በተፈጥሮ ውስጥ የሚከሰቱ አካላዊ ሂደቶች በሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ, ሜካኒክስ ወይም ቴርሞዳይናሚክስ ህጎች ሁልጊዜ አልተገለጹም. በተጨማሪም በርቀት የሚሰሩ እና በሰውነት ብዛት ላይ ያልተመሰረቱ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች አሉ.

የእነሱ መገለጫዎች በመጀመሪያ የተገለጹት በጥንቷ ግሪክ ሳይንቲስቶች ሥራ ውስጥ ነው ፣ ብርሃንን በሚስቡበት ጊዜ ፣ ​​​​የግለሰባዊ ንጥረ ነገሮች ጥቃቅን ቅንጣቶች በሱፍ ላይ ይቀቡ።

ለኤሌክትሮዳይናሚክስ እድገት የሳይንስ ሊቃውንት ታሪካዊ አስተዋፅኦ

ከአምበር ጋር የተደረጉ ሙከራዎች በእንግሊዛዊ ተመራማሪ በዝርዝር ተጠንተዋል። ዊልያም ጊልበርት።. በ16ኛው መቶ ዘመን የመጨረሻዎቹ ዓመታት ስለ ሥራው ሪፖርት አቀረበ እና ሌሎች አካላትን በሩቅ መሳብ የሚችሉ ዕቃዎችን “ኤሌክትሪፋይድ” በሚለው ቃል ሰይሟል።

ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ቻርለስ ዱፋይ ከተቃራኒ ምልክቶች ጋር ክስ መኖሩን ወስኗል፡ አንዳንዶቹ የተፈጠሩት በሐር ጨርቅ ላይ ባሉ የመስታወት ዕቃዎች ግጭት ሲሆን ሌሎች ደግሞ በሱፍ ላይ ባለው ሙጫ ነው። ያ ነው የጠራቸው፡ ብርጭቆ እና ሙጫ። ጥናቱ ከተጠናቀቀ በኋላ ቤንጃሚን ፍራንክሊንአሉታዊ እና አወንታዊ ክፍያዎች ጽንሰ-ሀሳብ ቀርቧል።

ቻርለስ ኩሎምብ በራሱ ፈጠራ የቶርሽን ሚዛኖችን ንድፍ በመጠቀም የክሱን ኃይል የመለካት እድል ተገነዘበ።

ሮበርት ሚሊካን በተከታታይ ሙከራዎች ላይ በመመርኮዝ የማንኛውም ንጥረ ነገር የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ልዩ ተፈጥሮን አቋቋመ ፣ ይህም የተወሰኑ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ያቀፈ መሆኑን ያረጋግጣል። (ከዚህ ቃል ሌላ ጽንሰ-ሐሳብ ጋር መምታታት የለበትም - መከፋፈል ፣ መቋረጥ።)

የእነዚህ ሳይንቲስቶች ስራዎች በኤሌክትሮዳይናሚክስ የተጠኑ በኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ በተፈጠሩት የኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ ስለሚከናወኑ ሂደቶች እና ክስተቶች የዘመናዊ እውቀት መሠረት ሆነው አገልግለዋል ።

የግንኙነታቸው ክፍያዎች እና መርሆዎች ፍቺ

የኤሌክትሪክ ክፍያ የኤሌክትሪክ መስኮችን ለመፍጠር እና በኤሌክትሮማግኔቲክ ሂደቶች ውስጥ መስተጋብር እንዲፈጥሩ የሚያቀርቡትን ንጥረ ነገሮች ባህሪያት ያሳያል. በተጨማሪም የኤሌክትሪክ መጠን ይባላል እና እንደ አካላዊ ስካላር መጠን ይገለጻል. ክፍያን ለማመልከት "q" ወይም "Q" የሚሉት ምልክቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና በመለኪያዎች ውስጥ ልዩ ዘዴን በፈጠረው ፈረንሳዊ ሳይንቲስት የተሰየመውን "Coulomb" ክፍል ይጠቀማሉ.

ሰውነቱ በቀጭን የኳርትዝ ክር ላይ የተንጠለጠሉ ኳሶችን የሚጠቀም መሳሪያ ፈጠረ። እነሱ በተወሰነ መንገድ በጠፈር ላይ ያተኮሩ ነበሩ, እና ቦታቸው ከተመረቀ ሚዛን ጋር እኩል በሆነ መልኩ ተመዝግቧል.

በክዳኑ ውስጥ ባለው ልዩ ቀዳዳ, ተጨማሪ ክፍያ ያለው ሌላ ኳስ ወደ እነዚህ ኳሶች ቀረበ. ብቅ ያሉት የመስተጋብር ሃይሎች ኳሶቹ ወደ ኋላ እንዲመለሱ እና ሮከር ክንዳቸውን እንዲቀይሩ አድርጓቸዋል። ክፍያ ከመጀመሩ በፊት እና በኋላ በሚዛን ላይ ያለው የንባብ ልዩነት መጠን በሙከራ ናሙናዎች ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ ኃይል ለመገመት አስችሏል።

የ 1 coulomb ክፍያ በ SI ስርዓት ውስጥ በ 1 አምፔር ፍሰት በ 1 ሰከንድ እኩል በሆነ ጊዜ ውስጥ በኮንዳክተሩ መስቀለኛ ክፍል ውስጥ በማለፍ ይገለጻል።

ዘመናዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ ሁሉንም የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን በሚከተሉት ይከፍላል-

አዎንታዊ;

አሉታዊ.

እርስ በእርሳቸው በሚገናኙበት ጊዜ, ኃይሎችን ያዳብራሉ, አቅጣጫቸው አሁን ባለው ፖሊነት ላይ የተመሰረተ ነው.

አንድ አይነት ክሶች, አወንታዊ ወይም አሉታዊ, ሁልጊዜ በተቃራኒ አቅጣጫዎች, በተቻለ መጠን እርስ በርስ ለመራመድ ይሞክራሉ. እና የተቃራኒ ምልክቶች ክሶች አንድ ላይ የሚያቀራርቡ እና ወደ አንድ ሙሉ አንድ የሚያደርጋቸው ኃይሎች አሏቸው።

የሱፐር አቀማመጥ መርህ

በአንድ የተወሰነ ጥራዝ ውስጥ ብዙ ክፍያዎች ሲኖሩ, የሱፐርፖዚሽን መርህ በእነሱ ላይ ይሠራል.

ትርጉሙም እያንዳንዱ ክስ በተወሰነ መንገድ ከላይ በተገለጸው ዘዴ መሠረት ከሌሎቹ ሁሉ ጋር መስተጋብር ይፈጥራል፣ ወደ ተለያዩ ዓይነቶች ይማረካል እና ተመሳሳይ በሆኑት ይቃወማል። ለምሳሌ፣ አወንታዊ ክፍያ q1 በመሳብ ኃይል F31 ወደ አሉታዊ ክፍያ q3 እና የማስመለስ ኃይል F21 ከq2 ይጎዳል።

በq1 ላይ የሚሠራው የውጤት ኃይል F1 የሚወሰነው በቬክተሮች F31 እና F21 ጂኦሜትሪክ መጨመር ነው. (F1= F31+ F21)።

ተመሳሳይ ዘዴ የውጤቱን ኃይሎች F2 እና F3 በክሶች q2 እና q3, በቅደም ተከተል ለመወሰን ጥቅም ላይ ይውላል.

የሱፐር አቀማመጥን መርህ በመጠቀም በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ለተወሰኑ ክፍያዎች ቋሚ ኤሌክትሮስታቲክ ሃይሎች በሁሉም ሰውነቶቹ መካከል ይሠራሉ እና በዚህ ቦታ ውስጥ በማንኛውም ልዩ ቦታ ላይ ያለው እምቅ ከሁሉም የችሎታዎች ድምር ጋር እኩል ነው የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሷል. በተናጠል የተተገበሩ ክፍያዎች.

የእነዚህ ህጎች ተጽእኖ በተፈጠሩት መሳሪያዎች ኤሌክትሮስኮፕ እና ኤሌክትሮሜትር አጠቃላይ የአሠራር መርህ ያላቸው ናቸው.

ኤሌክትሮስኮፕ በገለልተኛ ቦታ ላይ ከብረት ኳስ ጋር በተገጠመ ኮንዳክቲቭ ክር የተንጠለጠሉ ሁለት ተመሳሳይ ቀጭን ፎይል ቅጠሎችን ያቀፈ ነው። በተለመደው ሁኔታ, ክፍያዎች በዚህ ኳስ ላይ አይሰሩም, ስለዚህ የአበባ ቅጠሎች በመሳሪያው አምፖል ውስጥ ባለው ክፍተት ውስጥ በነፃነት ይንጠለጠላሉ.

ክፍያ በአካላት መካከል እንዴት ማስተላለፍ ይቻላል?

የተሞላ አካልን ለምሳሌ ዱላ ወደ ኤሌክትሮስኮፕ ኳስ ካመጣህ ክፍያው በኳሱ በኩል በኮንዳክቲቭ ክር በኩል ወደ አበባ አበባዎች ያልፋል። ተመሳሳይ ክፍያ ይቀበላሉ እና ከተተገበረው የኤሌክትሪክ መጠን ጋር ተመጣጣኝ በሆነ አንግል እርስ በርስ መራቅ ይጀምራሉ.

ኤሌክትሮሜትሩ አንድ አይነት መሰረታዊ መሳሪያ አለው, ነገር ግን ትንሽ ልዩነቶች አሉት: አንድ አበባ በቋሚነት ተስተካክሏል, ሁለተኛው ደግሞ ከሱ ይዘልቃል እና ከተመረቀ ሚዛን ለማንበብ የሚያስችል ቀስት አለው.

ክፍያን ከርቀት፣ ቋሚ እና ቻርጅ ከሚደረግ አካል ወደ ኤሌክትሮሜትር ለማዛወር መካከለኛ ተሸካሚዎችን መጠቀም ይችላሉ።

በኤሌክትሮሜትር የተሰሩ መለኪያዎች ከፍተኛ ትክክለኛነት ደረጃ የላቸውም እና በእነሱ መሰረት በክፍያዎች መካከል የሚንቀሳቀሱትን ኃይሎች ለመተንተን አስቸጋሪ ነው. Coulomb torsional balances ለጥናታቸው የበለጠ ተስማሚ ናቸው። አንዳቸው ከሌላው ርቀት በእጅጉ ያነሱ ዲያሜትሮች ያላቸው ኳሶች ይጠቀማሉ። የነጥብ ክፍያዎች ባህሪያት አሏቸው - የተሞሉ አካላት, የእነሱ ልኬቶች የመሳሪያውን ትክክለኛነት አይነኩም.

በኮሎምብ የተደረጉ መለኪያዎች የነጥብ ክፍያ ከተከሳሽ አካል ወደ ተመሳሳይ ንብረቶች እና የጅምላ አካል እንደሚተላለፍ ግምቱን አረጋግጧል፣ ነገር ግን ያልተከፈለ፣ በመካከላቸው በእኩል እንዲከፋፈል፣ በ 2 እጥፍ ቀንሷል። ምንጭ። በዚህ መንገድ የክፍያውን መጠን በሁለት, በሶስት ወይም በሌላ ጊዜ መቀነስ ተችሏል.

በቋሚ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች መካከል ያሉት ኃይሎች ኩሎምብ ወይም የማይንቀሳቀስ መስተጋብር ይባላሉ። ከኤሌክትሮዳይናሚክስ ቅርንጫፎች አንዱ በሆነው በኤሌክትሮስታቲክስ ይጠናሉ.

የኤሌክትሪክ ክፍያ ተሸካሚ ዓይነቶች

ዘመናዊ ሳይንስ ትንሹን በአሉታዊ ቻርጅ የተደረገውን ቅንጣት እንደ ኤሌክትሮን ይቆጥረዋል ፣ እና ፖዚትሮን በጣም ትንሹ በአዎንታዊ ቻርጅ ያለው ቅንጣት ነው። ተመሳሳይ ክብደት 9.1 · 10-31 ኪ.ግ. የኤሌሜንታሪ ቅንጣት ፕሮቶን አንድ አዎንታዊ ክፍያ እና ክብደት 1.7 · 10-27 ኪ.ግ ብቻ ነው ያለው። በተፈጥሮ ውስጥ, የአዎንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች ብዛት ሚዛናዊ ነው.

በብረታ ብረት ውስጥ የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ ይፈጠራል, እና በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ, የእሱ ተሸካሚዎች ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ናቸው.

በጋዞች ውስጥ, የአሁኑ በ ions እንቅስቃሴ የመነጨ ነው - ያልሆኑ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች (አተሞች ወይም ሞለኪውሎች) ክስ አዎንታዊ ክፍያዎች ጋር, cations ወይም አሉታዊ ክፍያዎች - anions.

ionዎች ከገለልተኛ ቅንጣቶች የተሠሩ ናቸው.

አወንታዊ ክፍያ የሚፈጠረው በኃይለኛ የኤሌትሪክ ፍሳሽ፣ ብርሃን ወይም ራዲዮአክቲቭ ጨረር፣ የንፋስ ፍሰት፣ የውሃ ብዛት እንቅስቃሴ ወይም በሌሎች በርካታ ምክንያቶች ኤሌክትሮን ባጣው ቅንጣት ነው።

አሉታዊ ionዎች የሚፈጠሩት ኤሌክትሮን ከተቀበሉ ገለልተኛ ቅንጣቶች ነው።

ለሕክምና ዓላማዎች እና ለዕለት ተዕለት ሕይወት ionization መጠቀም

ተመራማሪዎች አሉታዊ ionዎች በሰው አካል ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ, በአየር ውስጥ ያለውን የኦክስጂን ፍጆታ ለማሻሻል, በፍጥነት ወደ ቲሹዎች እና ህዋሶች ለማድረስ እና የሴሮቶኒን ኦክሳይድን የማፋጠን ችሎታን አስተውለዋል. ይህ ሁሉ በአንድ ላይ የበሽታ መከላከያዎችን በእጅጉ ያሻሽላል, ስሜትን ያሻሽላል እና ህመምን ያስወግዳል.

ሰዎችን ለማከም የመጀመሪያው ionizer ተጠርቷል Chizhevsky chandeliers, በሰው ልጅ ጤና ላይ ጠቃሚ ተጽእኖ ያለው መሳሪያ ለፈጠረው የሶቪየት ሳይንቲስት ክብር.

በዘመናዊ የቤት ውስጥ የኤሌክትሪክ ዕቃዎች ውስጥ አብሮ የተሰሩ ionizers በቫኩም ማጽጃዎች፣ እርጥበት ሰጭዎች፣ የፀጉር ማድረቂያዎች፣ ማድረቂያዎች... ውስጥ ማግኘት ይችላሉ።

ልዩ የአየር ionizers አየሩን ያጸዳሉ እና የአቧራ እና ጎጂ ቆሻሻዎችን መጠን ይቀንሳሉ.

የውሃ ionizers በውስጡ ጥንቅር ውስጥ ያለውን የኬሚካል reagents መጠን ሊቀንስ ይችላል. የውሃ ገንዳዎችን እና ኩሬዎችን ለማጽዳት ጥቅም ላይ ይውላሉ, ውሃውን በመዳብ ወይም በብር ions ያሟሉ, ይህም የአልጋ እድገትን ይቀንሳል እና ቫይረሶችን እና ባክቴሪያዎችን ያጠፋል.

የኤሌክትሪክ ክፍያየኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶችን ጥንካሬ የሚወስን አካላዊ መጠን ነው። የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች በተሞሉ ቅንጣቶች ወይም አካላት መካከል ያሉ ግንኙነቶች ናቸው።

የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በአዎንታዊ እና አሉታዊ ተከፍለዋል. የተረጋጉ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች አወንታዊ ክፍያ አላቸው - ፕሮቶኖችእና positrons, እንዲሁም የብረት አተሞች ions, ወዘተ. የተረጋጋ አሉታዊ ክፍያ አጓጓዦች ናቸው ኤሌክትሮንእና ፀረ-ፕሮቶን.

በኤሌክትሪክ ያልተሞሉ ቅንጣቶች አሉ፣ ማለትም ገለልተኛ፡- ኒውትሮን, ኒውትሪኖ. የኤሌክትሪክ ክፍያቸው ዜሮ ስለሆነ እነዚህ ቅንጣቶች በኤሌክትሪክ ግንኙነቶች ውስጥ አይሳተፉም. የኤሌክትሪክ ክፍያ የሌለባቸው ቅንጣቶች አሉ, ነገር ግን ኤሌክትሪክ ያለ ቅንጣት አይኖርም.

አወንታዊ ክፍያዎች በሃር በተቀባ መስታወት ላይ ይታያሉ። በፉር ላይ የተፈጨው ኢቦኔት አሉታዊ ክፍያዎች አሉት። ክፍያዎች ተመሳሳይ ምልክቶች ሲኖራቸው ቅንጣቶች ይሻገራሉ ( ተመሳሳይ ስም ያላቸው ክሶች) እና በተለያዩ ምልክቶች ( ከክፍያ በተለየ) ቅንጣቶች ይሳባሉ.

ሁሉም አካላት ከአተሞች የተሠሩ ናቸው። አተሞች በአዎንታዊ ኃይል የተሞላ አቶሚክ አስኳል እና በአቶሚክ አስኳል ዙሪያ የሚንቀሳቀሱ አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖችን ያቀፈ ነው። የአቶሚክ ኒውክሊየስ በአዎንታዊ የተሞሉ ፕሮቶኖች እና ገለልተኛ ቅንጣቶች - ኒውትሮን ያካትታል. በአቶም ውስጥ ያሉት ክፍያዎች በአጠቃላይ አቶም ገለልተኛ በሆነ መንገድ ይሰራጫሉ, ማለትም በአቶም ውስጥ ያሉት አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች ድምር ዜሮ ነው.

ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች የማንኛውም ንጥረ ነገር አካል ናቸው እና በጣም ትንሹ የተረጋጋ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ናቸው። እነዚህ ቅንጣቶች ላልተወሰነ ጊዜ በነጻ ግዛት ውስጥ ሊኖሩ ይችላሉ። የኤሌክትሮን እና የፕሮቶን ኤሌክትሪክ ክፍያ ኤሌሜንታሪ ቻርጅ ይባላል።

የመጀመሪያ ደረጃ ክፍያ- ይህ ሁሉም የተከሰሱ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ያላቸው ዝቅተኛው ክፍያ ነው። የፕሮቶን ኤሌክትሪክ በፍፁም ዋጋ ከኤሌክትሮን ክፍያ ጋር እኩል ነው።

ኢ = 1.6021892 (46) * 10 -19 ሴ

በቋሚ ክፍያዎች መካከል ያሉ የግንኙነቶች ኃይሎች ከክፍያ ሞዱሊው ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ የተመጣጠነ ነው።

መስተጋብር ሃይሎች የኒውተንን ሶስተኛ ህግ ያከብራሉ፡ ተመሳሳይ የክሶች ምልክቶች እና የተለያየ ምልክት ያላቸው ማራኪ ሀይሎች አፀያፊ ሀይሎች ናቸው (ምስል 1.1.3)። የማይንቀሳቀሱ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች መስተጋብር ይባላል ኤሌክትሮስታቲክ ወይም ኩሎምብ መስተጋብር. የኩሎምብ መስተጋብርን የሚያጠና የኤሌክትሮዳይናሚክስ ቅርንጫፍ ይባላል ኤሌክትሮስታቲክስ .

የኩሎምብ ህግ ነጥብ ለተከሰሱ አካላት የሚሰራ ነው። በተግባራዊ ሁኔታ, የተከሰሱ አካላት መጠኖች በመካከላቸው ካለው ርቀት በጣም ትንሽ ከሆኑ የኩሎምብ ህግ በደንብ ረክቷል.

የተመጣጠነ ሁኔታ ክበ Coulomb ሕግ በክፍል ስርዓቶች ምርጫ ላይ የተመሰረተ ነው. በአለምአቀፍ SI ስርዓት ውስጥ, የኃላፊነት ክፍሉ ይወሰዳል pendant(Cl)

ተንጠልጣይበ 1 ሰከንድ ውስጥ በ 1 A ጅረት ውስጥ በ 1 ሰከንድ የኦርኬስትራ መስቀለኛ ክፍል ውስጥ የሚያልፍ ክስ ነው። መሰረታዊ የመለኪያ አሃድ.

Coefficient ክበ SI ስርዓት ውስጥ ብዙውን ጊዜ እንደሚከተለው ይፃፋል-

ልምድ እንደሚያሳየው የኩሎምብ መስተጋብር ሃይሎች የሱፐርላይዜሽን መርህ ይታዘዛሉ።

ልክ በኒውቶኒያ ሜካኒክስ ውስጥ የአንድ አካል የስበት ክብደት ጽንሰ-ሀሳብ፣ በኤሌክትሮዳይናሚክስ ውስጥ ያለው የኃይል ክፍያ ጽንሰ-ሀሳብ ዋና ፣ መሰረታዊ ጽንሰ-ሀሳብ ነው።

የኤሌክትሪክ ክፍያ ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል መስተጋብር ለመግባት የንጥሎች ወይም አካላት ንብረት የሚለይ አካላዊ መጠን ነው።

የኤሌክትሪክ ክፍያ ብዙውን ጊዜ በደብዳቤዎች ይወከላል ቅወይም ጥ.

የሁሉም የታወቁ የሙከራ እውነታዎች ድምር የሚከተሉትን ድምዳሜዎች እንድናገኝ ያስችለናል።

ሁለት አይነት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አሉ, በተለምዶ አወንታዊ እና አሉታዊ ይባላሉ.

ክፍያዎች (ለምሳሌ በቀጥታ ግንኙነት) ከአንድ አካል ወደ ሌላ ሊተላለፉ ይችላሉ። ከሰውነት ስብስብ በተለየ የኤሌክትሪክ ክፍያ የአንድ አካል ዋነኛ ባህሪ አይደለም. በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ ያለው ተመሳሳይ አካል የተለየ ክፍያ ሊኖረው ይችላል.

ልክ እንደ ክፍያዎች፣ ከክፍያዎች በተለየ መልኩ። ይህ ደግሞ በኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች እና በስበት ኃይል መካከል ያለውን መሠረታዊ ልዩነት ያሳያል። የስበት ኃይል ሁል ጊዜ ማራኪ ኃይሎች ናቸው።

ከተፈጥሮ መሠረታዊ ሕጎች አንዱ በሙከራ የተቋቋመ ነው። የኤሌክትሪክ ክፍያ ጥበቃ ህግ .

በገለልተኛ ስርዓት ውስጥ የሁሉም አካላት ክፍያዎች አልጀብራ ድምር ቋሚ ሆኖ ይቆያል።

ቅ 1 + ቅ 2 + ቅ 3 + ... +ቅn= const.

የኤሌክትሪክ ክፍያን የመጠበቅ ህግ እንደሚለው በተዘጋ የአካል ክፍሎች ሂደቶች ውስጥ የአንድ ምልክት ብቻ ክሶች መፈጠር ወይም መጥፋት ሊታዩ አይችሉም.

ከዘመናዊ እይታ አንጻር ክፍያ ተሸካሚዎች የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ናቸው. ሁሉም ተራ አካላት አተሞችን ያቀፈ ሲሆን እነሱም በአዎንታዊ የተሞሉ ፕሮቶኖች ፣ አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች እና ገለልተኛ ቅንጣቶች - ኒውትሮን ያካትታሉ። ፕሮቶን እና ኒውትሮን የአቶሚክ ኒውክሊየስ አካል ናቸው፣ ኤሌክትሮኖች የአተሞች ኤሌክትሮን ቅርፊት ይመሰርታሉ። የፕሮቶን እና የኤሌክትሮን የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በመጠን እና ከአንደኛ ደረጃ ክፍያ ጋር እኩል ናቸው ሠ.

በገለልተኛ አቶም ውስጥ በኒውክሊየስ ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት ከቅርፊቱ ኤሌክትሮኖች ጋር እኩል ነው. ይህ ቁጥር ይባላል የአቶሚክ ቁጥር . የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር አቶም አንድ ወይም ብዙ ኤሌክትሮኖችን ሊያጣ ወይም ተጨማሪ ኤሌክትሮን ሊያገኝ ይችላል። በእነዚህ አጋጣሚዎች, ገለልተኛ አቶም ወደ አዎንታዊ ወይም አሉታዊ ክስ ion ይቀየራል.

ክፍያ ከአንድ አካል ወደ ሌላ ሊተላለፍ የሚችለው የአንደኛ ደረጃ ክፍያዎች ኢንቲጀር ቁጥር ባላቸው ክፍሎች ብቻ ነው። ስለዚህ የሰውነት ኤሌክትሪክ ክፍያ የተወሰነ መጠን ነው-

ልዩ የሆኑ ተከታታይ እሴቶችን ብቻ ሊወስዱ የሚችሉ አካላዊ መጠኖች ይባላሉ በቁጥር የተገመተ . የመጀመሪያ ደረጃ ክፍያ ሠየኤሌክትሪክ ክፍያ ኳንተም (ትንሹ ክፍል) ነው። በዘመናዊ ፊዚክስ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ኳርኮች የሚባሉት ሕልውና እንደሚገመቱ ልብ ሊባል የሚገባው - ክፍልፋይ ክፍያ ያላቸው ቅንጣቶች እና ሆኖም ግን ፣ quarks በነጻ ግዛት ውስጥ ገና አልታዩም ።

በጋራ የላቦራቶሪ ሙከራዎች ሀ ኤሌክትሮሜትር ( ወይም ኤሌክትሮስኮፕ) - የብረት ዘንግ ያለው መሳሪያ እና በአግድም ዘንግ ዙሪያ ሊሽከረከር የሚችል ጠቋሚ (ምስል 1.1.1). የቀስት ዘንግ ከብረት አካል ተለይቷል. የተሞላ አካል ከኤሌክትሮሜትር ዘንግ ጋር ሲገናኝ ተመሳሳይ ምልክት ያላቸው የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በበትሩ እና በጠቋሚው ላይ ይሰራጫሉ። የኤሌክትሪክ መከላከያ ኃይሎች መርፌው በተወሰነ ማዕዘን በኩል እንዲሽከረከር ያደርጉታል, ይህም አንድ ሰው ወደ ኤሌክትሮሜትር ዘንግ የተላለፈውን ክፍያ ሊፈርድ ይችላል.

ኤሌክትሮሜትሩ በጣም ደረቅ መሳሪያ ነው; አንድ ሰው በክሶች መካከል ያለውን የግንኙነት ኃይሎች እንዲያጠና አይፈቅድም። የቋሚ ክፍያዎች መስተጋብር ህግ ለመጀመሪያ ጊዜ የተገኘው በፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ቻርለስ ኩሎምብ እ.ኤ.አ. , ይህም በከፍተኛ ከፍተኛ ስሜታዊነት ተለይቷል. ለምሳሌ, ሚዛኑ ጨረሩ በ 10 -9 N ቅደም ተከተል ባለው ኃይል ተጽእኖ በ 1 ° ዞሯል.

የመለኪያዎቹ ሃሳብ የተመሰረተው በኮሎምብ ድንቅ ግምት ላይ የተመሰረተ የተከሰሰ ኳስ ከተመሳሳይ ያልተሞላ ኳስ ጋር ከተገናኘ የመጀመሪያው ክፍያ በመካከላቸው እኩል ይከፈላል. ስለዚህ የኳሱን ክፍያ በሁለት ፣ ሶስት ፣ ወዘተ የሚቀይርበት መንገድ ተጠቁሟል። በCoulomb ሙከራዎች ውስጥ በኳሶች መካከል ያለው መስተጋብር መጠናቸው በመካከላቸው ካለው ርቀት በጣም ያነሰ ነበር። እንደነዚህ ያሉ የተከሰሱ አካላት ብዙውን ጊዜ ይባላሉ የነጥብ ክፍያዎች.

የነጥብ ክፍያ የተሞላ አካል ተብሎ የሚጠራው, በዚህ ችግር ሁኔታዎች ውስጥ መጠኖቹ ችላ ሊባሉ ይችላሉ.

በብዙ ሙከራዎች ላይ በመመስረት, Coulomb የሚከተለውን ህግ አቋቋመ:

በቋሚ ክፍያዎች መካከል ያሉ የግንኙነቶች ኃይሎች ከክፍያ ሞዱሊው ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ የተመጣጠነ ነው።

የግንኙነቶች ኃይሎች የኒውተንን ሶስተኛ ህግ ያከብራሉ፡-

ተመሳሳይ የክሶች ምልክቶች እና የተለያየ ምልክት ያላቸው ማራኪ ኃይሎች ያላቸው አስጸያፊ ኃይሎች ናቸው (ምሥል 1.1.3). የማይንቀሳቀሱ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች መስተጋብር ይባላል ኤሌክትሮስታቲክ ወይም ኩሎምብ መስተጋብር. የኩሎምብ መስተጋብርን የሚያጠና የኤሌክትሮዳይናሚክስ ቅርንጫፍ ይባላል ኤሌክትሮስታቲክስ .

የኩሎምብ ህግ ነጥብ ለተከሰሱ አካላት የሚሰራ ነው። በተግባራዊ ሁኔታ, የተከሰሱ አካላት መጠኖች በመካከላቸው ካለው ርቀት በጣም ትንሽ ከሆኑ የኩሎምብ ህግ በደንብ ረክቷል.

የተመጣጠነ ሁኔታ ክበ Coulomb ሕግ በክፍል ስርዓቶች ምርጫ ላይ የተመሰረተ ነው. በአለምአቀፍ SI ስርዓት ውስጥ, የኃላፊነት ክፍሉ ይወሰዳል pendant(Cl)

ተንጠልጣይ በ 1 ሰከንድ ውስጥ በአንድ የኦርኬስትራ መስቀለኛ ክፍል ውስጥ የሚያልፍ ቻርጅ ነው በ 1 ሀ ጥንካሬ የአሁኑ አሃድ (Ampere) በ SI ውስጥ ከርዝመት ፣ ከግዜ እና ከጅምላ አሃዶች ጋር ነው። መሰረታዊ የመለኪያ አሃድ.

Coefficient ክበ SI ስርዓት ውስጥ ብዙውን ጊዜ እንደሚከተለው ይፃፋል-

የት - የኤሌክትሪክ ቋሚ .

በ SI ስርዓት, የአንደኛ ደረጃ ክፍያ ሠእኩል ይሆናል:

ልምምድ እንደሚያሳየው የኩሎምብ መስተጋብር ሃይሎች የሱፐርላይዜሽን መርህን ታዘዋል፡-

አንድ የተከሰሰ አካል ከበርካታ ክሱ አካላት ጋር በአንድ ጊዜ የሚገናኝ ከሆነ፣ በአንድ አካል ላይ የሚሠራው የውጤት ኃይል ከሌሎች ሁሉም የተከሰሱ አካላት በዚህ አካል ላይ ከሚሰሩት ኃይሎች የቬክተር ድምር ጋር እኩል ነው።

ሩዝ. 1.1.4 የሶስት ቻርጅ አካላት ኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ምሳሌን በመጠቀም የሱፐር አቀማመጥን መርህ ያብራራል.

የሱፐርላይዜሽን መርህ መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ ነው. ይሁን እንጂ አጠቃቀሙ ስለ ውሱን መጠን ያላቸው የተሞሉ አካላት መስተጋብር ስንነጋገር (ለምሳሌ ሁለት የተጫኑ ኳሶች 1 እና 2 መምራት) የተወሰነ ጥንቃቄን ይፈልጋል። ሶስተኛው የተሞላ ኳስ ወደ ሁለት የተሞሉ ኳሶች ስርዓት ከመጣ በ1 እና 2 መካከል ያለው መስተጋብር በምክንያት ይቀየራል። ክፍያ እንደገና ማከፋፈል.

የሱፐርላይዜሽን መርህ መቼ እንደሆነ ይናገራል የተሰጠ (ቋሚ) ክፍያ ስርጭትበሁሉም አካላት ላይ በማንኛውም ሁለት አካላት መካከል ያለው የኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ኃይሎች በሌሎች የተከሰሱ አካላት መኖር ላይ የተመካ አይደለም።

ቀለል ያሉ የፎይል ኳሶችን በሁለት ክሮች ላይ በማንጠልጠል እና እያንዳንዳቸውን በመስታወት በትር በሃር ላይ በመቀባት በመንካት ኳሶቹ እርስ በርሳቸው እንደሚገፉ ማየት ይችላሉ። ከዛ አንዱን ኳስ በሀር ላይ በተቀባ የብርጭቆ ዘንግ፣ ሌላኛው ደግሞ በጸጉር ላይ በተቀባ የኢቦኔት ዘንግ ከነካህ ኳሶቹ እርስ በርሳቸው ይሳባሉ። ይህ ማለት የብርጭቆ እና የኢቦኒት ዘንጎች ሲታሹ ያገኛሉ የተለያዩ ምልክቶች ክፍያዎች ፣ ማለትም እ.ኤ.አ. በተፈጥሮ ውስጥ አለ ሁለት አይነት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች, ተቃራኒ ምልክቶች ያሉት: አዎንታዊ እና አሉታዊ. በሐር ላይ የተፈጨ የብርጭቆ ዘንግ እንደሚያገኝ ለመገመት ተስማምተናል አዎንታዊ ክፍያ , እና የኢቦኒት ዱላ, በፉር ላይ የተፈጨ, ያገኛል አሉታዊ ክፍያ .

ከተገለፀው ሙከራ በተጨማሪ የተጫኑ አካላትን ይከተላል እርስ በርስ መስተጋብር. ይህ የክፍያ መስተጋብር ኤሌክትሪክ ይባላል. በውስጡ ተመሳሳይ ስም ያላቸው ክፍያዎች ፣ እነዚያ። ተመሳሳይ ምልክት ክፍያዎች , እርስ በርሳችን መቃወም, እና ከክሶች በተለየ መልኩ እርስ በርስ ይስባሉ.

መሣሪያው በተመሳሳይ ሁኔታ የተሞሉ አካላትን የማስወገድ ክስተት ላይ የተመሠረተ ነው። ኤሌክትሮስኮፕ- የተሰጠው አካል መሙላቱን ለመወሰን የሚያስችል መሳሪያ, እና ኤሌክትሮሜትር, የኤሌክትሪክ ክፍያ ዋጋን ለመገመት የሚያስችል መሳሪያ.

የኤሌክትሮስኮፕን በትር በተሞላ አካል ከነካክ የኤሌክትሮስኮፕ ቅጠሎች ተመሳሳይ ምልክት ስለሚያገኙ ይበተናሉ። በትሩን በተሞላ አካል ከነካህ የኤሌክትሮሜትር መርፌ ላይ ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል። በዚህ ሁኔታ, ክፍያው በጨመረ መጠን, ፍላጻው ከዘንግ ይርቃል.

ከቀላል ሙከራዎች እንደተገለፀው በተከሰሱ አካላት መካከል ያለው የግንኙነት ኃይል በተገኘው ክፍያ መጠን ላይ በመመስረት የበለጠ ወይም ያነሰ ሊሆን ይችላል። ስለዚህ, የኤሌክትሪክ ክፍያ, በአንድ በኩል, የሰውነትን በኤሌክትሪክ የመግባባት ችሎታን ያሳያል, በሌላ በኩል ደግሞ የዚህን መስተጋብር መጠን የሚወስን መጠን ነው ማለት እንችላለን.

ክሱ በደብዳቤው ይገለጻል ቅ , እንደ ክፍያ አሃድ ተወስዷል pendant: [ቅ ] = 1 Cl.

አንድ ኤሌክትሮሜትር በተሞላ ዘንግ ከነካህ እና ይህን ኤሌክትሮሜትር ከብረት ዘንግ ጋር ከሌላ ኤሌክትሮሜትር ጋር ካገናኘህ በመጀመሪያው ኤሌክትሮሜትር ላይ ያለው ክፍያ በሁለቱ ኤሌክትሮሜትሮች መካከል ይከፈላል. ከዚያ ኤሌክትሮሜትሩን ከብዙ ኤሌክትሮሜትሮች ጋር ማገናኘት ይችላሉ, እና ክፍያው በመካከላቸው ይከፈላል. ስለዚህ, የኤሌክትሪክ ክፍያ አለው የመከፋፈል ንብረት . የክፍያ ክፍፍል ገደብ፣ ማለትም፣ በተፈጥሮ ውስጥ ያለው ትንሹ ክፍያ ክፍያ ነው ኤሌክትሮን. የኤሌክትሮን ክፍያ አሉታዊ እና እኩል ነው 1.6 * 10 -19 ክ. ማንኛውም ሌላ ክፍያ የኤሌክትሮን ክፍያ ብዜት ነው።

I. V. Yakovlev | የፊዚክስ ቁሶች | MathUs.ru

ኤሌክትሮዳይናሚክስ

ይህ ማኑዋል በፊዚክስ ውስጥ የተዋሃደ የስቴት ፈተና ኮዲፋይተር ለሦስተኛው ክፍል “ኤሌክትሮዳይናሚክስ” የተሰጠ ነው። የሚከተሉትን ርዕሶች ይሸፍናል።

አካላት ኤሌክትሪፊኬሽን. የክፍያዎች መስተጋብር. ሁለት አይነት ክፍያ. የኤሌክትሪክ ክፍያ ጥበቃ ህግ. የኮሎምብ ህግ.

በኤሌክትሪክ ክፍያዎች ላይ የኤሌክትሪክ መስክ ተጽእኖ. የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ. የኤሌክትሪክ መስኮችን የሱፐር አቀማመጥ መርህ.

ኤሌክትሮስታቲክ የመስክ አቅም. የኤሌክትሪክ መስክ አቅም. ቮልቴጅ (እምቅ ልዩነት).

በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ አስተላላፊዎች. በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ዲኤሌክትሪክ.

የኤሌክትሪክ አቅም. Capacitor. የ capacitor የኤሌክትሪክ መስክ ኃይል.

ቋሚ የኤሌክትሪክ ፍሰት. የአሁኑ ጥንካሬ. ቮልቴጅ. የኤሌክትሪክ መቋቋም. የኦም ህግ ለአንድ የወረዳ ክፍል።

የመቆጣጠሪያዎች ትይዩ እና ተከታታይ ግንኙነት. የመቆጣጠሪያዎች ድብልቅ ግንኙነት.

የኤሌክትሪክ ፍሰት ሥራ. Joule-Lenz ህግ. የኤሌክትሪክ የአሁኑ ኃይል.

ኤሌክትሮሞቲቭ ኃይል. የአሁኑ ምንጭ ውስጣዊ ተቃውሞ. ለሙሉ የኤሌክትሪክ ዑደት የኦም ህግ.

በብረታ ብረት ፣ ፈሳሾች እና ጋዞች ውስጥ ነፃ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ተሸካሚዎች።

ሴሚኮንዳክተሮች. የሴሚኮንዳክተሮች ውስጣዊ እና ርኩስ ንክኪነት.

የማግኔቶች መስተጋብር. የአሁኑ ተሸካሚ መሪ መግነጢሳዊ መስክ። Ampere ኃይል. የሎሬንትስ ኃይል.

የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ክስተት. መግነጢሳዊ ፍሰት. የፋራዴይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ህግ. የ Lenz አገዛዝ.

ራስን ማስተዋወቅ. መነሳሳት። መግነጢሳዊ መስክ ኃይል.

ነፃ ኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ. የመወዛወዝ ዑደት. የግዳጅ ኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ. አስተጋባ። ሃርሞኒክ ኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ.

ተለዋጭ ጅረት። የኤሌክትሪክ ኃይል ማምረት, ማስተላለፍ እና ፍጆታ.

ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ.

የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ባህሪያት. የተለያዩ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች እና አፕሊኬሽኖቻቸው።

መመሪያው በተዋሃደ የግዛት ፈተና ኮድፊፋይ ውስጥ ያልተካተቱ አንዳንድ ተጨማሪ ነገሮችን ይዟል (ነገር ግን በትምህርት ቤቱ ሥርዓተ-ትምህርት ውስጥ የተካተተ ነው!)። ይህ ጽሑፍ የተካተቱትን ርዕሶች በደንብ እንዲረዱ ያስችልዎታል.

1.2 አካላት ኤሌክትሪፊኬሽን . . . . . . . 7

2.1 የሱፐር አቀማመጥ መርህ . 11

2.2 የ Coulomb ህግ በዲኤሌክትሪክ ውስጥ . . 12

3.1 ረጅም እና አጭር-ክልል 13

3.2 የኤሌክትሪክ መስክ . . 13

3.3 የነጥብ ክፍያ የመስክ ጥንካሬ 14

3.4 የኤሌክትሪክ መስኮችን የሱፐር አቀማመጥ መርህ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.5 ወጥ በሆነ መልኩ የተሞላ አውሮፕላን መስክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.6 የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.1 ወግ አጥባቂ ኃይሎች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2 ኤሌክትሮስታቲክ የመስክ አቅም. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.3 በአንድ ወጥ መስክ ውስጥ የማስከፈል አቅም. . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.6 ሊኖር የሚችል ልዩነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.7 ለችሎታዎች የሱፐር አቀማመጥ መርህ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.8 ተመሳሳይነት ያለው መስክ: በቮልቴጅ እና ጥንካሬ መካከል ያለው ግንኙነት. . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.2 በኮንዳክተር ውስጥ ቻርጅ ያድርጉ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6.1 የዲኤሌክትሪክ ቋሚ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6.2 የዋልታ ዳይኤሌክትሪክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.3 የዋልታ ያልሆነ ዳይኤሌክትሪክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

7.1 የብቻ መሪ አቅም. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

7.2 ትይዩ የሰሌዳ capacitor አቅም. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

7.3 የኃይል መሙያ (capacitor) ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7.4 የኤሌክትሪክ መስክ ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.1 የኤሌክትሪክ ፍሰት አቅጣጫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.2 የኤሌክትሪክ ፍሰት እርምጃ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

8.5 የማይንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ መስክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

9 የኦም ህግ

9.1 ለወረዳ ክፍል የኦሆም ህግ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.2 የኤሌክትሪክ መቋቋም. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

		የመቋቋም ችሎታ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	የአመራር ግንኙነቶች
		ተቃዋሚዎች እና የእርሳስ ሽቦዎች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		ተከታታይ ግንኙነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		ትይዩ ግንኙነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		ድብልቅ ድብልቅ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	ሥራ እና የአሁኑ ኃይል

11.1 የአሁኑ ሥራ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

11.2 የአሁኑ ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

11.3 Joule-Lenz ህግ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

12.3 የኤሌክትሪክ ዑደት ውጤታማነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

12.4 ለተለያዩ አካባቢዎች የኦሆም ሕግ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

13.1 ነፃ ኤሌክትሮኖች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

13.2 Rikke ሙከራ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

14.1 ኤሌክትሮሊቲክ መከፋፈል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

14.2 Ionic conductivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

14.3 ኤሌክትሮሊሲስ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

15.1 በጋዝ ውስጥ ነፃ ክፍያዎች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

15.2 ራስን የማይቋቋም ፈሳሽ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

16.1 Covalent ቦንድ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

16.2 የሲሊኮን ክሪስታል መዋቅር. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

16.3 ራስን መምራት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

16.4 ንጹሕ ያልሆነ conductivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

16.5 p-n መጋጠሚያ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

17.1 የማግኔት መስተጋብር. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

17.2 መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

17.5 ከአሁኑ ጋር ያለው የጠመዝማዛ መግነጢሳዊ መስክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

17.6 የአሁኑ ጠመዝማዛ መግነጢሳዊ መስክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

		የአምፔር መላምት። የመጀመሪያ ደረጃ ሞገዶች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	መግነጢሳዊ መስክ. ኃይላት
		የሎሬንትስ ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		Ampere ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ከአሁኑ ጋር ፍሬም. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	ኤሌክትሮማግኔቲክ ማነሳሳት
		መግነጢሳዊ ፍሰት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19.2 ኢንዳክሽን emf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

19.3 የፋራዴይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ህግ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

19.4 የ Lenz አገዛዝ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

19.7 የቮርቴክስ ኤሌክትሪክ መስክ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

19.8 በሚንቀሳቀስ መሪ ውስጥ ኢንዳክሽን emf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

	ራስን ማስተዋወቅ
		መነሳሳት። . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
		ኤሌክትሮሜካኒካል ተመሳሳይነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		መግነጢሳዊ መስክ ኃይል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
	የኤሌክትሮማግኔቲክ ንዝረቶች
		የመወዛወዝ ዑደት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		በ oscillator የወረዳ ውስጥ የኃይል ለውጦች. . . . . . . . . . . . . . .
		ኤሌክትሮሜካኒካል ተመሳሳይነት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21.4 በወረዳ ውስጥ የመወዛወዝ ሃርሞኒክ ህግ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

21.5 የግዳጅ ኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

	ተለዋጭ ጅረት። 1
		የኳሲ-ቋሚ ሁኔታ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		በ AC ወረዳ ውስጥ ተከላካይ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
		በ AC ወረዳ ውስጥ Capacitor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		በ AC ወረዳ ውስጥ ጥቅል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
	ተለዋጭ ጅረት። 2
		ረዳት አንግል ዘዴ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		Oscillatory የወረዳ ከ resistor ጋር. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
		በ oscillatory ወረዳ ውስጥ ሬዞናንስ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	የ AC ኃይል

24.1 የአሁኑ ኃይል በ resistor በኩል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

24.2 የአሁኑ ኃይል በ capacitor በኩል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

24.3 የአሁኑ ኃይል በጥቅል በኩል. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

26.1 የማክስዌል መላምት።. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

26.2 የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ጽንሰ-ሀሳብ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

27.1 የሚወዛወዝ ወረዳን ይክፈቱ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

27.2 የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ባህሪያት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

27.3 የጨረር ፍሰት ጥግግት. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

27.4 የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ዓይነቶች. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

1 የኤሌክትሪክ ክፍያ

የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር በተፈጥሮ ውስጥ በጣም መሠረታዊ ከሆኑት ግንኙነቶች መካከል አንዱ ነው. የመለጠጥ እና የግጭት ኃይሎች ፣ የፈሳሽ እና የጋዝ ግፊት እና ሌሎችም በቁስ አካላት መካከል ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች ሊቀነሱ ይችላሉ። የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር እራሳቸው ወደ ሌሎች ጥልቅ የግንኙነት ዓይነቶች አይቀነሱም።

እኩል የሆነ መሠረታዊ የግንኙነት አይነት ስበት ነው - የሁለቱ አካላት የስበት መስህብ። ይሁን እንጂ በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በስበት ኃይል መስተጋብር መካከል በርካታ ጠቃሚ ልዩነቶች አሉ.

1. ሁሉም ሰው በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ውስጥ መሳተፍ አይችልም, ነገር ግን የሚሞሉ ብቻ.

አካላት (የኤሌክትሪክ ኃይል መሙላት)።

2. የስበት መስተጋብር ሁሌም የአንድ አካል ወደ ሌላ አካል መሳብ ነው። የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ማራኪ ወይም አስጸያፊ ሊሆኑ ይችላሉ.

3. የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ከስበት መስተጋብር የበለጠ ኃይለኛ ነው። ለምሳሌ የሁለት ኤሌክትሮኖች የኤሌክትሪክ ማገገሚያ ኃይል 10 ነው። 42 ጊዜ እርስ በርስ ያላቸውን የስበት መስህብ ኃይል.

እያንዳንዱ የኃይል መሙያ አካል የተወሰነ መጠን ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ q. የኤሌክትሪክ ክፍያ በተፈጥሮ ነገሮች መካከል ያለውን የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ጥንካሬ የሚወስን አካላዊ መጠን ነው። የክፍያው ክፍል ኮሎምብ (ሲ) 1 ነው።

1.1 ሁለት ዓይነት ክፍያ

የስበት መስተጋብር ሁል ጊዜ መስህብ ስለሆነ የሁሉም አካላት ብዛት አሉታዊ ያልሆኑ ናቸው። ግን ይህ ለክፍያዎች እውነት አይደለም. ሁለት አይነት የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን በማስተዋወቅ ሁለት አይነት ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብርን, መሳብ እና መቃወምን ለመግለጽ ምቹ ነው-አዎንታዊ እና አሉታዊ.

የተለያዩ ምልክቶች ክሶች እርስ በርስ ይሳባሉ, እና የአንድ ምልክት ክሶች እርስ በእርሳቸው ይቃወማሉ. ይህ በስእል ውስጥ ተገልጿል. 1 ; በክሮች ላይ የተንጠለጠሉ ኳሶች የአንድ ወይም የሌላ ምልክት ክፍያዎች ተሰጥተዋል።

ሩዝ. 1. የሁለት አይነት ክፍያዎች መስተጋብር

የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች በስፋት መገለጥ የማንኛውም ንጥረ ነገር አተሞች የተከሰሱ ቅንጣቶችን እንደያዙ ተብራርቷል-የአቶም አስኳል አዎንታዊ ቻርጅ የሆኑ ፕሮቶኖችን ይይዛል ፣ እና በአሉታዊ ክስ ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይንቀሳቀሳሉ ። የፕሮቶን እና የኤሌክትሮን ክፍያዎች በመጠን እኩል ናቸው ፣ እና በኒውክሊየስ ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት በኦርቢቶች ውስጥ ካሉ ኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር እኩል ነው ፣ እና ስለሆነም አቶም በአጠቃላይ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው ። ለዚህም ነው በተለመደው ሁኔታ ውስጥ ከሌሎች የኤሌክትሮማግኔቲክ ተጽእኖን የማናስተውለው

1 የኃይል መሙያ ክፍሉ የሚወሰነው አሁን ባለው ክፍል በኩል ነው. 1 C በ 1 ሰከንድ ውስጥ በ 1 A ጅረት ውስጥ በተቆጣጣሪው መስቀለኛ ክፍል ውስጥ የሚያልፍ ክፍያ ነው።

አካላት: የእያንዳንዳቸው ጠቅላላ ክፍያ ዜሮ ነው, እና የተሞሉ ቅንጣቶች በሰውነት መጠን ውስጥ ይሰራጫሉ. ነገር ግን የኤሌክትሪክ ገለልተኛነት ከተጣሰ (ለምሳሌ, በኤሌክትሪፊኬሽን ምክንያት), አካሉ ወዲያውኑ በዙሪያው በተሞሉ ቅንጣቶች ላይ እርምጃ መውሰድ ይጀምራል.

ለምን በትክክል ሁለት አይነት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አሉ, እና ሌላ ቁጥር አይደለም, በአሁኑ ጊዜ አይታወቅም. ይህንን እውነታ እንደ ዋና መቀበል የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶችን በቂ መግለጫ እንደሚያቀርብ ብቻ ነው ማረጋገጥ የምንችለው።

የፕሮቶን ክፍያ 1.6 10 19 ሴ. የኤሌክትሮን ክፍያ በምልክት ተቃራኒ ነው እና እኩል ነው።

1፡6 10 19 ክ. መጠን

ሠ = 1፤6 10 19 ክ

የመጀመሪያ ደረጃ ክፍያ ይባላል. ይህ ሊሆን የሚችለው ዝቅተኛው ክፍያ ነው፡ አነስ ያለ ክፍያ ያላቸው ነፃ ቅንጣቶች በሙከራዎች ውስጥ አልተገኙም። ፊዚክስ ተፈጥሮ ለምን በጣም ትንሽ ቻርጅ እንዳላት እና ለምን መጠኑ በትክክል እንደዛ እንደሆነ እስካሁን ሊያብራራ አይችልም።

የማንኛውም አካል q ክፍያ ሁል ጊዜ የኢንቲጀር የአንደኛ ደረጃ ክፍያዎችን ያካትታል፡-

ከሆነ q< 0, то тело имеет избыточное количество N электронов (по сравнению с количеством протонов). Если же q >0, ከዚያ በተቃራኒው, ሰውነት ኤሌክትሮኖች ይጎድላሉ: N ተጨማሪ ፕሮቶኖች አሉ.

1.2 አካላት ኤሌክትሪፊኬሽን

የማክሮስኮፕ አካል በሌሎች አካላት ላይ የኤሌክትሪክ ተጽእኖ እንዲያሳድር, በኤሌክትሪክ የሚሰራ መሆን አለበት. ኤሌክትሪፊኬሽን የአካል ክፍሎችን ወይም ክፍሎቹን የኤሌክትሪክ ገለልተኛነት መጣስ ነው. በኤሌክትሮማግኔቲክ ምክንያት ሰውነት የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶችን ማድረግ ይችላል.

አካልን ከኤሌክትሪፊኬሽን መንገዶች ውስጥ አንዱ የኤሌክትሪክ ክፍያ ማካፈል ነው፣ ማለትም፣ በአንድ አካል ውስጥ ተመሳሳይ ምልክት ከመጠን በላይ ክፍያዎችን ማግኘት ነው። ግጭትን በመጠቀም ይህንን ማድረግ ቀላል ነው።

ስለዚህ, የመስታወት ዘንግ በሃር ሲታሸት, አሉታዊ ክሶቹ በከፊል ወደ ሐር ይሄዳል. በውጤቱም, እንጨቱ በአዎንታዊ መልኩ ይሞላል እና ሐር በአሉታዊ መልኩ ይሞላል. ነገር ግን የኢቦኒት ዱላ ከሱፍ ጋር ሲቀባ አንዳንድ አሉታዊ ክፍያዎች ከሱፍ ወደ ዱላ ይተላለፋሉ: ዱላው አሉታዊ በሆነ መልኩ ይከፈላል, እና ሱፍ በአዎንታዊ መልኩ ይሞላል.

ይህ አካላትን የመምረጥ ዘዴ በፍንዳታ ኤሌክትሪፊኬሽን ይባላል። በጭንቅላታችሁ ላይ ሹራብ ባወጡ ቁጥር በኤሌክትሪክ የሚፈጠር ግጭት ያጋጥምዎታል ;-)

ሌላው የኤሌክትሪፊኬሽን አይነት ኤሌክትሮስታቲክ ኢንዳክሽን ወይም በተፅእኖ ኤሌክትሪፊኬሽን ይባላል። በዚህ ሁኔታ, የሰውነት አጠቃላይ ክፍያ ከዜሮ ጋር እኩል ሆኖ ይቆያል, ነገር ግን በአንዳንድ የአካል ክፍሎች ውስጥ አዎንታዊ ክፍያዎች እንዲከማቹ እና በሌሎች ላይ አሉታዊ ክፍያዎች እንዲከፍሉ በድጋሚ ይሰራጫል.

ሩዝ. 2. ኤሌክትሮስታቲክ ኢንዳክሽን

የበለስን እንይ። 2. ከብረት አካሉ በተወሰነ ርቀት ላይ አዎንታዊ ክፍያ q. ወደ ክፍያው በጣም ቅርብ በሆነ የሰውነት ክፍል ላይ የሚከማቹ አሉታዊ የብረት ክፍያዎችን (ነፃ ኤሌክትሮኖች) ይስባል። ያልተከፈሉ አዎንታዊ ክፍያዎች በሩቅ አካባቢዎች ይቀራሉ።

ምንም እንኳን የብረቱ አጠቃላይ ክፍያ ከዜሮ ጋር እኩል ሆኖ ቢቆይም ፣ በሰውነት ውስጥ የቦታ መለያየት ተከስቷል። አሁን ገላውን በነጥብ መስመር ከተከፋፈለን, የቀኝ ግማሹ አሉታዊ በሆነ መልኩ ይከፈላል, እና የግራ ግማሹ በአዎንታዊ መልኩ ይሞላል.

ኤሌክትሮስኮፕ በመጠቀም የሰውነትን ኤሌክትሪፊኬሽን መከታተል ይችላሉ. ቀላል ኤሌክትሮስኮፕ በስእል 3 ውስጥ 2 ይታያል.

ሩዝ. 3. ኤሌክትሮስኮፕ

በዚህ ጉዳይ ላይ ምን ይሆናል? በአዎንታዊ ሁኔታ የተሞላ ዱላ (ለምሳሌ ቀደም ሲል የተፋሰ) ወደ ኤሌክትሮስኮፕ ዲስክ ቀርቦ በላዩ ላይ አሉታዊ ክፍያ ይሰበስባል። ከታች, በኤሌክትሮስኮፕ በሚንቀሳቀሱ ቅጠሎች ላይ, ያልተከፈሉ አዎንታዊ ክፍያዎች ይቀራሉ; እርስ በርስ በመገፋፋት ቅጠሎቹ በተለያዩ አቅጣጫዎች ይንቀሳቀሳሉ. ዱላውን ካስወገዱ ክሶቹ ወደ ቦታቸው ይመለሳሉ እና ቅጠሎቹ ይወድቃሉ.

በትልቅ ሚዛን ላይ የኤሌክትሮስታቲክ ኢንዳክሽን ክስተት በነጎድጓድ ወቅት ይታያል. በስእል. 4 ነጎድጓድ በምድር ላይ ሲያልፍ እናያለን3.

ሩዝ. 4. በነጎድጓድ ደመና የምድር ኤሌክትሪሲቲ

በደመናው ውስጥ የተለያዩ መጠን ያላቸው የበረዶ ቁርጥራጮች አሉ ፣ እነሱም የአየር ሞገድ በመነሳት ይደባለቃሉ ፣ እርስ በእርሳቸው ይጋጫሉ እና ኤሌክትሪክ ይሆናሉ። በደመናው ግርጌ ላይ አሉታዊ ክፍያ ይከማቻል ፣ እና ከላይ አዎንታዊ ክፍያ ይከማቻል።

በአሉታዊ ሁኔታ የተሞላው የደመና የታችኛው ክፍል በምድር ገጽ ላይ ከእሱ በታች አዎንታዊ ክፍያዎችን ያስከትላል። ግዙፍ የቮልቴጅ መጠን ያለው ግዙፍ መያዣ ይታያል

2 ምስል ከ en.wikipedia.org

3 ምስል ከ elementy.ru.

በደመና እና በመሬት መካከል. ይህ ቮልቴጅ የአየር ክፍተቱን ለማጥፋት በቂ ከሆነ, ከዚያም የታወቀው የመብረቅ ፍሳሽ ይከሰታል.

1.3 የክፍያ ጥበቃ ህግ

እንጨትን በጨርቅ በማሻሸት ወደ ኤሌክትሪፊኬሽን ምሳሌ እንመለስ። በዚህ ሁኔታ, ዱላ እና የጨርቅ ቁራጭ በምልክት መጠን እና በተቃራኒው እኩል ክፍያዎችን ያገኛሉ. የእነሱ አጠቃላይ ክፍያ ከግንኙነቱ በፊት ከዜሮ ጋር እኩል ነበር እና ከግንኙነቱ በኋላ ከዜሮ ጋር እኩል ሆኖ ይቆያል።

እዚህ ላይ የክፍያ ጥበቃ ህግን እናያለን፣ እሱም እንዲህ ይላል፡- በአካላት ዝግ በሆነ ስርዓት ውስጥ ከነዚህ አካላት ጋር በሚከሰቱ ሂደቶች የአልጀብራ ድምር ሳይለወጥ ይቆያል።

q1 + q2 + :: : + qn = const:

የአካላት ሥርዓት መዘጋት ማለት እነዚህ አካላት ክስ መለዋወጥ የሚችሉት በመካከላቸው ብቻ ነው፣ ነገር ግን ከዚህ ሥርዓት ውጪ በሆኑ ማናቸውም ነገሮች አይደለም።

እንጨትን በሚመርጥበት ጊዜ ክፍያን በመጠበቅ ረገድ ምንም የሚያስደንቅ ነገር የለም፡ ብዙ የተከሰሱ ቅንጣቶች ወደ ጨርቁ ጨርቅ (ወይም በተቃራኒው) ሲመጡ ዱላውን ለቀው ሲወጡ። በጣም የሚያስደንቀው ነገር በጣም ውስብስብ በሆኑ ሂደቶች ውስጥ, የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የጋራ ለውጦች እና በሲስተሙ ውስጥ የተከሰሱ ቅንጣቶች ቁጥር ሲቀየር, አጠቃላይ ክፍያ አሁንም ተጠብቆ ይገኛል!

ለምሳሌ, በስእል. 5 ሂደቱን ያሳያል! e + e+፣ ይህም የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረራ ክፍል (ፎቶን ተብሎ የሚጠራው) ወደ ሁለት ቻርጅ የተደረገ ቅንጣቶች ኤሌክትሮን ኢ እና ፖዚትሮን ኢ+ ይሆናል። እንዲህ ዓይነቱ ሂደት በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ሊገኝ ይችላል, ለምሳሌ, በአቶሚክ ኒውክሊየስ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ.

ሩዝ. 5. የኤሌክትሮን-ፖዚትሮን ጥንድ መወለድ

የፖዚትሮን ክፍያ ከኤሌክትሮን ቻርጅ መጠን እና በምልክት ተቃራኒው እኩል ነው። የክሱ ጥበቃ ህግ ተሟልቷል! በእርግጥ በሂደቱ መጀመሪያ ላይ ክፍያው ዜሮ የሆነ ፎቶን ነበረን ፣ እና በመጨረሻው ላይ በአጠቃላይ ዜሮ የሚከፍሉ ሁለት ቅንጣቶችን አገኘን ።

ክፍያን የመጠበቅ ህግ (ከትንሹ የመጀመሪያ ደረጃ ክፍያ መኖር ጋር) ዛሬ ዋናው ሳይንሳዊ እውነታ ነው። የፊዚክስ ሊቃውንት ተፈጥሮ ለምን እንደዚህ አይነት ባህሪ እንዳለው እና ለምን በሌላ መንገድ እንዳልሆነ እስካሁን ማስረዳት አልቻሉም. እነዚህ እውነታዎች የተረጋገጡት በብዙ የአካል ሙከራዎች ብቻ መሆኑን ልንገልጽ እንችላለን።