Оқулық физика 8 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі ұсынған

107
Кернеу
 деп зарядты орын ауыстырғанда электр өрісінің атқарған 
жұмысының осы зарядтың модуліне қатынасын айтады:
U = 
А
q
 .
W
q түріндегі қатынастарды 
өрістің потенциа лы
 деп атап, 
j
 әрпі-
мен белгілейді.
Өрістің потенциалы
деп өріске енгізілген оң бірлік зарядтың 
потенциалдық энергиясын айтады:
φ
 
= 
W
q
 .
Формуладан көрініп тұрғандай, 
потенциал өрістің энергетикалық 
сипаттамасы болып табылады.
W
1
q – 
W
2
q түріндегі қатынастар айырымын өрістің 1 және 2-нүк-
телері арасындағы 
потенциалдар айырымы
 немесе 
кернеу
 деп атайды. 
Электр өрісінің екі нүктесі арасындағы (су-
рет 4.9) потенциалдар айырымын
 U = 
∆
φ
 немесе 
∆
φ
 = 
φ
1 
– 
φ
2
 
таңбаларымен белгілейді
.
Өрістің потенциалдар айырымы
 деп бірлік 
зарядқа келетін өрістің потенциалдық энер-
гиясының өзгерісін айтады:
А
q
 
= 
φ
1
 – 
φ
2 
.
Халықаралық бірліктер жүйесінде потенциалдар айырымы 
вольтпен 
(В) 
өлшенеді: 
1 вольт = 1 джоуль/1 кулон; 1 В = 1 Дж/1 Кл.
Жоғарыдағы белгілеулерді пайдаланып, соңғы өрнекті мына түрде 
жаза аламыз:
U = 
φ
1
 – 
φ
2

немесе
А = q 
(
φ
1
 – 
φ
2
)
 = qU.
Бұдан мынадай қорытынды туындайды
: 
зарядты бір нүктеден 
екінші нүктеге ауыстырғанда электрстатикалық өрістің атқарған 
жұмысы осы зарядтың сан шамасын екі нүкте арасындағы потен- 
циалдар айырымына көбейткенге тең
.
4.
Сонымен, электр өрісі екі физикалық шамамен: 
электр өрісінің 
кернеулігімен
және 
потенциалдар айырымымен
сипатталады.
 
Электр өрісінің кернеулігі
 
(
Е
 
=
 
F/q
) – 
векторлық шама 
(сурет 4.9); 
 
Сурет 4.9
d
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

108
ол өрістің 
күштік сипаттамасы 
болып табылады.
 
Электр өрісінің 
потенциалдар айырымы (
j
1 
– 
j
2 
=
 
А/q
)
 – 
скалярлық шама
; ол өрістің 
энергетикалық сипаттамасы
болып табылады.
Өрісті сипаттайтын бұл екі шаманың арасында тығыз байла-
ныс бар. Осы байланысты анықтайық. Біртекті электр өрісіндегі екі 
нүктенің потенциалдары
 
j
1 
және
 
j
2
, 
ал арақашықтығы 
d
 
болсын (сурет 
4.9). Потенциалы
 
j
1 
болатын электр өрісінің 1-нүктесіне 
q
 
оң
 
зарядын 
енгізсек, өрістің 
F
 
күші оны өрістің бағытымен қозғай бастайды. 7-сы-
нып физикасындағы жұмыстың формуласын пайдаланып, қозғалған 
q
 
заряд 2-нүктеге жеткен кездегі өрістің істеген жұмысын мына форму-
ламен табамыз: 
А = Fd
, мұндағы
 F = Еq.
Бұл формулалардан атқарылған жұмысты өрістің 
Е
кернеулігі 
арқылы
 
анықтаймыз:
 А = Еqd. 
Екінші жағынан, өрістің істеген жұмысы 
∆j
 = 
j
1 
– 
j
2
 
потенциал-
дар айырымы арқылы да анықталады:
 
А = q
(
φ
1
 – 
φ
2
)
 = qU.
Жоғарыдағы екі теңдіктің сол жақтары өзара тең. Ендеше, олардың 
оң жақтары да тең болады:
 
Еqd = q 
(
φ
1
 – 
φ
2
)
 = qU
немесе
 
Е =
= 
φ
1 
– 
φ
2
d
∆
φ
d
U
d
= .
5.
Техникалық қондырғыларда және электронды-цифрлы жүйелерде 
әраттас электр зарядтарын жинақтап сақтау үшін 
конденсатор
деп 
аталатын арнайы жабдықтар қолданылады (сурет 4.10)
. Конденса- 
тор – аралары диэлектрикпен бөлінген екі өткізгіштен тұратын 
жүйе.
Өткізгіштердің пішіндеріне қарай конденсаторлар 
жазық, 
цилиндрлік, сфералық 
деп аталады. Мысалы, диэлектрикпен бөлінген екі 
жазық параллель өткізгіштен тұратын жүйе жазық конденсатор (сурет 
4.11) деп аталады. Өткізгіштерді конденсатордың 
астарлары 
деп атайды.
Конденсатордың астарларын 
q
1
 
зарядпен зарядтап, астарлардың ара-
сындағы 
U
1
 =

∆j
1
 
кернеуді (потен циалдар айырымын) арнайы құрал – 
потенциомермен
өлшеп отырайық. Келесі жолы астарларды 
q
2
 
заряд-
пен зарядтап, оған сәйкес келетін 
U
2
 
кернеуін анықтайық. Тәжірибені 
осы ретпен жалғастырып, 
q
1
U
1
, 
q
2
U
2
, 
q
3
U
3
т.с.с. қатынастарын бір-бірімен 
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

109
салыстырсақ, берілген конденсатор үшін олардың барлығы да тұрақты 
бір шамаға тең болатынын көреміз:
q
1
U
1
= 
q
2
U
2
= 
q
3
U
3
= const.
Зерттеп отырған нақты конденсаторды сипаттайтын осы 
тұрақты қатынасты 
конденсатордың сыйымдылығы
 деп атайды да, 
С
 әрпімен белгілейді.
Конденсатордың электр сыйымдылығы
 деп конденсатор зарядының 
оның астарлары арасындағы кернеуге (потенциалдар айырымына) 
қатынасымен анықталатын физикалық шаманы айтады: 
 С = 
q
U
,
мұндағы:
 
q
 
– конденсатордың бір астарындағы (өткізгішіндегі) заряд- 
тың абсолют шамасы, 
U = 
φ
1
– 
φ
2
 = 
∆
φ
 
–
 
астарлар арасындағы кернеу
(потенциалдар айырымы). Халықаралық бірліктер жүйесінде конденса-
тордың электр сыйымдылығы 
фарадпен (Ф)
өлшенеді: 
 
1 фарад = 1 кулон/1 вольт; 1 Ф = 1 Кл/1 В.
Кез келген өткізгіштің электр сыйымдылығы
 деп өткізгіш заряды-
ның оның потенциалына қатынасымен анықталатын физикалық 
шаманы айтады: 
 С = 
q
φ
.
6. Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы 
тәжірибеде 
анықталған. Тәжірибелердің нәтижелері жазық конденсатордың 
сыйымдылығы оның астарларының 
ауданы
мен 
арақашықтығына
жә-
не астарлардың арасындағы 
диэлектриктің материалына байланыс-
ты
екендігін көрсетті. Бұл байланыс былайша тұжырымдалады:
 
Сурет 4.11. Жазық конденсатор
Сурет 4.10. Конденсаторлар
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

110
Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы 
оның астарының 
ауданына және астарлар арасындағы ажыратқыш заттың 
диэлектриктік өтімділігіне тура пропорционал, ал астарлардың 
арақашықтығына кері пропорционал:
 С = 
εε
0
S
d
,

мұндағы:
 
ε
 
–
 
ажыратқыш заттың диэлектриктік өтімділігі (кестелерден 
табылады);
 
ε
0 
–
 
электр тұрақтысы; 
S
 
–
 
бір астардың ауданы; 
d
 
– 
астарлардың арақашықтығы.
1.

Потенциалдық өріске қандай өрістер жатады? Ерекшеліктері қандай?
2.
Кернеу және потенциалдар айырымы деп қандай физикалық ұғымдарды 
айтамыз? Олар қандай формулалармен өрнектеледі? Немен өлшенеді?
3.
Электр өрісі қандай физикалық шамалармен сипатталады? Олардың 
арасындағы байланыс қандай формуламен өрнектеледі?
4.
Конденсаторлар не үшін қолданылады, ортақ құрылымдары қандай?
5.
Конденсатордың электр сыйымдылығы деп қандай физикалық шаманы 
айтады және ол қандай бірлікпен өлшенеді?
6.
 
Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы қалай анықталған және 
қандай шамаларға тәуелді?
1. 
4 · 10
–9 
Кл зарядтан 10 және 20 см арақашықтықта орналасқан екі 
нүктенің арасындағы потенциалдар айырымын анықтаңдар.
2. 
2,6•10
–7 
Кл зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне дейін 
жылжытқанда өріс 13 · 10
–5 
Дж жұмыс атқарады. Осы өріс нүктелерінің 
потенциалдар айырымы қандай?
3.
Сыйымдылығы 10
–6
фарад болатын конденсаторға 4,4•10
–4
Кл заряд 
беру үшін оны қандай кернеуге дейін зарядтайды?
4.
Сыйымдылығы 0,02 мкФ жазық конденсатордың заряды 10
–8
Кл. Кон-
денсатор астарларының арақашықтығы 5 мм. Олардың арасындағы 
өрістің кернеулігі қандай?
5.
20 нКл зарядты потенциалдары 700 В нүктеден 200 В нүктеге дейін 
жылжытқанда өріс қандай жұмыс атқарады? 
6.
Потенциалы 6000 В нүктеден 3 • 10
7
м/с жылдамдықпен ұшып шық- 
қан электрон өріс бойымен қозғалады. Электронның жылдамдығы 
нөл болатын нүктенің потенциалын табыңдар. Электронның массасы 
9,1•10
–31
кг; заряды 1,6•10
–19
Кл.
Жаттығу 4.3
?
Сұрақтар
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

111
 Төртінші тараудағы ең маңызды түйіндер
1. Электр зарядының сақталу заңы. 
Тұйық жүйедегі денелердің 
электр зарядтарының абсолют шамалары сақталады:
 
|q
1
|
 
+ |q
2
| + ... + |q
n
| = const.
2. Кулон заңы 
– нүктелік екі зарядтың өзара әрекеттесу күшін 
анықтайды:
F = k 
q
я
q
э
r
2
.
3. Электр өрісі – 
материяның айрықша түрі.
4.
 
Электр өрісінің кернеулігі – 
электр өрісінің күштік сипат-
тамасы болып табылатын векторлық шама, яғни өрістің бірлік 
зарядқа әрекет ететін күші:
 Е = F
q
.
5. Біртекті электр өрісі –
барлық нүктелерінің кернеуліктері 
бірдей болатын өріс. 
6. Электр өрісінің потенциалы – 
электр өрісінің энергетикалық 
сипаттамасы болып табылатын скалярлық шама, яғни өріске 
енгізілген оң бірлік зарядтың потенциалдық энергиясы:
φ
 = 
W
q
. 
7. Электр өрісінің жұмысы – 
зарядты бір орыннан екінші орынға 
жылжытқанда өрістің атқарған жұмысы: А = q
(
φ
1
 – 
φ
2
)
 = qU.
8. Электр өрісінің кернеуі – 
өрістің екі нүктесінің арасындағы 
потенциалдар айырымы: 
U = 
φ
1
 – 
φ
2
 = 
∆
φ
.
 9. 
Электр өрісінің 
кернеулігі
мен
 
кернеуі 
(потенциалдар айы-
рымы)
арасындағы байланыс формуласы:
 Е =
 
φ
1
 – 
φ
2
d
=
U
d .
10.
Өткізгіштің электр сыйымдылығы
– 
өткізгіш зарядының 
оның потенциалына қатынасымен анықталатын физикалық 
шама: С = 
q
φ
.
11.
Жазық конденсатордың электр сыйымдылығы:
С = 
ε
0
ε
S
d .
 
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

112
V Т А Р А У
ТҰРАҚТЫ ЭЛЕКТР ТОГЫ
ОҚУШЫЛАР МЕҢГЕРУГЕ ТИІСТІ БАҒДАРЛАМАЛЫҚ МАҚСАТТАР:
– электр тогы ұғымын және электр тогының пайда болу
шарттарын түсіндіру;
– электр сызбасын графикалық бейнелеуде электр тізбегі 
элементтерінің шартты белгілерін қолдану; 
– кернеудің физикалық мағынасын, өлшем бірлігін түсіндіру;
– электр тізбегіндегі ток күші мен кернеуді анықтау;
– тұрақты температурада өткізгіштің вольт-амперлік 
сипаттамасын графикалық түрде бейнелеу және түсіндіру;
– эксперимент деректерін жинақтау, талдау және 
өлшеу және қателіктерін ескеріп жазу;
– тізбек бөлігі үшін Ом заңын есептер шығаруда қолдану;
– кедергінің физикалық мағынасын, өлшем бірлігін түсіндіру;
– есеп шығаруда өткiзгiштiң меншiктi кедергiсi формуласын қолдану;
– өткізгіштерді тізбектей жалғаудың заңдылықтарын 
экспериментте анықтау;
– өткізгіштерді параллель жалғаудың заңдылықтарын 
экспериментте анықтау; 
– өткізгіштерді тізбектей және параллель жалғауда тізбек бөлігі
үшін Ом заңын қолданып, электр тізбектеріне есептеулер жүргізу;
– жұмыс және қуат формулаларын есептер шығаруда қолдану;
– Джоуль–Ленц заңын есептер шығаруда қолдану;
– эксперимент көмегімен электр тогының жұмысы мен қуатын анықтау;
– кВт • сағ өлшем бірлігін қолданып, электр энергиясының құнын
практика жүзінде анықтау;
– металл өткізгіштердегі электр тогын және оның 
кедергісінің температураға тәуелділігін сипаттау;
– қысқа тұйықталудың пайда болу себептерін және алдын алу 
амалдарын түсіндіру;
– сұйықтардағы электр тогын сипаттау.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

113
Бұл тарауда оқушылар терең игеруге міндетті алдыңғы бетте 
көрсетілген бағдарламалық оқу мақсаттарымен қатар, әр оқушының есінде 
ұзақ сақталуға тиісті мына негізгі физикалық ұғымдар қарастырылады: 
«электр тогы», «ток күші және кернеу», «тізбек бөлігі үшін Ом заңы», 
«өткізгіштерді тізбектей және параллель жалғау», «жұмыс және қуат», 
«Джоуль–Ленц заңы», «сұйықтардағы электр тогы», «Фарадей заңы». 
Қ а з а қ ш а
О р ы с ш а
А ғ ы л ш ы н ш а
Электр тогы
 
Электрический ток
Electricity
Электр тогының күші
 
Сила электрического тока
Force of electric current
 
 Электр кернеуі
 
Электрическое напряжение
Electrical voltage
Тізбектің бөлігі үшін
Ом заңы 
Закон Ома для участка цепи
Ohm’s law for the chain 
segment
Электр тогының
жұмысы
 
Работа электрического
тока
Work of electric current
Электр тогының
қуаты
 
Мощность электрического 
тока
Power of electric
current
 
 Джоуль – Ленц заңы
 
Закон Джоуля – Ленца
Law of Joule-Lenz
Электролиз
 
Электролиз
Electrolysis
Тараудағы физика терминдерінің қазақ, орыс және ағылшын
тілдеріндегі минимумы

жүктеу/скачать 4,48 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: