken üzerindeki kuvvet etkisi bitişik iletkenler manyetik alan aracılığıyla).
İnsanlık, kehribar parçalarının kedi kılı ile ovulduğunda birbirini itmeye başladığını keşfeden antik Yunan doğa filozoflarının zamanından beri doğada elektrik yüklerinin bulunduğunu biliyor. Bugün, kütle gibi elektrik yükünün de maddenin temel özelliklerinden biri olduğunu biliyoruz. İstisnasız, oluşturan tüm temel parçacıklar maddi evren, bir veya başka bir elektrik yüküne sahip olun - pozitif (atom çekirdeğindeki protonlar gibi), nötr (aynı çekirdeğin nötronları gibi) veya negatif (atom çekirdeğinin dış kabuğunu oluşturan ve bir bütün olarak elektriksel nötrlüğünü sağlayan elektronlar gibi) .
Fizikteki en kullanışlı tekniklerden biri, durumundaki herhangi bir değişiklikle değişmeyen sistemin toplam (özet) özelliklerinin belirlenmesidir. Bu tür özellikler, bilimsel terimlerle, tutucu, çünkü onlar için korunum yasaları... Herhangi bir koruma yasası, kapalı (karşılık gelen fiziksel miktarın "sızıntı" veya "gelişinin" tamamen yokluğu anlamında) olduğu gerçeğine indirgenir. muhafazakar sistem sistemi bir bütün olarak karakterize eden karşılık gelen değer zamanla değişmez.
Elektrik yükü, kapalı sistemlerin muhafazakar özellikleri kategorisine girer. Pozitif ve negatif elektrik yüklerinin cebirsel toplamı - sistemin net net ücreti- Sistemde hangi işlemler olursa olsun hiçbir koşulda değişmez. için özellikle kimyasal reaksiyonlar Negatif yüklü değerlik elektronları, kimyasal bağlar oluşturan atomların dış kabukları arasında herhangi bir şekilde yeniden dağıtılabilir. çeşitli maddeler- kapalı bir kimyasal sistemde ne elektronların toplam negatif yükü ne de çekirdekteki protonların toplam pozitif yükü değişmez. Ve bu sadece en basit örnektir, çünkü kimyasal reaksiyonlar sırasında, sistemdeki pozitif ve negatif yüklerin sayısının basitçe hesaplanabilmesinin bir sonucu olarak, protonların ve elektronların kendilerinin dönüşümü yoktur.
Devamı yüksek enerjiler Bununla birlikte, elektrik yüklü temel parçacıklar birbirleriyle etkileşime girmeye başlar ve elektrik yükünün korunumu yasasına uymak çok daha zor hale gelir, ancak bu durumda da yerine getirilir. Örneğin, izole edilmiş bir nötronun kendiliğinden bozunmasının reaksiyonunda, aşağıdaki formülle tanımlanabilecek bir süreç meydana gelir:
p pozitif yüklü bir proton, n nötr yüklü bir nötron, e negatif yüklü bir elektron ve v nötrino adı verilen nötr bir parçacıktır. Hem başlangıç materyalinde hem de reaksiyon ürününde toplam elektrik yükünün sıfır (0 = (+1) + (-1) + 0) olduğunu görmek kolaydır, ancak bu durumda bir değişiklik vardır. toplam Sistemdeki pozitif ve negatif yüklü parçacıklar. Bu, yeni yüklü parçacıkların oluşumuna rağmen, elektrik yüklerinin cebirsel toplamının korunumu yasasının yerine getirildiği radyoaktif bozunma reaksiyonlarından biridir. Bu tür işlemler, diğer elektrik yüklü parçacıkların bir elektrik yüklü parçacıklardan doğduğu temel parçacıklar arasındaki etkileşimlerin karakteristiğidir. Kapalı bir sistemin toplam elektrik yükü her durumda değişmeden kalır.
Elektrik şarjı. Yük korunumu yasası. Coulomb yasası. Alan kuvveti
Elektrostatik, seçilen eylemsizlik referans çerçevesine göre sabit olan elektrik yüklerinin sistemlerinin etkileşimlerini ve özelliklerini inceleyen elektrik teorisinin bir bölümüdür. İki tür elektrik yükü vardır - pozitif ve negatif. Bu cisimlerin veya parçacıkların elektrik yüklerinin neden olduğu cisimlerin veya parçacıkların etkileşim kuvvetlerine elektrostatik kuvvetler denir. Nokta elektrik yükü, bu görevde şekli ve boyutu önemsiz olan yüklü bir cisimdir. Herhangi bir gövde sisteminin elektrik yükü, yaklaşık olarak 1,6 · 10 -19 C'ye eşit bir tam sayıdaki temel yüklerden oluşur.
Elektrik yükü korunumu yasası
Elektriksel olarak yalıtılmış bir sistemi oluşturan cisimlerin veya parçacıkların elektrik yüklerinin cebirsel toplamı, bu sistemde meydana gelen hiçbir işlem sırasında değişmez.
Yüklü cisimlerin elektrostatik etkileşim kuvvetleri, deneysel olarak oluşturulmuş Coulomb yasasına uyar. Bu nedenle, genellikle Coulomb kuvvetleri olarak adlandırılırlar.
Coulomb yasası
Bir vakumda iki nokta elektrik yükünün elektriksel etkileşiminin gücü, bu yüklerin çarpımı ile doğru orantılıdır, yükler arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır ve yükleri birleştiren düz bir çizgi boyunca yönlendirilir (Şekil 1.1). .
,
burada e 0 = 8.85 · 10 -12 F / m - elektrik sabiti.
Herhangi bir ücretli cisim, bir nokta ücret sistemi olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, yüklü bir cismin diğerine etki ettiği elektrostatik kuvvet, birinci cismin her bir nokta yükünden ikinci cismin tüm nokta elektrik yüklerine uygulanan kuvvetlerin geometrik toplamına eşittir.
Eylemsiz referans çerçevesine göre keyfi bir şekilde hareket eden elektrik yüklü parçacıklar veya cisimler arasındaki etkileşim, şu şekilde gerçekleştirilir: elektromanyetik alan, birbirine bağlı iki alanın birleşimidir - elektrik ve manyetik. göze çarpan özellik Onu diğer fiziksel alanlardan ayıran elektrik alanı, bir elektrik yüküne (yüklü parçacık veya cisim) yükün hareket hızına bağlı olmayan bir kuvvetle etki etmesinden oluşur. Elektrik alanının temel nicel özelliği, güç özelliği olan elektrik alan şiddeti vektörüdür.
Elektrik alan gücü alanın belirli bir noktasına yerleştirilen pozitif birim nokta yüküne alan tarafından etki eden kuvvete eşittir, V / m.
Elektrik alanının yanından, içine yerleştirilen keyfi bir nokta elektrik yüküne etki eden kuvvet Q: = Q, şarjın bulunduğu yerdeki gerilim nerede Q bu yük tarafından bozulan bir alan için, yani. v Genel dava, ücretin içine girmesinden önceki alandan farklı Q.
