Екі изотопты диэлектрик арасындағы шарттар

Зарядтар тығыздығы және диэлектрик өтімділіктері екі диэлектриктерді қабаттастырып, ондағы және векторларының нормаль және тангенциал құраушыларының арасындағы байланысты табайық. Биіктігі h табандары цилиндрді қарастырайық. Цилиндр ішінде еркін электрондар жоқ, олай болса Остроградский Гаусс теоремасынан ,

Бұдан бірінші және екінші диэлектриктегі шекаралық бетке тікелей жақын жердегі вектордың нормаль құраушылары екенің ескерсек

.

Еркін электрондары жоқ екі диэлектриктердің шекарасы арқылы өткенде D векторының нормаль құраушысыөзгермейді, ал E векторының нормаль құраушысы үзіліске ұшырайды.Электростатикалық өріс потенциалды болғандықтан, E электр өрісінің циркуляциясы цилиндрдің l ұзындығы бойынша нолге тең

.

Екі диэлектриктің шекарасы арқылы өткенде D векторының тангенциал құраушысы үзіліске ұшырап, ал E векторының тангенциал құраушысы өзгермейді.

Екі диэлектриктің шекарасы арқылы өткенде электр ығысуы сынады және

онда

Бұдан екі диэлектриктің шекарасы арқылы өткенде егер болса ығысу сызықтары сирейді, ал керісінше қоюланады.

 

32.Электр өрісі конденсатор ішінде шоғырланып, электр өрісінің күш сызықтары бір астардан басталып екіншісінен аяқталады және астарларында пайда болған зарядтар шамасы бірдей де, таңбалары қарама қарсы болады.

, астарларының арасындағы потенциал айырмасы.

1)Диэлектрикпен толтырылған жазық конденсатор сыйымдылығы

,

S пластинаның ауданы,d платиналардың ара қашықтығы, диэлектрлік өтімділік.

 

 

33. Электр зарядтарының өзара әсерлесу энергиясы

Өткізгіштің зарядын арттыру үшін бір текті зарядтардын тебілу күшіне қарсы жұмыс жаслады. Жұмыс зарядталған өткізгіштің электр энергиясын арттыруға жұмсалады. Dq зарядты шексіздіктен бір потенциал өрісіне алып келсек, істелінетін жұмыс dA= .

Бұдан , олай болса .

Зарядталған конденсатордың энергиясы. Конденсатор потенциалдары және екі өткізгіштен тұрады, олай болса істелінетін жұмыс

,

Зарядтар жүйесінің энергиясы. Конденсатор екі өткізгіш жүйесін құрайды . Өткізгіште зарядтар сыртқы беттерінде орналасады, олай болса , зарядттың беттік тығыздығы. .

Екі өткізгіштен тұратың жүйенің энергиясы

Егер жүйе N өткізгіштен тұрса .

 

34. Электросатикалық өрістің энергиясы және оның тығыздығы.

Зарядталған пластинаның астарларындағы энергия электростатикалық өрістің энергиясы болып табылады. Осы өрістін энергиясы , конденсатор кернеуі, , , .

, конденсатордағы өрістін көлемі.

Электростатикалық өрістің энергиясы .

Электр ығысуы арқылы өрнектесек .

Энергияның тығыздығы .

 

35. Тұрақты электр тогы

Электр тогы зарядтардын бағытталған қозғалысы.

Металдардағы электр тогы еркін электрондардың, электролиттердегі иондардың, газдардғы электрондар мен иондардыңбағытталған қозғалысы. Токтың бағытына оң зарядтың орын ауыстырғандағы бағытын алады. Токтын пайда болу шарттары:

1)токты тасымалдайтын еркін зарядтар болуы тиіс,

2)электр қозғаушы күші (өткізгіш ішінде потенциалдар айрымы).

Токтың тигізетін әсері жылулық, химиялық, магниттік.

Ток күші скалярлық шама, бет арқылы өтетін зарядтың уақыт бойынша алынған туындысы .

Тұрақты ток шамасы мен бағыты уақыт бойынша өзгкрмейтің ток .

Тұрақты ток тек қана тұйықталған тізбекте ғана болады.

Ток тығыздығы векторлық шама өткізгіштің көлденен қимасы арқылы өтетін токтың таралуын сипаттайтын шама, бағыты оң зарядтың қозғалыс бағытымен сәйкес келеді .

, .

,

,

, ток тасымалдайтын бөлшектердің концентрациясы, электронның заряды, реттелген бөлшектердің жылдамдығы.

 

 

36. Металдардағы электрон өткізгішінің классикалық теориясы.

Металдардағы ток тасымалдайтын бөлшек электрон екенің мынандай тәжірибеден білуге болады.Гальванометрге жалғанған өткізгіш бір V тұрақты жылдамдықпен қозғалады, егер өткізгішті кілт тоқтатсақ гальванометр токты көрсетеді.

Бұл құбылыс былайша түсіндіріледі, егер металда еркін зарядталған бөлшектер болса, олар өткізгішті кілт тоқтатқан кезде өз инерциясымен барлығы алға қозғалады, олай болса ток пайда болады.Инерция бойынша қозғалатың бөлшек өткізгішке қатысты теріс үдеуге ие болады. Олай болса , , екінші жағынан , өткізгіш ұзындығы . Ом заңынан ток күші бұдан

I,R,V шамаларын өлшеп алып шамасын табамыз, бұл электронның меншікті зарядының мәнің береді.Металдардағы токты тасымалдайтындар еркін электрондар екені тәжірибе жүзінде дәлелденген.

Металдардағы өткізгішінің классикалық теориясын Друде мен Лорнец зерттеген. Олар металдағы электрондарды газ молекулалары ретінде қарастырды, тек айырмашылықтары электрондар өзара емес, металдың кристал торларын түзейтің иондармен соқтығысады. Бұл теориядан электронның концентрациясы , молярлық масса, тығыздығы, Авогадро саны. Берілген формула бойынша электронның концентрациясы шамамен .Электронның жылулық қозғалысының орташа жылдамдығы , деп алынған. Металда электр тогы лектр өрісі әсерінен пайда болады.Электрондар заряды теріс танбалы болғандықтан, электр өрісінін бағытына қарсы жылдамдықпен қозғалады.Ток тығыздығы . Техникалық мөлшері бойынша мыс сым үшін меншікті рұқсат етілген ток тығыздығы , , .

Электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы жылулық қозғалысының орташа орташа жылдамдығынан есе аз болады, .Электрондардың реттелген қозғалысының кинетикалық энергиясы .