ចូរយើងរាយបញ្ជីទ្រព្យសម្បត្តិនៃការគិតថ្លៃ
2. បន្ទុកអគ្គីសនីមាន ធម្មជាតិដាច់ពីគ្នា។
ថ្លៃដើម
ចរន្តអគ្គិសនី។ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់អត្ថិភាពនៃចរន្តអគ្គិសនី។ កម្លាំងបច្ចុប្បន្ន និងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន
ចរន្តអគ្គិសនីគឺជាចលនាទិសដៅនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់។ វាត្រូវបានយល់ព្រមដើម្បីពិចារណាទិសដៅនៃចលនានៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានទៅជាទិសដៅនៃចរន្តអគ្គិសនី។ ចំពោះការបន្តនៃចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងសៀគ្វីបិទ លក្ខខណ្ឌខាងក្រោមត្រូវតែបំពេញ៖
វត្តមាននៃភាគល្អិតគិតថ្លៃដោយឥតគិតថ្លៃ (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបច្ចុប្បន្ន);
វត្តមាននៃវាលអគ្គីសនី, កងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់, បណ្តាលឱ្យពួកគេផ្លាស់ទីក្នុងលក្ខណៈលំដាប់;
វត្តមាននៃប្រភពបច្ចុប្បន្នដែលកម្លាំងខាងក្រៅផ្លាស់ទីដោយសេរីប្រឆាំងនឹងកម្លាំងអេឡិចត្រូស្តាទិច (Coulomb) ។
លក្ខណៈបរិមាណនៃចរន្តអគ្គិសនីគឺកម្លាំងបច្ចុប្បន្ន I និងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន j ។
កម្លាំងបច្ចុប្បន្នគឺជាបរិមាណរូបវន្តមាត្រដ្ឋានស្មើនឹងសមាមាត្រនៃបន្ទុកΔqឆ្លងកាត់ផ្នែកឈើឆ្កាងនៃ conductor ក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់មួយΔtដល់ចន្លោះពេលនេះ:
ឯកតា SI នៃចរន្តគឺ ampere (A) ។
ប្រសិនបើកម្លាំងនៃចរន្តនិងទិសដៅរបស់វាមិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលានោះចរន្តត្រូវបានគេហៅថាថេរ។
ដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន j គឺជាបរិមាណរូបវន្តវ៉ិចទ័រ ម៉ូឌុលដែលស្មើនឹងសមាមាត្រនៃចរន្ត I នៅក្នុង conductor ទៅផ្នែកកាត់ S នៃ conductor:
ឯកតា SI នៃដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នគឺ ampere ក្នុងមួយម៉ែត្រការ៉េ (A/m2) ។
ការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃពន្លឺនៅក្នុងកញ្ចក់
កែវថតគឺជាតួថ្លាដែលចងដោយផ្ទៃកោងពីរ ឬកោង និងផ្ទៃរាបស្មើ។
ក្នុងករណីភាគច្រើន កញ្ចក់ត្រូវបានប្រើដែលផ្ទៃរបស់វាមានរាងស្វ៊ែរ។ កញ្ចក់ត្រូវបានគេហៅថាស្តើង ប្រសិនបើកម្រាស់ d របស់វាតូច បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកាំនៃកោងនៃផ្ទៃរបស់វា R1 និង R2។ បើមិនដូច្នោះទេកញ្ចក់ត្រូវបានគេហៅថាក្រាស់។ អ័ក្សអុបទិកសំខាន់នៃកញ្ចក់គឺជាបន្ទាត់ត្រង់ឆ្លងកាត់ចំណុចកណ្តាលនៃកោងនៃផ្ទៃរបស់វា។ យើងអាចសន្មត់ថានៅក្នុងកញ្ចក់ស្តើង ចំនុចប្រសព្វនៃអ័ក្សអុបទិកចំបង ជាមួយនឹងផ្ទៃទាំងពីរនៃកញ្ចក់បញ្ចូលគ្នាទៅជាចំណុច O មួយ ដែលហៅថាមជ្ឈមណ្ឌលអុបទិកនៃកែវ។ កញ្ចក់ស្តើងមានប្លង់ចម្បងមួយ ដែលជាទូទៅលើផ្ទៃទាំងពីរនៃកញ្ចក់ ហើយឆ្លងកាត់មជ្ឈមណ្ឌលអុបទិកនៃកញ្ចក់ដែលកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សអុបទិកចម្បងរបស់វា។ បន្ទាត់ត្រង់ទាំងអស់ដែលឆ្លងកាត់កណ្តាលអុបទិកនៃកញ្ចក់ ហើយមិនស្របគ្នានឹងអ័ក្សអុបទិកចម្បងរបស់វាត្រូវបានគេហៅថាអ័ក្សអុបទិកទីពីរនៃកញ្ចក់។ កាំរស្មីដែលធ្វើដំណើរតាមអ័ក្សអុបទិកនៃកញ្ចក់ (មេ និងអនុវិទ្យាល័យ) មិនជួបប្រទះការឆ្លុះពន្លឺទេ។
រូបមន្តកញ្ចក់ស្តើង៖
ដែល n21 = n2/n1, n2 និង n1 គឺជាសូចនាករចំណាំងបែរដាច់ខាតសម្រាប់សម្ភារៈកញ្ចក់ និងបរិស្ថាន R1 និង R2 គឺជាកាំនៃកោងនៃផ្ទៃខាងមុខ និងខាងក្រោយ (ទាក់ទងទៅនឹងវត្ថុ) នៃកញ្ចក់ A1 និង a2 គឺជាចម្ងាយទៅកាន់វត្ថុ និងរូបភាពរបស់វា ដែលវាស់ពីអុបទិក ចំកណ្តាលនៃកែវថតតាមអ័ក្សអុបទិកចម្បងរបស់វា។
តម្លៃត្រូវបានគេហៅថាប្រវែងប្រសព្វនៃកញ្ចក់។ ចំនុចដែលស្ថិតនៅលើអ័ក្សអុបទិកសំខាន់នៃកញ្ចក់នៅសងខាងនៃមជ្ឈមណ្ឌលអុបទិកនៅចម្ងាយស្មើគ្នាដែលស្មើនឹង f ត្រូវបានគេហៅថា foci សំខាន់នៃបន្ទាត់។ យន្តហោះដែលឆ្លងកាត់ foci សំខាន់ F1 និង F2 នៃកែវថតកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សអុបទិកចម្បងរបស់វាត្រូវបានគេហៅថា យន្តហោះប្រសព្វនៃកែវ។ ចំនុចប្រសព្វនៃអ័ក្សអុបទិកបន្ទាប់បន្សំជាមួយប្លង់ប្រសព្វនៃកែវថតត្រូវបានគេហៅថា foci ទីពីរនៃកញ្ចក់។
កែវថតត្រូវបានគេហៅថា converging (វិជ្ជមាន) ប្រសិនបើប្រវែងប្រសព្វរបស់វា f>0។ កញ្ចក់ត្រូវបានគេហៅថា diverging (អវិជ្ជមាន) ប្រសិនបើប្រវែងប្រសព្វរបស់វា f<0.
សម្រាប់ n2 >n1 កែវថតគឺ biconvex, plano-convex និង concave-convex (positive meniscus lenses) ក្លាយជាស្តើងជាងមុនពីកណ្តាលទៅគែម។ កញ្ចក់ដែលមានភាពខុសគ្នាគឺជាកញ្ចក់រាងមូល រាងប៉ោង និងប៉ោងប៉ោង (អវិជ្ជមាន menisci) ដែលក្រាស់ពីកណ្តាលទៅគែម។ សម្រាប់ n2
សម្មតិកម្មរបស់ Planck ។ Photon និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ រលក - ភាគល្អិតទ្វេ
សម្មតិកម្មរបស់ Planck គឺជាសម្មតិកម្មមួយដែលបានដាក់ចេញនៅថ្ងៃទី 14 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 1900 ដោយ Max Planck ដែលចែងថាក្នុងអំឡុងពេលថាមពលវិទ្យុសកម្មកម្ដៅត្រូវបានបញ្ចេញ និងស្រូបយកមិនបន្ត ប៉ុន្តែក្នុងបរិមាណដាច់ដោយឡែក (ផ្នែក)។ ផ្នែក quantum នីមួយៗមានថាមពលសមាមាត្រទៅនឹងប្រេកង់ ν នៃវិទ្យុសកម្ម៖
ដែល h ឬជាមេគុណសមាមាត្រ ដែលក្រោយមកហៅថាថេររបស់ Planck ។ ដោយផ្អែកលើសម្មតិកម្មនេះ គាត់បានស្នើឡើងនូវទ្រឹស្តីបទនៃទំនាក់ទំនងរវាងសីតុណ្ហភាពនៃរាងកាយ និងវិទ្យុសកម្មដែលបញ្ចេញដោយរាងកាយនេះ - រូបមន្តរបស់ Planck ។
សម្មតិកម្មរបស់ Planck ក្រោយមកត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍។
ការបង្កើតសម្មតិកម្មនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាជាពេលនៃកំណើតនៃមេកានិចកង់ទិច។
ហ្វូតុន គឺជាវត្ថុធាតុមួយ ភាគល្អិតអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី ដែលជាបរិមាណនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច) ។
លក្ខណៈសម្បត្តិមូលដ្ឋាននៃហ្វូតុន
1. គឺជាភាគល្អិតនៃវាលអេឡិចត្រូ។
2. ផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនពន្លឺ។
3. មានតែនៅក្នុងចលនាប៉ុណ្ណោះ។
4. វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបញ្ឈប់ photon មួយ: វាទាំងផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនស្មើនឹងល្បឿននៃពន្លឺឬមិនមាន; ដូច្នេះម៉ាស់នៅសល់នៃហ្វូតុនគឺសូន្យ។
ថាមពល Photon៖
យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនៃទំនាក់ទំនង ថាមពលតែងតែអាចត្រូវបានគណនាជា
ដូច្នេះម៉ាស់នៃហ្វូតុន។
សន្ទុះ Photon ។ ជីពចរ photon ត្រូវបានដឹកនាំតាមធ្នឹមពន្លឺ។
រលក - ភាគល្អិតទ្វេ
ចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19៖ ឥទ្ធិពល photoelectric និងឥទ្ធិពល Compton បានបញ្ជាក់ពីទ្រឹស្ដីរបស់ Newton ហើយបាតុភូតនៃការបង្វែរ និងការជ្រៀតជ្រែកនៃពន្លឺបានបញ្ជាក់ពីទ្រឹស្ដីរបស់ Huygens ។
ដូច្នេះ អ្នករូបវិទ្យាជាច្រើននៅដើមសតវត្សរ៍ទី២០។ ការសន្និដ្ឋានថាពន្លឺមានលក្ខណៈសម្បត្តិពីរ:
1. នៅពេលបន្តពូជ វាបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិរលក។
2. នៅពេលដែលមានអន្តរកម្មជាមួយរូបធាតុ វាបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារពាង្គកាយ។ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាមិនត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជារលក ឬភាគល្អិតទេ។
v ធំជាងនេះ លក្ខណៈសម្បត្តិ quantum នៃពន្លឺកាន់តែច្បាស់ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិរលកកាន់តែច្បាស់។
ដូច្នេះ វិទ្យុសកម្មទាំងអស់មានទាំងរលក និងលក្ខណៈកង់ទិច។ ដូច្នេះរបៀបដែល photon បង្ហាញខ្លួនវា - ជារលកឬជាភាគល្អិត - អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃការស្រាវជ្រាវដែលបានធ្វើឡើងនៅលើវា។
ការពិសោធន៍របស់ Rutherford ។ គំរូភពនៃអាតូម
ដើម្បីសិក្សាពិសោធន៍ការចែកចាយនៃបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយដូច្នេះម៉ាស់នៅខាងក្នុងអាតូម Rutherford បានស្នើនៅឆ្នាំ 1906 ដើម្បីប្រើការស៊ើបអង្កេតអាតូមដោយប្រើ α-ភាគល្អិត។ ម៉ាស់របស់ពួកវាគឺប្រហែល 8000 ដងនៃម៉ាស់អេឡិចត្រុង ហើយបន្ទុកវិជ្ជមានរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹង 2 ដងនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង។ ល្បឿននៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាគឺខ្ពស់ណាស់៖ វាគឺ 1/15 ល្បឿននៃពន្លឺ។ Rutherford បានទម្លាក់គ្រាប់បែកអាតូមនៃធាតុធ្ងន់ជាមួយនឹងភាគល្អិតទាំងនេះ។ អេឡិចត្រុង ដោយសារតែម៉ាស់ទាបរបស់វា មិនអាចផ្លាស់ប្តូរគន្លងនៃភាគល្អិតα-particle និងមិនអាចផ្លាស់ប្តូរល្បឿនរបស់វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នោះទេ។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយ (ការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃចលនា) នៃភាគល្អិតαអាចបណ្តាលមកពីផ្នែកដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូមប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះ ពីការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិត α វាអាចកំណត់ពីធម្មជាតិនៃការចែកចាយបន្ទុកវិជ្ជមាន និងម៉ាស់នៅខាងក្នុងអាតូម។ ឱសថវិទ្យុសកម្ម ឧទាហរណ៍ រ៉ាដ្យូម ត្រូវបានដាក់នៅខាងក្នុងស៊ីឡាំងនាំមុខ 1 ដែលតាមច្រកតូចចង្អៀតមួយត្រូវបានខួង។ ធ្នឹមនៃភាគល្អិតαពីឆានែលបានធ្លាក់លើបន្ទះស្តើង 2 ដែលធ្វើពីសម្ភារៈដែលកំពុងសិក្សា (មាសទង់ដែង។ ល។ ) ។ បន្ទាប់ពីខ្ចាត់ខ្ចាយ ភាគល្អិត α បានធ្លាក់នៅលើអេក្រង់ថ្លា 3 ដែលស្រោបដោយស័ង្កសីស៊ុលហ្វីត។ ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតនីមួយៗជាមួយនឹងអេក្រង់ត្រូវបានអមដោយពន្លឺភ្លឹបភ្លែតៗ (ការបញ្ចាំងពន្លឺ) ដែលអាចសង្កេតបានតាមរយៈមីក្រូទស្សន៍ 4. ឧបករណ៍ទាំងមូលត្រូវបានដាក់ក្នុងកប៉ាល់ដែលខ្យល់ត្រូវបានជម្លៀសចេញ។
នៅពេលចែកចាយពាសពេញអាតូមទាំងមូល បន្ទុកវិជ្ជមានមិនអាចបង្កើតវាលអគ្គិសនីខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបោះភាគល្អិតអាល់ហ្វាត្រឡប់មកវិញបានទេ។ កម្លាំងច្រណែនអតិបរមាត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់របស់ Coulomb៖
ដែល qα គឺជាបន្ទុកនៃភាគល្អិតα; q គឺជាបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូម; r គឺជាកាំរបស់វា; k - មេគុណសមាមាត្រ។ កម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៃបាល់ដែលមានបន្ទុកស្មើគ្នាគឺអតិបរមានៅលើផ្ទៃបាល់ ហើយថយចុះដល់សូន្យ នៅពេលដែលវាចូលទៅជិតកណ្តាល។ ដូច្នេះ កាំ r តូចជាង កម្លាំងច្រានភាគល្អិត α កាន់តែធំ។ ទ្រឹស្ដីនេះហាក់ដូចជាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការពន្យល់ពីការពិសោធន៍លើការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វា។ ប៉ុន្តែនៅលើមូលដ្ឋាននៃគំរូនេះ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការពន្យល់ពីការពិតនៃអត្ថិភាពនៃអាតូម ស្ថេរភាពរបស់វា។ យ៉ាងណាមិញ ចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងកើតឡើងជាមួយនឹងការបង្កើនល្បឿន ហើយពិតជាគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ យោងតាមច្បាប់របស់ Maxwell នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិក បន្ទុកបង្កើនល្បឿនគួរតែបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលមានប្រេកង់ស្មើនឹងប្រេកង់នៃបដិវត្តរបស់វាជុំវិញស្នូល។ វិទ្យុសកម្មត្រូវបានអមដោយការបាត់បង់ថាមពល។ ការបាត់បង់ថាមពល អេឡិចត្រុងត្រូវតែចូលទៅជិតស្នូល ដូចផ្កាយរណបមកជិតផែនដី នៅពេលហ្វ្រាំងក្នុងបរិយាកាសខាងលើ។ ដូចដែលការគណនាយ៉ាងម៉ត់ចត់ដោយផ្អែកលើមេកានិច Newtonian និងអេឡិចត្រូឌីណាមិក Maxwellian បង្ហាញ អេឡិចត្រុងត្រូវតែធ្លាក់ទៅលើស្នូលក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។ អាតូមត្រូវតែឈប់មាន។
តាមពិតទៅគ្មានរឿងបែបនេះកើតឡើងទេ។ វាធ្វើតាមដែលច្បាប់នៃរូបវិទ្យាបុរាណមិនអាចអនុវត្តបានចំពោះបាតុភូតនៅលើមាត្រដ្ឋានអាតូមិច។ Rutherford បានបង្កើតគំរូភពនៃអាតូម៖ អេឡិចត្រុងធ្វើគន្លងជុំវិញស្នូល ដូចជាភពនានាគោចរជុំវិញព្រះអាទិត្យ។ គំរូនេះគឺសាមញ្ញ រាប់ជាសុចរិតដោយពិសោធន៍ ប៉ុន្តែមិនពន្យល់ពីស្ថេរភាពនៃអាតូមទេ។
បរិមាណកំដៅ
បរិមាណកំដៅគឺជារង្វាស់នៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងដែលរាងកាយទទួលបាន (ឬបោះបង់ចោល) កំឡុងពេលដំណើរការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។
ដូច្នេះទាំងការងារ និងបរិមាណកំដៅកំណត់លក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពល ប៉ុន្តែមិនដូចគ្នាទៅនឹងថាមពលទេ។ ពួកគេមិនកំណត់លក្ខណៈនៃស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធខ្លួនវាទេប៉ុន្តែកំណត់ដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលពីប្រភេទមួយទៅប្រភេទមួយទៀត (ពីរាងកាយមួយទៅមួយទៀត) នៅពេលដែលរដ្ឋផ្លាស់ប្តូរហើយពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើធម្មជាតិនៃដំណើរការ។
ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងការងារនិងបរិមាណកំដៅគឺថាការងារកំណត់លក្ខណៈដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធមួយ អមដោយការផ្លាស់ប្តូរថាមពលពីប្រភេទមួយទៅប្រភេទមួយទៀត (ពីមេកានិចទៅខាងក្នុង)។ បរិមាណកំដៅកំណត់លក្ខណៈដំណើរការនៃការផ្ទេរថាមពលខាងក្នុងពីរាងកាយមួយទៅរាងកាយមួយទៀត (ពីកំដៅកាន់តែច្រើនទៅកំដៅតិច) មិនត្រូវបានអមដោយការបំប្លែងថាមពលទេ។
បទពិសោធន៍បង្ហាញថាបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅតួនៃម៉ាស់ m ពីសីតុណ្ហភាព T1 ដល់សីតុណ្ហភាព T2 ត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្តដែល c គឺជាសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃសារធាតុ;
ឯកតា SI នៃសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់គឺ joule ក្នុងមួយគីឡូក្រាម Kelvin (J / (kg K)) ។
សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ c គឺជាលេខស្មើនឹងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវតែបញ្ជូនទៅរាងកាយដែលមានទម្ងន់ 1 គីឡូក្រាម ដើម្បីកំដៅវាដោយ 1 K ។
សមត្ថភាពកំដៅនៃ CT រាងកាយគឺជាលេខស្មើនឹងបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពរាងកាយដោយ 1 K:
ឯកតា SI នៃសមត្ថភាពកំដៅនៃរាងកាយគឺ joule ក្នុងមួយ Kelvin (J / K) ។
ដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរ ចាំបាច់ត្រូវចំណាយបរិមាណកំដៅ
ដែល L គឺជាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយ។ នៅពេលដែលចំហាយ condenses ចំនួនដូចគ្នានៃកំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ។
ដើម្បីរលាយរូបកាយគ្រីស្តាល់នៃម៉ាស់ m នៅសីតុណ្ហភាពរលាយ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់កំដៅដល់រាងកាយ។
ដែល λ គឺជាកំដៅជាក់លាក់នៃការលាយបញ្ចូលគ្នា។ នៅពេលដែលរាងកាយក្លាយជាគ្រីស្តាល់ បរិមាណកំដៅដូចគ្នាត្រូវបានបញ្ចេញ។
បរិមាណកំដៅដែលបានបញ្ចេញកំឡុងពេលចំហេះពេញលេញនៃឥន្ធនៈដែលមានម៉ាស់ m,
ដែល q គឺជាកំដៅជាក់លាក់នៃការឆេះ។
ឯកតា SI នៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក ការរលាយ និងចំហេះគឺ joule ក្នុងមួយគីឡូក្រាម (J/kg) ។
បន្ទុកអគ្គិសនីនិងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ភាពមិនច្បាស់លាស់។ បន្ទុកអគ្គីសនីបឋម។ ច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គិសនី។
បន្ទុកអគ្គីសនីគឺជាបរិមាណរូបវន្តដែលកំណត់លក្ខណៈអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ រាងកាយត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាអវិជ្ជមានប្រសិនបើវាមានអេឡិចត្រុងលើស ហើយគិតជាវិជ្ជមានប្រសិនបើវាមានកង្វះ។
ចូរយើងរាយបញ្ជីទ្រព្យសម្បត្តិនៃការគិតថ្លៃ
1. ការចោទប្រកាន់មានពីរប្រភេទ; អវិជ្ជមាន និងវិជ្ជមាន។ ដូចជាការចោទប្រកាន់ទាក់ទាញ ដូចជាការចោទប្រកាន់។ អ្នកកាន់បឋមសិក្សា, i.e. បន្ទុកអវិជ្ជមានតូចបំផុតគឺអេឡិចត្រុងដែលបន្ទុកគឺ qe = -1.6 * 10-19 C និងម៉ាស់ខ្ញុំ = 9.1 * 10-31 គីឡូក្រាម។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃបន្ទុកវិជ្ជមានបឋមគឺប្រូតុង qр = + 1.6 * 10-19 C, ម៉ាស់ mр = 1.67 * 10-27 គីឡូក្រាម។
2. បន្ទុកអគ្គីសនីមាន ធម្មជាតិដាច់ពីគ្នា។. នេះមានន័យថាការចោទប្រកាន់នៃរាងកាយណាមួយគឺជាពហុគុណនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង q = Nqe ដែល N ជាចំនួនគត់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមក្បួនមួយ យើងមិនកត់សំគាល់ពីភាពមិនច្បាស់លាស់នៃការគិតថ្លៃទេ ដោយសារការគិតថ្លៃបឋមគឺតូចណាស់។
3. នៅក្នុងប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាលមួយ i.e. នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលសាកសពមិនផ្លាស់ប្តូរការចោទប្រកាន់ជាមួយសាកសពខាងក្រៅវា ផលបូកពិជគណិតនៃការចោទប្រកាន់ត្រូវបានអភិរក្ស (ច្បាប់អភិរក្សបន្ទុក)។
4. អែល។ ការសាកថ្មតែងតែអាចផ្ទេរពីតួមួយទៅតួមួយទៀត។
5. ឯកតា SI នៃបន្ទុកគឺ coulomb (C) ។ តាមនិយមន័យ 1 coulomb គឺស្មើនឹងបន្ទុកដែលហូរកាត់ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ conductor ក្នុង 1 s នៅចរន្ត 1 A។
6. ច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គីសនី។
នៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិត សម្រាប់អន្តរកម្មណាមួយ ផលបូកពិជគណិតនៃការគិតថ្លៃអគ្គិសនីនៅតែថេរ៖
យើងនឹងហៅប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាល (ឬបិទ) ថាជាប្រព័ន្ធសាកសព ដែលបន្ទុកអគ្គីសនីមិនត្រូវបានណែនាំពីខាងក្រៅ ហើយមិនត្រូវបានដកចេញពីវាទេ។
គ្មានកន្លែងណា និងមិនដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិ ដែលបន្ទុកអគ្គីសនីនៃសញ្ញាដូចគ្នាលេចឡើង ឬបាត់។ រូបរាងនៃបន្ទុកអគ្គីសនីវិជ្ជមានតែងតែត្រូវបានអមដោយរូបរាងនៃបន្ទុកអវិជ្ជមានស្មើគ្នា។ ទាំងបន្ទុកវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានមិនអាចរលាយបាត់ដោយឡែកពីគ្នាទេ ពួកវាអាចបន្សាបទៅវិញទៅមកបានលុះត្រាតែពួកវាស្មើគ្នាក្នុងម៉ូឌុល។
នេះជារបៀបដែលភាគល្អិតបឋមអាចបំប្លែងទៅជាគ្នាទៅវិញទៅមក។ ប៉ុន្តែជានិច្ចកាលក្នុងអំឡុងពេលកំណើតនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ការលេចឡើងនៃគូនៃភាគល្អិតជាមួយនឹងការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាផ្ទុយត្រូវបានអង្កេត។ កំណើតក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃគូបែបនេះជាច្រើនក៏អាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរ។ ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់បាត់ ប្រែទៅជាអព្យាក្រឹត ហើយមានតែជាគូប៉ុណ្ណោះ។ ការពិតទាំងអស់នេះទុកឱ្យមានការសង្ស័យអំពីការអនុវត្តយ៉ាងតឹងរឹងនៃច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គីសនី។
ថ្លៃដើម- បន្ទុកអប្បបរមាដែលមិនអាចបែងចែកបាន។
អ៊ី - =1.6·10 - 19 Cl (1.9)
រូបមន្តអគ្គិសនីជាច្រើនរួមមានកត្តាលំហនៃ 4p ។ ដើម្បីកម្ចាត់វាតាមរូបមន្តសំខាន់ៗ ច្បាប់របស់ Coulomb ត្រូវបានសរសេរក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ
ដូច្នេះ (1.11)
ពី (1.12)
e 0 - ហៅ អថេរអគ្គិសនី.
§៦៖ ទ្រឹស្តីនៃសកម្មភាពរយៈពេលខ្លី។ វាលអគ្គិសនី។
បទពិសោធន៍បង្ហាញថារវាងអង្គធាតុដែលសាកដោយអគ្គិសនី និងមេដែក ក៏ដូចជាសាកសពដែលចរន្តអគ្គិសនីហូរ កម្លាំងដែលហៅថា អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ឬអេឡិចត្រូឌីណាមិកដំណើរការ។ ទាក់ទងនឹងធម្មជាតិនៃកម្លាំងទាំងនេះ ទស្សនៈផ្ទុយគ្នាពីរត្រូវបានគេដាក់ចេញក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ។ មុននៃពួកគេ (ហៅថាទ្រឹស្តីនៃសកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ) គឺផ្អែកលើគំនិតនៃសកម្មភាពផ្ទាល់នៃសាកសពនៅចម្ងាយដោយគ្មានការចូលរួមពីអន្តរការីសម្ភារៈមធ្យមណាមួយឡើយ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាត្រូវបានសន្មត់ដោយគ្មានភស្តុតាងថា សកម្មភាពបែបនេះកើតឡើងភ្លាមៗ ពោលគឺឧ។ ជាមួយនឹងល្បឿនលឿនគ្មានកំណត់ (v®¥)!? ទស្សនៈថ្មីជាងនេះ ដែលបច្ចុប្បន្នត្រូវបានទទួលយកក្នុងរូបវិទ្យា កើតចេញពីគំនិតដែលថាអន្តរកម្មត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈអន្តរការីសម្ភារៈពិសេសមួយហៅថា វាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក (នេះហៅថាទ្រឹស្តីរយៈចម្ងាយខ្លី)។ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនេះ ល្បឿនអតិបរិមានៃការផ្សព្វផ្សាយអន្តរកម្មគឺស្មើនឹងល្បឿននៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ៖ v=c (c ជាល្បឿននៃពន្លឺក្នុងកន្លែងទំនេរ)។ ទ្រឹស្ដីនៃសកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយបានយកគំនិតរបស់វាចេញពីគោលលទ្ធិនៃទំនាញសកលរបស់ញូតុន។ ជោគជ័យដ៏ធំសម្បើមនៃមេកានិចសេឡេស្ទាលនៅលើដៃម្ខាង និងការបរាជ័យទាំងស្រុងក្នុងការពន្យល់ពីមូលហេតុនៃទំនាញនៅលើដៃម្ខាងទៀត បាននាំឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនមានគំនិតថាទំនាញផែនដី និងកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចមិនត្រូវការការពន្យល់ទេ ប៉ុន្តែជា "ពីកំណើត" ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃរូបធាតុខ្លួនឯង។ នៅក្នុងន័យគណិតវិទ្យា ទ្រឹស្ដីនៃសកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយបានឈានដល់កម្រិតខ្ពស់នៃភាពល្អឥតខ្ចោះ ដោយសារការងាររបស់ Laplace, Gaus, Ostrogradsky, Ampere និង Poissot ។ នេះត្រូវបានធ្វើតាមដោយអ្នករូបវិទ្យាភាគច្រើនរហូតដល់ចុងសតវត្សទី 19 ។ ម៉ៃឃើល ហ្វារ៉ាដេយ ស្ទើរតែតែម្នាក់ឯងក្នុងការទទួលយកទស្សនៈផ្សេង។ គាត់គឺជាស្ថាបនិកនៃទ្រឹស្តីរូបវិទ្យានៃវាលអេឡិចត្រូ។ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីរបស់ហ្វារ៉ាដេយ សកម្មភាពនៃរូបកាយមួយនៅលើរាងកាយមួយទៀតអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្ទាល់នៅពេលទំនាក់ទំនង ឬបញ្ជូនតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុកមធ្យម។ ដូច្នេះ ហ្វារ៉ាដេយបានផ្លាស់ប្តូរការផ្តោតអារម្មណ៍ពីការសិក្សាអំពីបន្ទុក និងចរន្ត ដែលជាវត្ថុសំខាន់នៃទ្រឹស្ដីនៃសកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ ទៅកាន់ការសិក្សាអំពីលំហជុំវិញ។ លំហនេះដែលមានកម្លាំងធ្វើសកម្មភាពនៅក្នុងវាត្រូវបានគេហៅថា វាលអេឡិចត្រុង។
អន្តរកម្មអគ្គិសនីត្រូវបានអនុវត្តតាមគ្រោងការណ៍ដូចខាងក្រោមៈ
គិតថ្លៃ ® វាល ®,
ទាំងនោះ។ ការចោទប្រកាន់នីមួយៗបង្កើតវាលអគ្គីសនីជុំវិញខ្លួនវា ដែលធ្វើសកម្មភាពដោយកម្លាំងទៅលើភាគល្អិតដែលចោទប្រកាន់ផ្សេងទៀតទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងវាលនេះ។ Maxwell បានបង្ហាញថាអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគួរតែផ្សព្វផ្សាយនៅល្បឿននៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរដែលមាន "3·10 8 m/s ។ នេះជាអំណះអំណាងចម្បងក្នុងការពេញចិត្តនៃទ្រឹស្តីជួរខ្លី។ យើងអាចនិយាយអំពីលក្ខណៈនៃវាលអគ្គិសនីថាវាជាសម្ភារៈ ឧ. មានហើយមានលក្ខណៈពិសេសសម្រាប់វា។ ក្នុងចំណោមលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចមានដូចខាងក្រោម៖
1. វាលអគ្គីសនីត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គីសនីហើយបំពេញចន្លោះទាំងអស់។
2. វាលអគ្គីសនីធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកដោយកម្លាំងមួយចំនួន។
គោលការណ៍នៃការដាក់លើសចំណុះ។ ដង់ស៊ីតេសាក។
សូមឱ្យវាលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់ q 1 ។ ប្រសិនបើសម្រាប់ចំណុចវាលដែលបានផ្តល់ឱ្យ ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយវ៉ិចទ័រកាំ r 12 យោងទៅតាមច្បាប់របស់ Coulomb យកសមាមាត្រ
វាច្បាស់ណាស់ថាសមាមាត្រនេះលែងអាស្រ័យលើបន្ទុកសាកល្បង q 2 ហើយដូច្នេះកន្សោមនៅជ្រុងខាងស្តាំនៃ (1.13) អាចដើរតួជាលក្ខណៈនៃវាលដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុក q 1 ។ បរិមាណនេះត្រូវបានគេហៅថា កម្លាំងវាលអគ្គិសនី E!
ទំហំនៃវ៉ុល វាលនៅចម្ងាយ r ពីបន្ទុក q គឺស្មើនឹង
ភាពតានតឹងគឺជាបរិមាណវ៉ិចទ័រ។ នៅក្នុងទម្រង់វ៉ិចទ័រវាមើលទៅដូចនេះ:
ដោយពិចារណាលើ (1.15) ច្បាប់របស់ Coulomb (1.4) អាចត្រូវបានសរសេរជា:
ពី (1.17) វាច្បាស់ថា កម្លាំងវាលអគ្គិសនីស្មើនឹងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាព វិជ្ជមានតែមួយគិតថ្លៃ.
វិមាត្រនៃភាពតានតឹង [E]=H/Kl
គោលការណ៍ជាន់ខ្ពស់
បទពិសោធន៍បង្ហាញថាសម្រាប់វាលអគ្គីសនីវាជាការពិត គោលការណ៍នៃការដាក់លើវាល៖
ប្រសិនបើ - កម្លាំងវាលដែលបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់បុគ្គលនៅចំណុចណាមួយក្នុងលំហ នោះអាំងតង់ស៊ីតេនៅចំណុចដូចគ្នានេះគឺស្មើនឹងផលបូកនៃអាំងតង់ស៊ីតេ។
ដែល r i គឺជាវ៉ិចទ័រកាំដែលដឹកនាំពីបន្ទុក q i ទៅចំណុចសង្កេត។
គោលការណ៍នេះមានសុពលភាពរហូតដល់ទំហំនុយក្លេអ៊ែរ r~10 - 15 ម.
យើងគូរយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះការពិតដែលថានៅក្នុង (1.18) ភាពតានតឹងបន្ថែម វ៉ិចទ័រ! ដោយប្រើរូបមន្ត (1.15) និង (1.18) មនុស្សម្នាក់អាចគណនាកម្លាំងនៃវាលអគ្គីសនីដែលបង្កើតមិនត្រឹមតែដោយការគិតថ្លៃចំណុចប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងដោយសាកថ្មនៃរូបរាងណាមួយ។
ដង់ស៊ីតេសាក។
ប្រសិនបើតួដែលគិតថ្លៃមានទំហំធំ ហើយមិនអាចចាត់ទុកជាបន្ទុកបាននោះទេ នោះត្រូវគណនាអាំងតង់ស៊ីតេអគ្គិសនី។ វាលនៃរាងកាយបែបនេះ, វាគឺជាការចាំបាច់ដើម្បីដឹងពីការចែកចាយនៃការចោទប្រកាន់នៅក្នុងរាងកាយនេះ។ ការចែកចាយនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយមុខងារមួយហៅថា ដង់ស៊ីតេបរិមាណនៃបន្ទុកអគ្គិសនី។ តាមនិយមន័យ ដង់ស៊ីតេបន្ទុកបរិមាណហៅ
ការចែកចាយបន្ទុកត្រូវបានចាត់ទុកថាស្គាល់ប្រសិនបើមុខងារ r ត្រូវបានគេស្គាល់ = r(x,y,z)។
ប្រសិនបើការចោទប្រកាន់មានទីតាំងនៅលើផ្ទៃ ដង់ស៊ីតេបន្ទុកលើផ្ទៃ
ការចែកចាយបន្ទុកលើផ្ទៃត្រូវបានចាត់ទុកថាដឹង ប្រសិនបើមុខងារ s=s(x,y,z) ត្រូវបានគេស្គាល់។
ប្រសិនបើការចោទប្រកាន់ត្រូវបានចែកចាយតាមបន្ទាត់បន្ទាប់មក ដង់ស៊ីតេបន្ទុកលីនេអ៊ែរដែលតាមនិយមន័យគឺ៖
ការចែកចាយបន្ទុកត្រូវបានចាត់ទុកថាស្គាល់ប្រសិនបើមុខងារ t = t(x,y,z) ត្រូវបានគេស្គាល់។
§ 8: ខ្សែវាលអគ្គីសនី។ កម្លាំងវាលនៃការគិតថ្លៃចំណុច។
វាលអគ្គីសនីត្រូវបានគេចាត់ទុកថាស្គាល់ប្រសិនបើវ៉ិចទ័រអាំងតង់ស៊ីតេនៅចំណុចនីមួយៗក្នុងលំហត្រូវបានដឹង។ អ្នកអាចកំណត់ឬតំណាងវាលមួយនៅលើក្រដាសដោយប្រើការវិភាគឬក្រាហ្វិក ខ្សែថាមពល។
ការសន្មត់ថាការចោទប្រកាន់អគ្គិសនីណាមួយដែលបានសង្កេតនៅក្នុងការពិសោធន៍គឺតែងតែជាពហុគុណនៃបន្ទុកបឋមត្រូវបានធ្វើឡើងដោយ B. Franklin ក្នុងឆ្នាំ 1752។ សូមអរគុណចំពោះការពិសោធន៍របស់ M. Faraday លើ electrolysis តម្លៃនៃបន្ទុកបឋមត្រូវបានគណនានៅឆ្នាំ 1834 ។ អត្ថិភាពនៃ បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមក៏ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញផងដែរនៅឆ្នាំ 1874 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស J. Stoney ។ គាត់ក៏បានណែនាំគោលគំនិតនៃ "អេឡិចត្រុង" ទៅក្នុងរូបវិទ្យា និងបានស្នើវិធីសាស្រ្តសម្រាប់គណនាតម្លៃនៃបន្ទុកបឋម។ បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមត្រូវបានវាស់វែងដោយពិសោធន៍ដំបូងដោយ R. Millikan ក្នុងឆ្នាំ 1908 ។
បន្ទុកអគ្គីសនីនៃប្រព័ន្ធមីក្រូ និងរូបធាតុម៉ាក្រូស្កូបគឺតែងតែស្មើនឹងផលបូកពិជគណិតនៃបន្ទុកបឋមដែលរួមបញ្ចូលក្នុងប្រព័ន្ធ នោះគឺជាចំនួនគត់នៃតម្លៃ។ អ៊ី(ឬសូន្យ) ។
តម្លៃដែលបានបង្កើតឡើងនាពេលបច្ចុប្បន្ននៃតម្លៃដាច់ខាតនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺ អ៊ី= (4, 8032068 0, 0000015) ។ 10 -10 SGSE ឯកតា ឬ 1.60217733 ។ ថ្នាក់ទី ១០-១៩ ។ តម្លៃនៃបន្ទុកអគ្គិសនីបឋមដែលបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តដែលបង្ហាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថេររូបវន្តផ្តល់តម្លៃសម្រាប់បន្ទុកអគ្គិសនីបឋម៖ អ៊ី= 4, 80320419(21) ។ 10 -10 ឬ៖ e =1, 602176462(65)។ ថ្នាក់ទី ១០-១៩ ។
វាត្រូវបានគេជឿថាការចោទប្រកាន់នេះគឺពិតជាបឋម ពោលគឺវាមិនអាចបែងចែកជាផ្នែកបានទេ ហើយការចោទប្រកាន់នៃវត្ថុណាមួយគឺជាចំនួនគត់គុណនឹងវា។ បន្ទុកអគ្គីសនីនៃភាគល្អិតបឋមគឺជាលក្ខណៈមូលដ្ឋានរបស់វា ហើយមិនអាស្រ័យលើជម្រើសនៃស៊ុមយោងទេ។ បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺពិតជាស្មើនឹងទំហំនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៃអេឡិចត្រុង ប្រូតុង និងភាគល្អិតបឋមដែលគិតថ្លៃផ្សេងទៀតស្ទើរតែទាំងអស់ ដែលដូច្នេះហើយជាឧបករណ៍ផ្ទុកសារធាតុនៃបន្ទុកតូចបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ។
មានបន្ទុកអគ្គិសនីបឋមវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន ហើយភាគល្អិតបឋម និងអង្គធាតុប្រឆាំងរបស់វាមានសញ្ញាផ្ទុយគ្នា។ អ្នកដឹកជញ្ជូននៃបន្ទុកអវិជ្ជមានបឋមគឺជាអេឡិចត្រុងដែលម៉ាស់របស់វាគឺ ខ្ញុំ= ៩, ១១. 10-31 គីឡូក្រាម។ អ្នកដឹកជញ្ជូននៃបន្ទុកវិជ្ជមានបឋមគឺប្រូតុងដែលម៉ាស់របស់វាគឺ mp= 1.67 ។ 10-27 គីឡូក្រាម។
ការពិតដែលថាបន្ទុកអគ្គីសនីកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិតែក្នុងទម្រង់នៃចំនួនគត់នៃបន្ទុកបឋមអាចត្រូវបានគេហៅថាបរិមាណនៃបន្ទុកអគ្គីសនី។ ភាគល្អិតបឋមដែលគិតថ្លៃស្ទើរតែទាំងអស់មានបន្ទុក អ៊ី -ឬ អ៊ី +(ករណីលើកលែងគឺសំឡេងមួយចំនួនជាមួយនឹងបន្ទុកដែលជាពហុគុណ អ៊ី); ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គីសនីប្រភាគមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេទោះជាយ៉ាងណានៅក្នុងទ្រឹស្តីទំនើបនៃអន្តរកម្មខ្លាំង - ក្រូម៉ូឌីណាមិកកង់ទិច - អត្ថិភាពនៃភាគល្អិត - រ៉ែថ្មខៀវ - ជាមួយនឹងបន្ទុកដែលបែងចែកដោយ 1/3 ត្រូវបានសន្មត់។ អ៊ី
បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមមិនអាចបំផ្លាញបានទេ។ ការពិតនេះបង្កើតជាខ្លឹមសារនៃច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គិសនីនៅកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ការគិតថ្លៃអគ្គិសនីអាចបាត់ និងលេចឡើងម្តងទៀត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចោទប្រកាន់បឋមពីរនៃសញ្ញាផ្ទុយតែងតែលេចឡើង ឬបាត់។
ទំហំនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺជាអថេរនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ហើយត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការទាំងអស់នៃមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រូឌីណាមិក។
បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺជាថេររូបវិទ្យាជាមូលដ្ឋានដែលជាផ្នែកអប្បបរមា (quantum) នៃបន្ទុកអគ្គីសនី។ ស្មើនឹងប្រមាណ
e=1.602 176 565 (35) 10 ?19 C
នៅក្នុងប្រព័ន្ធឯកតាអន្តរជាតិ (SI) ។ ទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងថេររចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អ ដែលពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
"រាល់បន្ទុកអគ្គីសនីដែលបានសង្កេតដោយពិសោធន៍គឺតែងតែជាពហុគុណនៃបឋម"- ការសន្មត់នេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយ B. Franklin ក្នុងឆ្នាំ 1752 ហើយក្រោយមកត្រូវបានសាកល្បងម្តងហើយម្តងទៀតដោយពិសោធន៍។ បន្ទុកបឋមត្រូវបានវាស់វែងដោយពិសោធន៍ដោយ Millikan ក្នុងឆ្នាំ 1910 ។
ការពិតដែលថាបន្ទុកអគ្គីសនីកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិតែក្នុងទម្រង់នៃចំនួនគត់នៃបន្ទុកបឋមអាចត្រូវបានគេហៅថាបរិមាណនៃបន្ទុកអគ្គីសនី។ ទន្ទឹមនឹងនេះនៅក្នុងអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណសំណួរនៃហេតុផលសម្រាប់បរិមាណបន្ទុកមិនត្រូវបានពិភាក្សាទេព្រោះបន្ទុកគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រខាងក្រៅហើយមិនមែនជាអថេរថាមវន្ត។ ការពន្យល់ដ៏គួរឱ្យពេញចិត្តអំពីមូលហេតុដែលការគិតថ្លៃត្រូវតែជាបរិមាណមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញនៅឡើយទេ ប៉ុន្តែការសង្កេតគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយចំនួនត្រូវបានទទួលរួចហើយ។
- · ប្រសិនបើមានម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងធម្មជាតិ នោះយោងទៅតាមមេកានិចកង់ទិច បន្ទុកម៉ាញេទិករបស់វាត្រូវតែស្ថិតនៅក្នុងសមាមាត្រជាក់លាក់មួយជាមួយនឹងបន្ទុកនៃភាគល្អិតបឋមដែលបានជ្រើសរើសណាមួយ។ វាកើតឡើងដោយស្វ័យប្រវត្តិពីនេះដែលថាអត្ថិភាពនៃម៉ូណូប៉ូលម៉ាញ៉េទិចរួមបញ្ចូលបរិមាណបន្ទុក។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមិនអាចរកឃើញម៉ូណូប៉ូលម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងធម្មជាតិបានទេ។
- · នៅក្នុងរូបវិទ្យាភាគល្អិតទំនើប គំរូផ្សេងទៀតកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលភាគល្អិតមូលដ្ឋានដែលគេស្គាល់ទាំងអស់នឹងក្លាយទៅជាការរួមផ្សំដ៏សាមញ្ញនៃភាគល្អិតមូលដ្ឋានថ្មី សូម្បីតែច្រើនទៀត។ ក្នុងករណីនេះបរិមាណនៃការចោទប្រកាន់នៃភាគល្អិតដែលបានសង្កេតមើលទៅហាក់ដូចជាមិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេព្រោះវាកើតឡើង "ដោយការសាងសង់" ។
វាក៏អាចទៅរួចដែលថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងអស់នៃភាគល្អិតដែលបានសង្កេតនឹងត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីវាលបង្រួបបង្រួម វិធីសាស្រ្តដែលកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ នៅក្នុងទ្រឹស្ដីបែបនេះ ទំហំនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៃភាគល្អិតត្រូវតែត្រូវបានគណនាពីចំនួនតិចតួចបំផុតនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រមូលដ្ឋាន ដែលអាចទាក់ទងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃពេលវេលាអវកាសនៅចម្ងាយខ្លីបំផុត។ ប្រសិនបើទ្រឹស្ដីបែបនេះត្រូវបានសាងសង់ នោះអ្វីដែលយើងសង្កេតឃើញថាជាបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមនឹងប្រែទៅជាមិនដាច់ពីគ្នានៃពេលវេលាអវកាស។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងឧទាហរណ៍នៅក្នុងគំរូរបស់ S. Bilson-Thompson ដែលនៅក្នុងនោះ fermions នៃគំរូស្តង់ដារត្រូវបានបកស្រាយថាជាខ្សែបូបីនៃចន្លោះពេល braided នៅក្នុង braid និងបន្ទុកអគ្គិសនី (ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត មួយភាគបី របស់វា) ត្រូវគ្នាទៅនឹងខ្សែបូដែលបត់ដោយ 180 °។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទោះបីជាមានភាពឆើតឆាយនៃម៉ូដែលបែបនេះក៏ដោយក៏លទ្ធផលជាក់លាក់ដែលទទួលយកជាទូទៅក្នុងទិសដៅនេះមិនទាន់ទទួលបាននៅឡើយ។
បន្ទុកអគ្គីសនីបឋម បន្ទុកអគ្គីសនីបឋម
(អ៊ី) បន្ទុកអគ្គិសនីអប្បបរមា វិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន ទំហំនៃទំហំនោះ។ អ៊ី≈4.8·10 -10 SGSE ឯកតា ឬ 1.6·10 -19 Cl ។ ភាគល្អិតបឋមដែលគិតថ្លៃស្ទើរតែទាំងអស់មានបន្ទុក + អ៊ីឬ - អ៊ី(ករណីលើកលែងគឺសំឡេងមួយចំនួនជាមួយនឹងបន្ទុកដែលជាពហុគុណ អ៊ី); ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គីសនីប្រភាគមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងទ្រឹស្តីទំនើបនៃអន្តរកម្មខ្លាំង - ក្រូម៉ូឌីណាមិកកង់ទិច - អត្ថិភាពនៃ quarks ត្រូវបានសន្មត់ - ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកដែលមានគុណនឹង 1/3 ។ អ៊ី.
ថ្លៃអគ្គិសនីបឋមថ្លៃអគ្គិសនីបឋម ( អ៊ី) បន្ទុកអគ្គិសនីអប្បបរមា វិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន ស្មើនឹងបន្ទុកអេឡិចត្រុង។
ការសន្មត់ថារាល់បន្ទុកអគ្គីសនីដែលបានសង្កេតនៅក្នុងការពិសោធន៍គឺតែងតែជាបន្ទុកបឋមជាច្រើនត្រូវបានដាក់ចេញដោយ B. Franklin (សង់ទីម៉ែត្រហ្វ្រង់ឃ្លីន បេនចាមីន)នៅឆ្នាំ 1752 សូមអរគុណចំពោះការពិសោធន៍របស់ M. Faraday (សង់ទីម៉ែត្រ FARADAY Michael)យោងតាម electrolysis តម្លៃនៃបន្ទុកបឋមត្រូវបានគណនានៅឆ្នាំ 1834 ។ អត្ថិភាពនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមក៏ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅឆ្នាំ 1874 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស J. Stoney ។ គាត់ក៏បានណែនាំគោលគំនិតនៃ "អេឡិចត្រុង" ទៅក្នុងរូបវិទ្យា និងបានស្នើវិធីសាស្រ្តសម្រាប់គណនាតម្លៃនៃបន្ទុកបឋម។ ជាលើកដំបូង បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមត្រូវបានវាស់វែងដោយពិសោធន៍ដោយ R. Millikan (សង់ទីម៉ែត្រ MILLIKEN Robert Andrews)នៅឆ្នាំ 1908
ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសម្ភារៈនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមនៅក្នុងធម្មជាតិគឺជាភាគល្អិតបឋមដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ (សង់ទីម៉ែត្រភាគល្អិតបឋម).
បន្ទុកអគ្គិសនី (សង់ទីម៉ែត្រថ្លៃអគ្គិសនី)នៃប្រព័ន្ធមីក្រូ និងរូបធាតុម៉ាក្រូស្កូបណាមួយគឺតែងតែស្មើនឹងផលបូកពិជគណិតនៃការគិតថ្លៃបឋមដែលរួមបញ្ចូលក្នុងប្រព័ន្ធ នោះគឺជាចំនួនគត់នៃតម្លៃ e (ឬសូន្យ)។
តម្លៃដែលបានបង្កើតឡើងនាពេលបច្ចុប្បន្ននៃតម្លៃដាច់ខាតនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋម (សង់ទីម៉ែត្រថ្លៃអគ្គិសនីបឋម)គឺ e = (4.8032068 0.0000015) ។ 10 -10 SGSE ឯកតា ឬ 1.60217733 ។ ថ្នាក់ទី ១០-១៩ ។
តម្លៃនៃបន្ទុកអគ្គិសនីបឋមដែលគណនាដោយប្រើរូបមន្តដែលបង្ហាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថេររូបវន្តផ្តល់តម្លៃសម្រាប់បន្ទុកអគ្គិសនីបឋម៖ e = 4.80320419(21) ។ 10 -10 ឬ៖ e = 1.602176462(65)។ ថ្នាក់ទី ១០-១៩ ។
វាត្រូវបានគេជឿថាការចោទប្រកាន់នេះគឺពិតជាបឋម ពោលគឺវាមិនអាចបែងចែកជាផ្នែកបានទេ ហើយការចោទប្រកាន់នៃវត្ថុណាមួយគឺជាចំនួនគត់គុណនឹងវា។ បន្ទុកអគ្គីសនីនៃភាគល្អិតបឋមគឺជាលក្ខណៈមូលដ្ឋានរបស់វា ហើយមិនអាស្រ័យលើជម្រើសនៃស៊ុមយោងទេ។ បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺពិតជាស្មើនឹងទំហំនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៃអេឡិចត្រុង ប្រូតុង និងភាគល្អិតបឋមដែលគិតថ្លៃផ្សេងទៀតស្ទើរតែទាំងអស់ ដែលដូច្នេះហើយជាឧបករណ៍ផ្ទុកសារធាតុនៃបន្ទុកតូចបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ។
ការពិតដែលថាបន្ទុកអគ្គីសនីកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិតែក្នុងទម្រង់នៃចំនួនគត់នៃបន្ទុកបឋមអាចត្រូវបានគេហៅថាបរិមាណនៃបន្ទុកអគ្គីសនី។ ស្ទើរតែគ្រប់ភាគល្អិតបឋមដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់មានបន្ទុក e - ឬ e + (ករណីលើកលែងគឺ resonances មួយចំនួនជាមួយនឹងបន្ទុកដែលជាពហុគុណនៃ e); ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គីសនីប្រភាគមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេទោះជាយ៉ាងណានៅក្នុងទ្រឹស្តីទំនើបនៃអន្តរកម្មខ្លាំង - ក្រូម៉ូឌីណាមិកកង់ទិច - អត្ថិភាពនៃភាគល្អិត - រ៉ែថ្មខៀវ - ជាមួយនឹងបន្ទុកដែលបែងចែកដោយ 1/3 ត្រូវបានសន្មត់។ អ៊ី
បន្ទុកអគ្គីសនីបឋមមិនអាចបំផ្លាញបានទេ។ ការពិតនេះបង្កើតជាខ្លឹមសារនៃច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គិសនីនៅកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ការគិតថ្លៃអគ្គិសនីអាចបាត់ និងលេចឡើងម្តងទៀត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចោទប្រកាន់បឋមពីរនៃសញ្ញាផ្ទុយតែងតែលេចឡើង ឬបាត់។
ទំហំនៃបន្ទុកអគ្គីសនីបឋមគឺជាអថេរនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ហើយត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការទាំងអស់នៃមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រូឌីណាមិក។