№1 дәріс Тақырыбы: Кинематика. Динамика
Электрстатикалық өрістің потенциалы. Электір өрісіндегі жұмыс
жүктеу/скачать 2,32 Mb.
|
Физикадан ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
| Электрстатикалық өрістің потенциалы. Электір өрісіндегі жұмыс
Зарядтар электрстатикалық өрісте орын ауыстрғанда зарядтарға түсірілетін күштер жұмыс атқарады. Электрстатикалық күштердің бір ерекшелігі олардың заряд орын ауыстырғандағы жұмысы зарядтың қандай қандай жолмен орын ауыстрғандығына бацланыссыз, тек зарядтың шамасы мен оның бастапқы және соңғы орнына ғана байланысты болады. Өрістің осы қасиеті өрістің кез-келген нүктесінің потенциалы деп аталатын ерекше функциямен сипатталады. Заряд бір нүктеден екінші нүктеге орын ауыстырғанда істелетін жұмыс сол екі нүктедегі потенциалдар мәндерінің айырымен анықталады. Олай болса, зарядтың электростатикалық өрістегі жұмысының энергиясы потенциалдық энергияға ( ) тең. Енді бір нүктелік оң зарияд біртекті электір өрісінеде қозғалып dl ара қашыққа F күштің әсерінен орын ауыстырса, онда оның істеген элементар жұмысы ( ) Мұндағы E-электір өрісінің кернеулігі. Сонда жұмыс ал толық жұмыс (8.1) Электростатикалық өріс күштерінің потенциалдағына тікелей жетеізу үшін қозғалмайтын нүктелік оң q-зарядтың орісіндегі q нүктелік зарядтың орын ауыстыруда істеген жұмын есептейік. Сонда dl элементіар жолдағы істелген жұмыс Мұндағы десек,онда зарядтың 1-нүктеден 2-нүктеге орын ауыстырғандағы жұмысы (8.2) Сонымен зарядтың электр өрісіндегі 1-нүктеден 2-нүктеге орын ауыстырғанда істелетін жұмыс орын ауыстыру жолының пішініне байланысты емес,тек қана осы зарядтың бастапқы және соңғы орнына ғана байланысты болады.Демек, зарядқа әсер ететін қозғалмайтын q заряд өрісінің күштері потенциалдық болып табылады. Потенциалдық күштердің тұйықталған L жолдағы жұмысы нөлге тең. (8.3) Себебі мұндағы десек,онда Ал q=const болғандықтан, Олай болса,осындай тұйықталған жолдың бойымен нүктелік оң заряд айнала қозғалғанда электр өрісінің күштері орындайтын жұмыс мына өрнекпен өрнектеледі: (8.4) Осы интегралы электростатикалық кернеулік векторының циркуляциясы деп аталады. Потенциал өрістің энергетикалық қасиетін сипаттайтындықтан скаляр шама болып есептеледі. Өрістегі нүктенің потенциалын әрпімен белгілейік: (8. 5) Бірақ зарядтың шексіздіктегі,яғни r , потенциалдық энергиясы нөлге тең,онда оның бір r ара қшықтықтағы потенциалдық энергиясы: (8.6) (8.7) Енді нүктелік оң заряд 1-нүктеден 2-нүктеге электорстатикалық өріс күштері арқылы орын ауыстырып,сонда істелген жұмысты оның потенциалдар айырымы арқылы өрнектесек: (8.8) (8.9) Ал жұмысты ,сондықтан потенциалдар айырымы: (8.10) Егер оң заряд берілген нүктеден электрлік күштер арқылы шексіздікке қашықтатылса,онда жұмыс (8.11) (8.12) жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|