Тарихи мағлұмат
Шарль Огустен Кулон (1736-1806) – Электр және магнетизм тәжірибелерімен танымал француз физигі. Оның ең басты жетістігі денелердің өзара әсерлесу күшін өлшейтін құрал – иірілмелі таразыны ойлап тапты.
Ө лшемдері электрленген шардың өлшемдерімен бірдей, заряды жоқ үшінші шардың көмегімен Кулон алдыңғысының зарядын тең екіге бөлді. Осылайша, Кулон тәжірбиесін қорыта келе, шарлардың өзара әрекеттесу күшін анықтады. Бұл күшті Кулондық деп атады.
Арақашықтығымен салыстырғанда өлшемі кішкентай зарядталған денелер үшін Кулон заңы жүзеге асатынын көреміз. Мұндай денелерді нүктелік зарядтар деп атайды. Дәптерлеріне анықтаманы жазып алыңдар.
Нүктелік заряд – әсерлесетін басқа зарядты денелерге дейінгі ара қашықтықпен салыстырғанда сызықтық мөлшерін ескермеуге болатын денеде жинақталған заряд
Кулон заңы
Кулон заңы — екі нүктелік зарядтардың өзара әсерін сипаттайды
Тұжырымдамасы тыныштықтағы екі нүктелік зарядтар зарядтардың модульдерінің көбейтіндісіне тура пропорционал, ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал, таңбасы зарядтардың таңбаларының көбейтіндісімен бірдей, ал бағыты екі зарядты қосатын түзу бойымен бағыттас күшпен өзара әсер етеді.
F=k
Мұндағы
F — 1 заряд 2 зарядқа әсер ететін күш;
— зарядтар шамасы;
r — радиус-вектор (1 зарядтан 2 зарядқа бағытталған вектор);
— пропорционалдық коэффициенті.
Осылайша, заңға сәйкес біртекті зарядтар бір-бірін итереді
(ал әртекті — тартады)
Енді формуладағы k – пропорционалдық коэффициентi,
сандық мәнi бiрлiк зарядтардың бiрлiк ұзындығына тең арақашықтықта өзара әсерлесу күшiне тең.
k коэффициентiн мынадай түрде жазу қабылданған
мұндағы
ɛ0-электр тұрақтысы,
ХБЖ жүйесi бойынша мынаған тең:
ɛ0=8,85*10-12 Кл2/(Н*м2)
Коэффициент kХБЖ бiрлiгiнде жазылуы бойынша келесi түрде өрнектеледi:
Басқа жағдайларда берілуі.
- электр тұрақтысы(грек әріпі «Эпсилон»)
- диэлектр өтімділік ортаға байланысты.
Ортаның диэлектрлік өткізгіштігі – бұл заттың электрлік және зарядтардың берілген ортадағы өзара әрекеттесу күші вакуумдағы өзара әрекеттесу күшінен неше есе аз болатынын көрсететін физикалық шама.
Басқа заңға ұқсастығы:
1687 ж Бүкіл әлемдік тартылыс заңы
Ерекшелігі:
Гравитациялық күштен артық, әсері көзге көрінеді
Біз 7 сыныпта күш ұғымымен таныстық. Сонда ауырлық күші тартылыс заңының көрінісі екенін білдік. Енді біз Кулон заңын
бүкіләлемдік тартылыс заңымен салыстырамыз. Электрлік өзара әрекеттерді гравитациялық өзара әрекеттесулерімен салыстыра отырып, тек олардың ұқсас белгілерін ғана емес, сонымен қатар айырмашылықтарына да көңіл аударған жөн. Мысалы, гравитациялық өзара әрекеттесулерді тек денелердің бір – біріне тартылуынан байқасақ, электрлік өзара әрекеттесулер тартырып та, тебіліп те көрініс бере алады.
Кулон заңының қолдану аясы:
Зарядталған дене нүктелік болу керек.
Міндетті түрде қозғалмайтын болу керек.
Кулон заңының тек нүктелік зарядтар үшін ғана дұрыс екенін ұстау қажет.
табиғатта нүктелік зарядтар болмайды, бірақ зарядталған денелер арасындағы қашықтық олардың өлшемдерінен көп үлкен болса, онда денелерді нүктелік деп есептеуге болады.
Кез – келген заттың ядросының оның электроның біреуімен электрлік әрекеттесу күшін есептеуде қолданылады
Кулон заңының қолдану шегі анықталған. Себебі заң неше қайтара тәжірибе жүзінде тексерілген, соның нәтижесінде оның шамамен 10-15м (10-13см) , ядролық қашықтық аясында орындалатыны анықталған. Зерттеулер Кулон заңының 10-16м шамасындағы қашықтықта орындалмайтынын дәлелдеген.
Кулон заңы.
Аттас және әр аттас зарядтар арасында тартылыс және тебіліс әсері болады. Осы әсерді зарядтар арасындағы әрекеттесуші күштер екендігін 1785 жылы француз ғалымы Шарль Кулон тәжірибе жүзінде дәлелдеп ашты.
Өте сезімтал айнымалы таразы алып, сол арқылы зарядталған шаралардың қалай әсерлесетінін анықтады. Айнымалы таразы- жіңішке серпімді сымға ілінген және шыны цилиндр тәріздес ыдысқа орналастырылған, шыны таяқшадан тұратын қондырғы. Таяқшаның бір ұшына кішкентай металл шар бекітілген, ал екінші ұшында оны тенгеріп тұратын жүк бар. Жіптің жоғары ұшыоның ширатылу бұрышын анықтауға арналған бөліктері баршкалаға бекітілген. Ыдыс тығынындағы тесік арқылы дәл сондай басқа сынақ шар енгізіледі. Егер шарларға заряд берсек, онда олар бір-бірімен әрекеттеседі. Өзара әрекеттесу күшінің шамасын жіптің ширатылу бұрышына қарап анықтауға болады.
F ~ q *q
F ~ (q *q ) / r 2
F ~ 1 / r 2
Қозғалмайтын екі нүктелік заряд вакуумде зарядтардың көбейтіндісіне тура пропорционал және оның арақашықтығының квадратына кері пропорционал күшпен әрекеттеседі.
F = k*(q *q ) / r 2
к = 9*109 Н*м2/ Кл2 - пропорционалдық коэффициент
ε = 8.85*10-12Кл2/Н*м2 - электр тұрақтысы
F = 1 / 4π ε * (q * q ) / r 2 н/е F = 1 / 4π ε * (q * q ) / ε*r 2
ε- диэлектрлік өтімділік.
Достарыңызбен бөлісу: |