Білім беру бағдарламасының атауы мен шифры 6В01508 "Математика-Физика" Пән циклы атауы және коды

Белгілер мен қысқартулар;

Электродинамиканың қалыптасуының тарихи кезеңдері;

Электродинамиканың негізгі ұғымдары.

СЖ – санақ жүйесі

ИСЖ – инерциалды санақ жүйесі

ХБЖ – халықаралық бірліктер жүйесі

АСТ – арнайы салыстырмалылық теория

ЖСТ – жалпы салыстырмалылық теория

Вакуумдағы электрлік және магниттік өткізгіштік және

«Набла» векторлық дифференциалдық операторы

Электромагниттік өрістің скалярлық және векторлық потенциалы және

Заряд тығыздығы және ток тығыздығы векторы және

Электрлік диполь моменті

Магниттік диполь моменті

Электродинамиканың қалыптасуының тарихи кезеңдері:

1. Электр зарядтары және олардың қасиеттері

2. Кулон заңы (1785 ж.)

3. Био – Савара – Лаплас заңы (1820 ж.)

4. Ампер күші (1820 ж.)

5. Фарадейдің электромагниттік индукция заңы (1831 ж.)

6. Максвелл теңдеулері (1861 ж.)

7. Лоренц күші (1892 ж.)

8. Майкельсон – Морли тәжірибесі (1887 ж.)

9. Эйнштейннің арнайы салыстырмалылық теориясы (АСТ) (1905 ж.).

Электродинамиканың негізінде электр зарядтарының болу фактісі жатыр. Электр зарядтарының қасиеттері:

а) электр зарядтарының екі түрі бар: «оң» және «теріс» зарядтар, аттас зарядтар тебіледі, әр аттас зарядтар тартылады.

б) электр зарядының сақталу заңы - Әлемнің толық заряды тұрақты болып қалады;

в) электр зарядының дискреттілігі - электрон зарядының шамасына тең (Милликен, 1911 ж.) электр зарядының ең аз бөлігі.

Электродинамика - "жақыннан әсер ету" теориясы. Ол бірінші өріс теориясы болып табылады. Электродинамика негізінде зарядтардың арасындағы өзара әрекеттесуді тасымалдаушы электромагниттік өріс ұғымы жатыр. Электр зарядтары өздерінің айналасында электромагниттік өрісті тудырады және бұл өріс басқа зарядтарға әсер етеді.

Вакуумдағы электромагниттік өрісті екі векторлық өріс және арқылы сипаттауға болады. Бұл өрістер кеңістіктің әр нүктесін-де радиус векторымен анықталады және t уақытқа тәуелді болады.

Электромагниттік өріс Максвелл теңдеулерімен сипатталады, олар келесі тұжырымдамаларға ие:

1. Электр өрісі электр зарядтарынан, сонымен қатар уақыттың өзгеруіне байланысты магнит өрісінен пайда болады.

2. Магнит өрісі электр тогынан немесе қозғалатын электр зарядтарынан, сондай-ақ уақыттың өзгеруіне байланысты электр өрісінен пайда болады.

1.Набла векторлық операторы қалай түрленеді?

2. Электродинамиканың қалыптасуының тарихи кезеңдерін атап көрсетіңіз.

3. Максвелл теңдеулері қандай тұжырымдамаларға ие?

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 2

Тақырыбы: Зарядтың сақталу заңы. Үздіксіздік теңдеуі

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Электр заряды.

Заряд жəне ток тығыздығы.

Зарядтың сақталу заңы.

Үздіксіздік теңдеуі.

Дәріс тезисі:

Электр заряды туралы ұғым сіздерге мектеп физика курсынан таныс болғандықтан, қысқаша тоқталып өтейік. Электр заряды əртүрлі денелер тығыз жанасқанда пайда болады. Қатты денелердің бір-біріне жақын жанасуларына беттерінің кедір-бұдырлығы кедергі жасайды. Денелердің беттерін бірбіріне сығу немесе үйкеу арқылы жақындата аламыз. Мысалы, янтарьға ұқсас заттарды жүнге, эбонитті жібекке үйкегенде, олардың жеңіл денелерді тебуі немесе тартуы тəжірибе жүзінде дəлелденген. Мұндай күйдегі заттарда электр зарядтары бар, ал денелерді зарядталған дейді. Егер жібек жіпке ілінген екі жеңіл денені жібекке үйкелген шыны таяқшаны жанастыру арқылы зарядтасақ, олардың бірін-бірі тебетіндігін тəжірибе көрсетті. Дəл осы құбылыс жібекке ілінген екі денені жүнге үйкелген эбонит таяқшамен зарядтағанда байқалады. Денелердің біреуін шыны, екіншісін эбонит таяқшаларымен зарядтасақ, олар бірінбірі тартады. Бұл, шынында, эбонит зарядтарының сапа жағынан айырмашылықтары бар екендігін білдіреді. Табиғатта əртүрлі заттардың көптігіне қарамастан, екі түрлі заряд кездеседі. Шыныда пайда болатын зарядтардың оң, ал эбонитте пайда болатын зарядтарды теріс зарядтар деп атау шартты түрде келісіліп алынған. Жоғарыда келтірілген тəжірибелер аттас зарядтардың бірін-бірі тебетіндігін, əр аттас зарядтардың тартатындығын көрсетті.

Тəжірибе жасау арқылы американдық жəне совет физиктері Р. Милликен жəне А. Ф. Иоффе электр зарядының дискретті екендігін, яғни кез келген дененің заряды қандай да бір эле мен тар зарядқа бүтін еселі болатындығын дəлелдеді.

Теріс жəне оң зарядтарды тасымалдайтын элементар бөл шектер электрон ( ) жəне протон ( ) деп аталады. Сызықтық өлшемдері арақашықтықтарынан едəуір кіші зарядталған денелерді нүктелік заряд деп атайды.

Зерттеліп отырған денелердің сызықтық өлшемдерінің үлкендігі соншалықты - оларды нүктелік заряд ретінде қарастыруға болмайтын жағдайда. Денелердің ішіндегі зарядтардың үлестірулерін білуіміз қажет. Зарядталған бөлшектің ішінен Δτ аз көлемді бөліп алып, оның электростатикалық зарядын Δq деп белгілейік. Көлемнің шамасы шексіз кемігендегі қатынасы электр зарядының берілген нүктедегі көлемдік тығыздығы деп аталады. Егер оны ρ арқылы белгілесек, төменде келтірілген өрнекті аламыз:


Зарядтың көлемдік тығыздығы, дененің бірлік көлемдегі зарядымен өлшенеді. Көлемнің dτ элементіндегі зарядтың шамасы ρdτ тең. Жалпы жағдайда бірқалыпты зарядталмаған денелердің нүктелерінде ρ бірдей емес. Егер көлемдік тығыздық координаталардың функциясы ретінде белгілі болса, онда зарядтың көлем ішіндегі үлестірілуі берілген деп есептелінеді. Көп жағдайларда зарядтар бетке іргелес қабаттарда орналасады. Бұл жағдайда зарядтардың беттік тығыздығын пайдаланған өте қолайлы. Анықтама бойынша зарядтың беттік тығыздығы мына формуламен есептелінеді:

мұндағы, Δq − ΔS бетіндегі зарядтың шамасы. Зарядтың беттік тығыздығы бірлік беттегі зарядтың шамасымен өлшенеді. dS беттің элементіндегі зарядтың шамасы σdS тең. Дененің ішіндегі зарядтың үлестірілуі белгілі болса, олардың туғызатын электр өрісінің кернеулігін есептеуге болады. Ол үшін зарядталған денені шексіз кішкентай бөліктерге бөліп, нүктелік зарядтар ретінде қарастыру арқылы олардың əрқайсысының туғызатын электр өрісінің кернеуліктеріне сперпозициялау əдісін қолданып, толық кернеуді табамыз. Электр өрісінің кернеуліктерін қосу əдістері интегралдауға əкеледі. Ағылшын физигі М. Фарадей тəжірибеден алынған нəтижелерді қорыта келе, табиғаттың фундаменталды заңы, зарядтардың сақталу заңын ашты: кез келген оқшауланған жүйедегі зарядтардың алгебралық қосындысы жүйенің ішінде қандай процестер өтсе де өзгеріссіз қалады. Сақталу заңы оң жəне теріс зарядтың пайда болуы бір мезгілде орындалмаса, бұзылады. Осы уақытқа дейін мұндай құбылыс байқалған емес. Электромагнетизм құбылыстарын зерттеу барысында зарядтың сақталмауы электромагниттік теориямен үйлеспейтіндігін

көрсетті. Электр заряды релятивистік инвариантты шама. Олай болса, ол санақ жүйесіне тəуелсіз, яғни заряд қозғалыста ма, əлде тыныштықта ма, оған байланысты емес. Денелерде заряд тасымалдаушыларының бар болуы, олардың электр тогын өткізетіндігінің шарты болып есептеледі. Денелер электр тогын өткізу қабілеттілігіне байланыты өткізгіштерге, диэлектриктерге жəне шалаөткізгіштерге бөлінетіндігі сіздерге жалпы физика курсынан таныс. Көлемді өткізгіштердегі ток оның қалыңдығы бойынша біркелкі үлестірілмейді. Мысалы, электролиттік ыдыста, сиретілген плазмада, атмосфераның жоғарғы қабаттарында пайда болатын ток барлық көлем бойынша біркелкі үлестірілмеген. Осындай құбылыстарды сипаттау мақсатында токтың тығыздығы деген ұғым енгізіледі. Токтың тығыздығы өткізетін ортаның нүктелеріне тəуелді векторлық шама. векторының бағыты зарядтың берілген нүктедегі орын ауыстыруының бағытын көрсетеді. Ток тығыздығының шамасы . Бірлік уақытта j векторына перпендикуляр орналасқан бірлік ауданнан өтетін зарядтың мөлшерімен анықталады. Немесе өткізгіштің ΔS элементінен перпендикуляр бағытта өтетін ΔJ күшінің осы элемент шамасына қатынасының шектік мəнін айтады.

бұдан төмендегі теңдік шығады:

Егер ток тығыздығын өткізгіштің берілген нүктесінде тоқтың бағытымен бағыттас вектор ретінде қарастырсақ, онда dS ауданының кез келген бағытында мына қатынас орындалады:

немесе

мұндағы, j – − векторының dS бетіне тұрғызылған сыртқы n нормалына проекциясы.

Ток тығыздығы түсінігін пайдаланып, электр тогының негізгі теңдеуін дифференциалдық жəне интегралдық түрде өрнектей аламыз (Ом жəне Джоуль заңдары).

Бекіту сұрақтары:

1.Элекр заряды дегеніміз не?

2.Зарядтың көлемдік тығыздығы, дененің бірлік көлемдегі зарядының формуласын жазыңыз.

3.Фарадей тәжірибесіне түсініктеме беріңіз.

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 3

Тақырыбы: Ваакуумдегі электромагниттік өріс

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Вакуумдегі электромагнит өріс.

Өрістің зарядталған бөлшектерге əсері, өріс көздері.

Электр жəне магнит өрістері.

Электр өрісінің кернеулігі, магнит өрісінің индукциясы, суперпозиция принципі

Нүктелік, көлемдік, беттік жəне сызықтық зарядтардың біртекті ортадағы өрісі векторы Дәріс тезисі:

Электр зарядтарының бір-бірінен əсерлесулерін зерттегенде, неге зарядтарға əсер ететін күштер пайда болады? Ол бір зарядтан екіншісіне қалай беріледі? деген сұрақтар туындайды. Физиканың даму процесінде қойылған бұл сұраққа бір-біріне қарама-қарсы екі жауап берілді. Біріншісінде, ешқандай ортаның қатысуынсыз денелер екінші денеге əсер етеді, яғни күштер бір денеден екіншісіне вакуумда тез арада (алыстан əсерлесу теориясы) беріледі деп болжап жасалынды. Бұл көзқарас бойынша, бір ғана зарядтың бар болуынан оны қоршаған кеңістікте өзгерістер болмайды.

Екіншісінде, денелердің араларындағы күштік əсерлесулер, оларды қоршаған белгілі бір орта арқылы шектік жылдамдықпен беріледі (жақыннан əсерлесу теориясы) деп есептелінді. Ортада бір зарядтың бар болуы кеңістікте өзгерістер туғызады. Қазіргі заман физикасы жақыннан əсерлесу теориясын құптайды. Шындығында, ортаның қатысуынсыз күштік əсерлердің вакуумде берілуін материясыз қозғалыспен теңестіруге болады. Сондықтан тыныштықтағы зарядтардың араларындағы күштік əсерлердің берілу табиғатын ұғыну үшін əсерді қамтамасыз ететін орта енгізілуі қажет. Ол орта электр өрісі болып табылады. Қандай да бір жерде заряд болса, оның айналасында міндетті түрде электр өрісі туындайды. Ал электр өрісінде орналасқан кез келген зарядқа күштің əсер етуі оның негізгі қасиеті болып табылады.

Осыған ұқсас, қозғалыстағы зарядтардың (токтардың) немесе тұрақты магниттердің магниттік əсерлерін қарастыру арқылы біз магнит өрісі деген ұғымды қабылдаймыз. Келесі тарауларда электр жəне магнит өрістерінің бір-біріне түрленетіндігі,

олардың əрқайсысы электромагниттік өрістің дербес жағдайы болатындығы қарастырылады. Берілген нүктеде электр өрісін сипаттайтын негізгі шама электр өрісінің кернеулігі E болып табылады. Өрісті зерттеу мақсатында оны өзгертпейтін шамасы өте аз оң нүктелік сынама заряд қолданылады. Кулон заңы бойынша басқа зарядтардың өрісіне енгізілген сынама e′ зарядқа осы зарядқа пропорционал күш əсер етеді. Егер өрістің əрбір нүктесінде оған орналастырылған бірлік оң зарядқа əсер ететін күш белгілі болса, электр өрісінің күші толық анықталады. Кулон заңынан нүктелік е заряды өзінен R қашықтықта мынадай өріс туғызатындығы белгілі:

мұндағы, R − e зарядынан өрістің қарастырылып отырған нүктесіне жүргізілген радиус-вектор. Екі немесе бірнеше зарядтардың электр өрісі, жеке əр зарядтың туғызатын электр

өрістерінің векторлық қосындысына тең. E барлық зарядтар жүйесінің электр өрісінің қорытқы, ал Ei- i − ші i e элементар зарядтың электр өрісінің кернеуліктері деп алсақ, онда

теңдігі орындалады.

Əрбір дербес жағдайда электр өрісінің кернеулігін алгебралық қосындысы арқылы табу өте күрделі есептеулерді қажететеді. Көп жағдайларда есептеуді жеңілдету үшін электр өрісінің жалпы қасиеттерін сипаттайтын теоремалар қолданылады. Осы мақсатта өте аз dS ауданынан өтетін E векторының ағынын есептейік. Алғашқыда E өрісі О нүктесінде орналасқан е заряды арқылы туындайды деп алайық.

Егер R зарядтан dS ауданының бетіне жүргізілген радиусвектор болса, онда осы ауданнан өтетін E векторының ағыны dN төмендегі формуламен анықталады.

Мұндағы, dS′- R-ға перпендикуляр dS ауданының проекциясы. R радиус-векторына перпендикуляр dS′ ауданы, центрі О нүктесіндегі радиусы R шар бетінің элементімен сəйкес келеді.

1.Электр жəне магнит өрістері.

2.Электр өрісінің кернеулігі, магнит өрісінің индукциясы, суперпозиция принципі

Әдебиет:

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 4

Тақырыбы: Остроград-Гаусс теоремасының интегралдық жəне дифференциалдық формасы

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Остроград-Гаусс теоремасының интегралдық жəне дифференциалдық формасы.

Электростатикалық өрістегі диэлектриктер.

Электр индукциясының векторы.

Зарядтар симметриялы үлестірілген жағдайда өрістерді есептеуді Остроград-Гаусс теоремасы жеңілдетеді. Денелік аз dW бұрышпен оның О төбесінен 0 dS сфералық жəне сфералық емес dS беттердің элементтері көрінсін делік.

О нүктесінде орналасқан нүктелік Q зарядының тұйықталған S бетінен өтетін (S бетінің көріну денелік бұрышы Ω ) электр өрісінің E кернеулігінің ағынын есептейік dS бетінен өтетін электр өрісінің dN ағыны формуласымен анықталады.

теңдігін пайдалансақ, мына өрнекті аламыз:

мұндағы Ω - нүктелік заряд орналасқан нүктеден S беті көрінетін денелік бұрыш.

Егер S беті Q зарядын толық қамтыса, онда тұйық бет көрінетін Ω денелік бұрышы 4π тең.

Тұйық беттен өтетін ағын үшін:

Алынған нəтижені былайша талқылауға болады. Егер заряд оң болса, одан күш сызықтары шығады, ал теріс болса, оған осынша күш сызықтары енеді. Шығатын сызықтар ағыны оң, кіретін өріс сызықтарының ағыны теріс деп есептелінеді. Егер тұйық бет ішінде бірнеше зарядтар болса, одан өтетін электр өрісінің ағыны мынаған тең:

мұндағы ∑Q - зарядтардың алгебралық қосындысы. өрнегі зарядтардың кез келген үлеструлерінде дұрыс жəне Остроград-Гаусс теоремасының интегралдық формасын береді. Көлемдік үлестірілу жағдайында

мұндағы, V − S тұйық бетімен шектелген көлем. Теоремаға былайша формулировка жасалады: еркінше алынған тұйық беттен өтетін кернеулік векторының ағыны беттің ішінде орналасқан зарядтардың алгебралық қосындысын шамасына көбейткенге тең.

Жоғарыда шектелмеген біртекті диэлектриктегі өрісті қарастырдық. Егер барлық өріс біртекті диэлектрикпен толтырылса ( ), онда кернеулікпен күштік əсерлерді есептейтін формулалардың бөлімінде ε > 1 шама пайда болады. Яғни, өріс жəне күштік əсерлесулер вакууммен салыстырғанда ε -есе кемиді. Реалдық жағдайда өріс пішіндері мен өлшемдері əртүрлі диэлектриктермен толтырылады. Олардың өріс сызықтарын қисайтуын ескеру, өте қиын проблемаларды шешуді қажет етеді. Теорияда зарядтары молекулалармен үздіксіз байланысқан (кернеулігі молекуладан электронды жұлып алатын өріс қарастырылмайды), идеалды диэлектриктер зерттеледі. Бұл жағдайда молекуладағы

байланысқан зарядтардың өріс əсерінен ығысатындағы жəне идеал диэлектриктің өткізгіштігі нөлге тең екендігі ескеріледі. Электрлеу кезінде (мысалы, үйкеу арқылы) диэлектриктерге шекті беттік зарядтар бере аламыз. Өткізгіштің бетіндегі еркін зарядтарды, беттің бір нүктесін жерге қосу арқылы жоя алатын болсақ, диэлектриктің бетіне берілетін зарядтар, беттің барлық нүктелерін жермен жанастырғанда ғана жойылады. Сонымен қатар, реал диэлектриктердің өткізгіштігі шектеулі. Өлшемдері макроскопиялық қатты немесе сұйық диэлектриктерге көлемдік еркін зарядтарды енгізу мүмкін болмағандықтан, газ тəріздес немесе плазмалық күйлер қарастырылады. Электр

өрісінің əсерінен диэлектрик поляризацияланады. Жалпы физика курсында поляризацияның екі механизмін (электрондық жəне ориентациялық) қарастырған болатынбыз. Бірінші, механизмінде полярлы емес молекулалар бар, сыртқы өріс жоқ болғанда олардың əрқайсысындағы оң жəне теріс зарядтар молекулалар зарядтарының центрімен салыстырғанда симметриялы орналасқандығы ескеріледі. Сыртқы өрістің əсерінен молекулалар ішіндегі зарядтар қайта үлестіріліп, поляризацияланады (əр аттас зарядтар қарама-қарсы бағытта ығысады). Яғни, оларды диполь ретінде қарастыра аламыз. Молекула диполінің моменті оң жəне теріс зарядтардың центрлерінің l арақашықтығын q зарядына көбейткенге тең.

Молекулярлық дипольдің моменті өріс кернеулігіне пропорционал

мұндағы, β - молекулалардың поляризациялануы. Диэлектриктің поляризациялану дəрежесі бірлік көлемдегі молекулярлық дипольдар моменттерінің геометриялық қосындысымен анықталатын поляризация векторымен сипатталады.

мұндағы, бірлік көлемдегі молекулярлық дипольдардың моменті, N − бірлік көлемдегі молекулярлық дипольдар саны. Біртекті өрісте біртекті заттың барлық молекулалары бірдей поляризацияланған деп алсақ, төмендегі теңдік шығады:

Сондықтан поляризация векторы өріс кернеулігіне пропорционал. α = Nβ коэффициенті заттың диэлектрлік қабылдағыштығы.

Полярлы емес молекулалар диэлектриктеріне мысал ретінде мына заттарды жатқызуға болады. Газдар - ; сұйықтар – толуол, гексан, бензол; кейбір атомдық жəне молекулярлық кристалдар – нафталин, т.б. Екінші (ориентациялық) диэлектриктерге тəн поляризация механизміне, молеку лалардағы таңбалары қарама-қарсы зарядтар сыртқы өріс жоқ кезде бір-бірімен салыстырғанда ығысқан, яғни құрылысы полярлық жəне электрлік дипольдар болып табылатын молекулалар жатады. Сыртқы өріс жоқ болғанда, молекулалық дипольдің моменттері хаосты орналасқандықтан, поляризация векторы нөлге тең. Сыртқы электр өрісінің əсерінен молекулалық дипольдар өріске параллель орналасады. формуласы бұл жағдай үшін де дұрыс. Электрондық теорияда поляризация векторы өріс кернеулігіне пропорционал болатындығы дəлелденген.


Бекіту сұрақтары:

1.Остроград-Гаусс теоремасының интегралдық формасын жазыңыз.

2. Остроград-Гаусс теоремасының дифференциалдық формасын жазыңыз.

3. Электр индукциясының векторы дегеніміз не?

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 5

Тақырыбы: Электростатикалық өрістің потенциал. Дипольдің өрісі

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Электростатикалық өрістің потенциалдық мінездемесі.

Біртекті ортадағы электростатикалық өрістің потенциалы.

Біртекті ортадағы нүктелік, көлемдік, беттік жəне сызықтық зарядтардың потенциалы.

Потенциалдың градиенті жəне оның өріс кернеулігімен байланысы.

Дипольдің өрісі.

Электр өрісіндегі өткізгіштер.

Дәріс тезисі:

Электростатикалық өрістің жұмысы оның əрбір нүктесінде энергетикалық шаманың өзгерісін сипаттайтын скалярлық потенциал арқылы анықталады.

Оң Q зарядтың өрісіне сынақ q зарядын орналастырайық. Егер санақ заряды еркін болса, онда ол электростатикалық тебіліс күшінің əсерінен Q зарядынан кернеуліктің мəні кему бағытында өріс нөлге теңелгенше алыстайды. Бұл жағдайда сынақ зарядының кинетикалық энергиясын арттыру үшін жұмыс істелінеді. Барлық жағдайдарда аталған жұмыстың мəні шекті жəне сынақ зарядының шамасына пропорционал. Анықтама бойынша сынақ зарядының қозғалысы басталған нүктенің потенциалы ϕ деп, төмендегі қатынасты айтады:

Егер Q зарядының шамасы теріс болса, онда потенциалдыңтаңбасы теріс болады.

Сонымен, өрістің берілген нүктедегі потенциалы сан жағынан осы нүктеден бірлік оң зарядты шексіздікке апару үшін өрістің істеген жұмысына тең немесе өрістің берілген нүктедегі потенциалы сан жағынан бірлік оң зарядты шексіздіктен қарастырылып отырған нүктеге алып келу үшін сыртқы күштердің өріске қарсы істеген жұмысына тең. Зарядты шексіздіктен өрістің берілген нүктесіне орын ауыстыру үшін сыртқы күштердің істеген жұмысы оның потенциалдық энергиясына айналады, яғни Олай болса, мына қатынасты аламыз:

Бұдан өрістің берілген нүктедегі потенциалы сан жағынан осы нүктеде орналасқан бірлік оң зарядтың потенциалдық энергиясына тең екендігі шығады. Потенциалы ϕ нүктеде орналасқан q зарядының потенциалдық энергиясы W = qϕ тең. Зарядтың берілген нүктедегі потенциалдық энергиясы W1 = qϕ1 , ал басқа нүктедегі W2 = qϕ 2 болсын делік. Онда зарядты бірінші нүктеден екіншісіне орын ауыстыру үшін өрістің істеген жұмысы А, зарядты бірінші жəне екінші нүктелердің потенциалдарының айырымына көбейткенге тең.

немесе

Потенциалдың анықтамасынан өрістің əсерінен оң зарядтар кему, ал терістері арту бағыттарында қозғалатындығы шығады. Потенциалдың барлық нүктелерде, сонымен қатар, екі ортаның шекарасында үздіксіз болып қалуы, яғни секіріп өзгермеуі оның энергетикалық мағынасымен байланысты маңызды қасиеті болып табылады. өрнегінен өте жиі пайдаланылатын төмендегі теңдік алынады:

Біртекті өрісте

Потенциалдың градиенті деп оның ең үлкен өсу бағытымен бағытталған, сан жағынан бірлік ұзындықтағы потенциалдың өзгерісіне тең векторлық шаманы айтады. Кеңістіктің қандай да бір нүктесінен оған шексіз жақын нүктесіне бірлік оң зарядты орын ауыстырғанда істелетін жұмыс осы нүктелердің потенциалдар айырымына тең.

мұндағы, жəне нүктесіне жүргізілген радиус-вектор.

Немесе



функциясының толық дифференциясы. «-» таңбасы өріс оң зарядты потенциалдық кему жағына қарай орын ауыстырытындығын көрсетеді. теңдеуі мынадай болып түрленеді:

Мұндағы

Бұдан

өрнегі шығады. Кернеуліктің координаталардағы проекциялары мынадай қатынастармен анықталады:

Кернеулік модулі мына формуламен есептеледі:

тигізеді.

Бір-бірінен өте аз қашықтықта орналасқан шама жағынан тең, таңбасы бойынша қарама-қарсы екі нүктелік зарядтар жүйесі диполь деп аталатындығы жалпы физика курсынан таныс. Магниттік құбылыстар теориясында аналогия бойынша магниттік диполь ұғымы енгізіледі. Ұсынылып отырған модельдің маңыздылығы көп жағдайларда молекулаларды диполь ретінде қарастырудан туындайды. Дипольдің негізгі сипаттамасы ретінде сан жағынан зарядтың q шамасын олардың арақашықтығына l көбейткенге тең шаманы айтады. Дипольдік моменттің бағыты теріс зарядтан оң зарядқа бағытталған l векторымен бағыттас.

Бекіту сұрақтары:

1. Электростатикалық өрістің потенциалдық мінездемесі қандай?

2. Біртекті ортадағы электростатикалық өрістің потенциалының формуласын жазыңыз.

3. Потенциалдың градиенті жəне оның өріс кернеулігімен байланысын жазыңыз.

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 6

Тақырыбы: Электродинамиканың эксперименттік негіздері

Сағат саны:

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Кулон заңы жəне вакуумдегі электростатиканың теңдеулері

Пуассон-Лаплас теңдеуі.

Сызықты тұрақты токтың магнит өрісі. Ампер жəне Био-Савар-Лаплас заңдары.

Электромагниттік индукция жəне Фарадей заңы.

Ығысу тогы

Электродинамиканың негізгі заңына көптеген тəжірибелердің нəтижесінде алынған нүктелік зарядтардың əсерлесу заңы (Кулон заңы) жатады. Егер зарядталған дененің сызықтық өлшемдері, өрістің зерттеліп отырған нүктесіне дейінгі қашықтықпен салыстырғанда көп кіші болса, оны нүктелік заряд ретінде қарастыруға болады.

Кулон заңы бойынша жəне нүктелік зарядтардың əсерлесу күші, олардың көбейтіндісіне тура, ал арақашықтықтарының r квадратына кері пропорционал:

мұндағы, - зарядтар орналасқан біртекті ортаның салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі, - өлшемді таңдап алуға тəуелді пропорционалдық коэффициент. Салыстырмалы диэлектрлік өтімділік өлшемсіз шама жəне ол кез келген біртекті ортадағы ( ) зарядтардың əсерлесу күші вакуумдегіден ( ) неше есе кем екендігін көрсетеді.

Гаусс жүйесінде , ал Интернационалдық жүйеде



- ортаның қасиеттеріне тəуелсіз, электрлік тұрақты шама .

Келтірілген пропорционалдық коэффициенттерін ескерсек, Кулон заңы төмендегідей өрнектеледі:

Гаусс жүйесінде

Интернациналдық жүйеде:

теңдіктері мынадай болып түрленеді:

Кулон заңындағы зарядтардың əсерлесу күші олардың арақашықтықтарының квадратына кері пропорционалдығы тікелей тəжірибе жасау арқылы дəлелденген. Ал күштің зарядтардың шамасына тəуелдігін табу зарядтардың шамасы олардың əсерлесу күшін өлшеу арқылы анықталатындықтан, күрделірек болады.

Зарядтар саны төрттен кем болмаса, ізделініп отырған тəуелділік олардың қос-қостан алынған əсерлесу күштерін тізбектей өлшеу арқылы тексеріледі. Өлшеуді жеңілдету үшін зерттеліп отырған зарядтарды барлық жағдайларда бірдей арақашықтыққа

орналастырамыз. Онда теңдеуінен төмендегі қатынастар шығады:

Əсерлесу күштерін өлшеу əдісімен, тек зарядтар шамаларының қатынастарымен анықтауға болады. Кулон заңы тыныштықтағы нүктелік зарядтар үшін дұрыс. Электростатикалық өрісті еркін немесе байланысқан зарядтар туғызады. Кеңістікте электр өрісінің кернеулігінің үлестірілуі берілсе, оны туғызатын зарядтардың үлестірілуімен олардың араларындағы əсерлесу күштерін анықтай аламыз. Электр өрісі

потенциалды болғандықтан, кез келген тұйық контур бойынша алынған векторының циркуляциясы нөлге тең. Яғни, электростатикалық өрістің сызықтары үшін төмендегі теңдік орындалады:


Стокс теоремасын пайдаланып, теңдігінен өрістің дифференциалдық сипаттамасына өтейік.


Интегралдау беті еркін болғандықтан ( ), (4.1.5) өрнегінен мына теңдік шығады.


формуласы электростатикалық өрістің құйынсыз жəне оның сызықтырының тұйық еместігін көрсетеді.

Ал электр индукциясы векторының дивергенциясы еркін зарядтардың көлемдік тығыздығына тең.

Немесе интегралдық түрде жазсақ, мынадай өрнек шығады:

Гаусс жүйесінде .

Дифференциалдық теңдеу электродинамиканың негізгі теңдеулерінің бірі деп есептелінеді. Бұл теңдеудің көмегімен шексіз кішкентай көлемде орналасқан зарядтың шамасы бойынша (өрістің басқа бөліктеріндегі зарядтардың үлестіріуіне тəуелсіз) өрістің əрбір нүктесіндегі электрлік индукция векторының дивергенциясын анықтай аламыз. Керісінше, өрістің берілген нүктесіндегі зарядтың тығыздығын анықтау үшін, сол нүктедегі электрлік индукция векторының дивергенциясын білу жеткілікті. Дивергенцияның сандық шамасы өріс көзінің молшылығын немесе қуаттылығын көрсетеді. Сондықтан электр өрісінің көздері зарядтар болып табылады. Ал оның қуаттылығы немесе молшылығы 4 тең. (4.1.10) теңдеуі кез келген пішіндегі тұйық бетпен шектелген көлемнің ішінде орналасқан q зарядтың, сол беттен өтетін электр индукциясы векторының ағыны тең екендігін көрсетеді. Жоғарыда келтірілген теңдіктер орындалуы үшін векторы қарастырылып отырған көлемде шекті жəне үзіліссіз болуы қажет. жəне векторының шекаралық шарттарын қорытып шығару үшін электростатикалық өрістің негізгі теңдеулер жүйесін пайдаланайық. Зарядтардың көлемдік жəне беттік үлестірілуі кезіндегі потенциалы жəне оның координаталар бойынша алынған бірінші туындысы үздіксіз болатындығын көрсеткен болатынбыз. жəне векторлары үшін дифференциалдық теңдеуді шешкенде, интегралдаудың тұрақ тылығы пайда болады. Сондықтан өріс векторларын бірмəнді анықтағанда ортаның бөліктерінің шекарасындағы қа сиеттерін, яғни шекаралық шарттарды білуіміз қажет. Осылар арқылы интегралдардың тұрақтыларын жəне векторларды бірмəнді анықтаймыз.

Электростикада кездесетін күрделі есептерді шешу потенциалдық дифференциалдық теңдеуді қолдану арқылы жеңіл детіледі. Электростатиканың негізгі теңдеулерін жазайық.

Диэлектриктің біртектілік шартын пайдалансақ, төмендегі өрнекті аламыз:

Бұл теңдеу (Пуассон теңдеуі) еркін зарядтары бар нүктерде орындалып, еркін зарядтары жоқ нүктелер үшін Лаплас теңдеуіне өтеді.

Электростатиканың негізгі есептерін шешкенде Пуассон теңдеуінің атқаратын рөлі өте үлкен. Мысалы, Пуассон теңдеуі арқылы өткізгіштердегі берілген зарядтар жүйесінің өрісін сипаттайтын шамалар есептелінеді.

Тəжірибе жүзінде алынған Ампер жəне Био-Савар-Лаплас заңдары тұрақты токтардың магнит өрісінің теориясының негізін құрайды.

Бекіту сұрақтары:

1. Кулон заңын жазып көрсетіңіз.

2. Пуассон-Лаплас теңдеуі қалай өрнектеледі?

3. Ампер жəне Био-Савар-Лаплас заңдары.

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 7

Тақырыбы: Вакуумдегі стационарлық магнит өрісінің теңдеулері

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Зарядтар жүйесінің үлкен арақашықтықтағы потенциалы, мультипольді жіктеу.

Дипольді момент. Квадрупольді момент туралы ұғым.

Толық токтың заңы. Тұрақты токтардың магнит өрісінің дифференциалдық теңдеуі.

Зарядтардан алыста орналасқан нүктелердегі еркінше алынған көлемдік зарядтар жүйесінің өрісін табайық. Ол үшін потенциалдар формуласын пайдаланамыз:

мұндағы, V - зарядтар жүйесі орналасқан кеңістік көлемі. Координата бас нүктесі V көлемінің ішінде орналассын.

өрнегіндегі 1/r координатаның 0 бас нүктесінің аймағындағы ξ_i дəрежесі бойынша Тейлор қатарына жіктейік:

Осы жіктелген өрнекті 1-ші теңдігіне қойсақ, мынадай қатынас шығады:

Соңғы өрнекті қосынды түрінде жазамыз:

жіктелуінің үшінші мүшесі төмендегідей түрді қабылдайды:

Еркін алынған зарядтар жүйесінің үлкен арақашықтықтағы потенциалын нүктелік зарядтың, дипольдің, квадрупольдің потенциалдарының қосындысы ретінде қарастыруға болады. Мультипольдар бойынша жіктелудің бұл əдісі теорияда кеңінен қолданылады.

L контурымен шектелген S бетінен бірнеше токтар өтсе, онда магнит қозғаушы күш мына формуламен есептеледі:

мұндағы, ∑I − S бетін қиып өтетін токтардың алгебралық қосындысы. Соңғы өрнек токтың толық заңы деп аталады.

Бекіту сұрақтары:

1. Зарядтар жүйесінің үлкен арақашықтықтағы потенциалын жазыңыз.

2. Толық токтың заңы қалай жазылады?

3. Тұрақты токтардың магнит өрісінің дифференциалдық теңдеуін көрсетіңіз.

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 8

Тақырыбы: Вакуумдегі электромагниттік өрістің жалпы қасиеттері

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Квазистацонарлық электромагниттік өріс жəне оның шарттары.

Электромагниттік индукция заңының дифференциалдық формасы.

Вакуумдегі электромагниттік өріске арналған Максвелл теңдеулер жүйесінің интегралды жəне дифференциалды түрлері жəне олардың физикалық мағынасы мен қасиеттері.

Электромагниттік өрістің энергия ағынының тығыздығы.

Өріс-бөлшек жүйесіндегі энергияның сақталу заңы.

Умов-Пойтинг векторы

Дәріс тезисі:

Алдыңғы тақырыптардағы векторлар мен потенциалдар үшін жазылған теңдеулерге уақыт кірмейді. параметрлерінің уақытқа тəуелсіздігі өрістің стационарлы екендігін көрсетеді. Физикалық тұрғыдан бұл өрістің кернеуліктері мен потенциалдарының мəндері (сонымен қатар, олармен байланысқан шамалар, мысалы, күштер, векторлардың ағыны жəне т.б.) əрбір берілген моменттегі зарядтар мен токтардың үлестірулеріне тəуелді болатындығын дəлелдейді. Мұндай стационарлы өрістерді тыныштықтағы зарядтар жəне тұрақты токтар туғызады. Айнымалы токтар үшін олар өтетін өткізгіштердегі зарядтардың тығыздығы мен токтар үздіксіз өзгеретін болса, токпен синхронды пайда болатын өрістің өзгерісін анықтауымыз керек. Яғни, өрістің уақыт бойынша токтың өзгерісінен қаншаға озық немесе қалыс екендігін табуымыз қажет.

Стационарлық өрістердің заңдарын қолдануға болатын айнымалы өрістерді (осыларға сəйкес айнымалы токтарды стационарлық деп қарастыруға болатын) квазистационарлық өріс деп қарастырады. Мұндай токтар жəне олардың өрістері квазистационарлы деп аталады. Айнымалы токтар мен олардың өрістерінің квацистационарлы болуының шарттарына анықтама берейік. 1. Айнымалы тогы бар электр желісінің ұзындығы оның бойымен жарық жылдамдығымен тарайтын электромагниттік толқынның λ толқын ұзындығынан кіші болуы қажет.

1831 жылы Фарадейдің ашқан электромагниттік индукция заңы практикалық маңызы өте үлкен фундаменталды физикалық құбылыстарға жатады. Сондықтан оның ашылу жолын электротехниканың туған мерзімі деп атайды. Контурды қиып өтетін магнит ағыны уақытқа байланысты өзгерсе, онда электр қозғаушы күш, яғни индукциялық ток пайда болады. S бетті шектейтін L өткізгіш контуры арқылы лездік мəні тең айнымалы ф магнит ағыны өтсе, индукцияның электр қозғаушы күші (ЭҚК) ағынның өзгеру жылдамдығына пропорционал болатындығы жалпы физика курсынан белгілі:

Қатынастағы теріс таңба Ленц ережесін өрнектейді.

Максвелл еңдеулер жүйесі төмендегідей реттілікпен жазылады:

Максвелдің I теңдеуі:

Максвелдің II теңдеуі:

Индукция векторының дивергенциясы үшін теңдеу мынадай болып түрленеді:

Үзіліссіз теңдеуді (электр зарядының сақталу заңы) келтірейік:

Токтар мен зарядтардың үлестірулерін белгілі деп алып, Максвелл теңдеулерінің көмегімен E жəне H векторларының тəуелсіз алты құраушысын табуға болады. Максвеллдің сегіз скалярлық дифференциалдық теңдеулер жүйесінде алты тəуелсіз теңдеулер бар.

Бекіту сұрақтары:

1. Стационарлық өрістердің заңдарын қолдануға болатын айнымалы өрістерді қалай атайды?

2. Контурды қиып өтетін магнит ағыны уақытқа байланысты өзгерсе...

3. Максвелл теңдеулер жүйесін жазыңыз.

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.
Дәріс 9

Тақырыбы: Салыстырмалылықтың арнайы теориясының эксперименттік негіздері

Сағат саны: 1

Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:

Салыстырмалылықтың арнайы теориясының эксперименттік негіздері.

Галилейдің салыстырмалы принципі.

Максвелдің ойша жасалған эксперименті.

Майкельсонның тəжірибесі.

Дәріс тезисі:

Эйнштейннің салыстырмалы теориясы өзінің алғашқы қағидалары мен қорытындыларының төтенше революциялық күйіне қарамастан, физиканың табиғи дамуының нəтижесін көр сетті. Оның идеялық көздерінің бірі Галилей ұсынған класси калық механиканың салыстырмалылық принципі болып табылады. Біз механикалық қозғалыс, яғни дененің кеңістіктегі орын ауыстыруы туралы айтқанда əрқашан оның басқа денелермен салыстырғандағы қозғалысын қарастырамыз. Басқа денелермен салыстырғандағы қозғалысты математикалық тұрғыдан сипаттау үшін оны санақ жүйесімен байланыстыру қажет. Санақ жүйесіне кеңістікте дененің орнын анықтайтын координаталар жүйесі мен уақытты есептейтін сағатты жатқызуға болады. Кез келген физикалық экспериментті жүргізгенде, ол анықталған жағдайда белгілі бір санақ жүйесінде өтеді деп есептелінеді. Геометрияда координаталық жүйенің денемен байланыстырылуы міндетті емес. Ал физикада координаталар жүйесі материалдық денемен байланысқан. Қарастырып отырған физикалық процестерді ұғынуды жеңілдету мақсатында тікбұрышты декарттық координаталар жүйесін пайдаланайық. Алдағы уақытта өлшемдері өте аз денелерді қарастырып, олардың айналмалы қозғалысын ескермейміз. Механикада мұндай денелерді материалдық нүкте, ал салыстырмалылықтың арнайы теориясында (АСТ) бөлшек ретінде қарастырады. Х осінің бойымен бірқалыпты қозғалатын бөлшектің жылдамдығын анықтау үшін оның t₁ жəне t₂ уақыттарына сəйкес келетін x₁, x₂ координаталарын анықтауымыз керек.

Галилей түрлендірулері математикалық тұрғыдан денелердің координаталары салыстырмалы жəне əртүрлі санақ жүйелерінде бірдей емес екендігін өрнектейді. Бірақ екі дененің арақашықтығы Галилейдің барлық санақ жүйелерінде бірдей жəне Галилей түрлендірулерінің инварианты екендігін оңай анықтауға болады. Ғалымдарда зертханалардың эфирмен салыстырғандағы қозғалысының бірқалыпты түзу сызықты болатындығын опти калық құралдардың көмегімен анықтауға болмай ма деген ой туды. Зертхана өзінің ішінде орналасқан оптикалық құрал-жабдықтармен бірге (линзалар, айна, жазық, параллель шыны пластиналар, т.б.) эфирдің ішінде оны өзімен бірге ілестірмей қозғалады деп алайық. Бұл жағдайда эфир зертханамен салыс тырғанда қозғалыста болады. Яғни, зертхананың ішінде эфир желі тұрады. Эфир желінің бар екендігін анықтау жолын 1878 жылы Максвелл көрсетті.

Бекіту сұрақтары:

1.Галилейдің салыстырмалылық принципін көрсетіңіз.

2.Эйнштейннің салыстырмалы теориясының алғашқы қағидаларын айтып беріңіз.

3. Максвелдің ойша жасаған экспериментінің маңызы неде?

Әдебиет:

1.Бижігітов, Т. Электродинамика және салыстырмалылықтың арнайы теориясы : Оқулық. / ҚР Білім және ғылым министрлігі, ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы . - Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2012. - 448 б.

2.Әбілдаев, Ә.Физика. Электродинамика негіздері : Әдістемелік нұсқау. . - Алматы: "Рауан", 1993. - 96 б.

3. Бейсен, Н. Электродинамика : Оқу құралы. / әл-Фараби атын. ҚазҰУ. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 80 б.

4. Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Шугаева Т.Ж. Электродинамика и теория относительности. Электродинамика және салыстырмалылық теориясы. Electrodynamics and the theory of relativity. Учебник. Оқулық. Textbook.- Актобе: «А-Полиграфия», 2021, - 456 с.