Электр өрісі, электр өрісінің кернеулігі. Есептер шығару. Физика, 8 сынып, қосымша материал.

Сабақтың тақырыбы: Электр өрісі, электр өрісінің кернеулігі. Есептер шығару

Сабақ мақсаты: Электр өрісінің кернеулігінің формуласын білу және қолдану.

Теориялық материал

Электр өрісінің кернеулігі. Электр өрісінің күш сызықтары

Нүктелік зарядтың өріс кернеулігі. (8.5) формуласына q зарядқа әрекет ететін күштің өрнегін қойып, аламыз.

Тыныштықтағы зарядтардың электр өрісін Электростатикалық өріс деп атайды.(8.6) формула нүктелік заряд өрісінің кернеулігін анықтайды. вектордың бағыты оң нүктелік сынақ

зарядына әрекет ететін күш бағытымен сәйкес келеді. Сондықтан Q>0 болса, онда кернеулік вектор зарядтан, ал егер Q<0 болса, онда вектор зарядқа бағытталған. Оқшауланған Q зарядтың r қашықтықта тудыратын электр өрісінің кернеулігінің шамасы:

SI жүйесінде кернеуліктің бірлігі 1Н/Кл=1В/м.

Зарядтар жүйесінің өріс кернеулігі. Тыныштықтағы дискретті зарядтардың жүйесін қарастырып, жүйенің кеңістіктің қайсыбір нүктесінде тудыратын өрісінің кернеулігін табайық. Осы нүктеге зарядты қойып, (8.5) формуласы бойынша оларға әрекет ететін күшті анықтайық. Одан әрі зарядтар жүйесінің қарастырылып отырған нүктедегі кернеулігін қатынасы бойынша табамыз.

8.4)-ті (8.7)-ге қойып,аламыз. Демек, кернеулік векторларының да

зарядқа әрекет ететін күштердікі тәрізді суперпозициялық қасиеті болады екен. Осыдан, зарядтар жүйесі тудыратын өрістің кернеулігі әрбір жеке зарядтар тудыратын өріс кернеуліктерінің векторлық қосындысына тең деп қорытынды жасаймыз.

Кернеулігі болатын кез келген электростатикалық өрісте q зарядқа әрекет ететін күш шамасына тең.

Күш сызықтары. Жалпы жағдайда электр өрісінің құрлымы күрделі. Көрнекі болу үшін өрісті күш сызықтар көмегімен графиктік түрде кескіндеуге болады. Күш сызығы деп бағыты өріс нүктесіндегі жанаманы айтады.Сондықтан күш сызықтары оң зарядтардан теріс зарядтарға қарай бағытталған. Осылай өрнектеген кезде, өрістің кернеулігінің шамасы күш сызықтарына көлденең орналасқан бірлік ауданды кесіп өтетін күш сызықтарының санына пропорционал болады.

Күш сызықтарының мынадай қасиеттері белгілі:

• Күш сызықтары үзіліссіз.Олар оң зарядтан шығады және теріс зарядқа кіреді немесе шексіздікке кетіп жатады.
• Күш сызықтары еш жерде қиылыспайды . Егер олар қиылысса, онда қиылысу нүктесінде кернеулік векторының әртүрлі екі бағыты болар еді.

Біртекті өріс. Бірдей екі металл пластинкаларды алып, оларды 8.7-суретте көрсетілгендей, бір-біріне паралель орналастырайық. Осы пластинкалардың

Біреуіне +q заряд, ал екіншісіне –q заряд берсек, онда олардың арасында электр өрісі пайда болады.Егер пластиналардың арақашықтығы олардың сызытық өлшемдерімен салыстырғанда аз болса,онда бұл өрістің кернеулік сызықтары параллель болып шығады.

Пластиналар арасындағы өрісте кернеулік сызықтарының тығыздығы барлық жерде бірдей, демек, Е=Const.

Кернеулік векторлары барлық нүктелерде бірдей электр өрісі біртекті өріс деп аталады. Пластиналар арасындағы кеңістіктің ортасындағы өрісті ғана біртекті деп атауға болады, себебі пластиналардың шетінде векторлары өрістің түрліше нүктелерінде бірдей болмайды.

Тест тапсырмаларының жауаптары