Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1 блок
2. Ығысу тоғы және оның пайда болу себебі.Ығысу тоғының реал материя екендігін дәлелі-яғни, ығысу тоғының өзге тоқтардай магнит өрісін тудыру. Ығысу тогы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі. Конденсаторды тұрақты ток кқзіне қосса, ол арқылы ток жүрмейді, себебі тізбек тұйықталмаған. Ал егер конденсаторды айнымалы ток көзіне қоссақ, онда конденсаторға тізбектей қосылған амперметр токтың бар екенін көрсетеді. Айнымалы ток тізбегіне қосылған конденсатор астарларының арасында ток тасымалдаушы бөлшектердің жоқтығына қарамастан сымдардағы электрондар қозғалысымен сипатталатын өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында табиғаты өткізгіштік токтан басқа токпен жалғасады, сөйтіп тізбек тұйықталып, ол арқылы ток жүреді, яғни конденсатор астарларының арасында заряд тасымалданбайтындығына қарамастан, олардың арасында заряд алмасу процесі жүреді. Осы процесті ығысу тогы д.а. Айнымалы ток көзіне қосылған конденсатор астарларының арасында айнымалы электр өрісі туады. Бұл өрістің кернеулігінің лездік мәні ; ал ығысу векторының шамасы D= екенін көреміз. Ығысу тогы тығыздығы мен өткізгіштік ток сияқты ығысу тогы да магнит өрісін тудырады. Сымдардағы өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында ығысу тогымен жалғасады.
3.Қоспалы жартылай өткізгіштер. Р-және n типті коспалы жартылай өткізгіштер, олардың өзара жапсарындағы потенциалдар айырымы. Жартылай өткізгіштер күшейткіштер және олардың кернеуді күшейту коэффициенті.
Кез келген жартылайөткізгіштік құралда бір н\е бірнеше электронды-кемтіктік ауысуы болады. p-n ауысуы дегеніміз өткізгіштегі әр түрлі типті екі жартылайөткізгіштердің жанасу аймағы. n-типті жартылайөткізгіште негізгі еркін заряд тасымалдаушылар электрондар болғандықтан, олардың концентрациясы кемтіктер концентрациясынан артық. p-типті жартылайөткізгіштерде негізгі заряд тасымалдаушылар- кемтіктер. nж\е p –типті екі жартылайөткізгіш жанасқанда диффузия процесі жүреді.p аймағынан кемтіктер n аймаққа өтеді, ал электрондар, керісінше n аймағынан p аймағына өтеді. Нәтижесінде жартылайөткізгіштің жанасқан жеріне жақын n аймағына электрондар концентрациясы азаяды ж\е оң зарядталған қабат п.б. p аймақта кемтіктер концентрациясы азаяды да теріс зарядталған қабат п.б. Өткізгіштер шекарасының аймағында электрондар мен кемтіктердің диффузия процесіне электр өрісі кедергі жасайтын қосапланған электрлік қабат п.б. Әр түрлі типті өткізгіштігі бар жартылайөткізгіштің шекаралық аймақ бөлігінің ені шамамен он н\е жүз атоаралық қашқтыққа тең.
Сонымен екi түрлi шала өткiзгiштерден p − n өткел жасасақ, бұл өткел токты бағытта өткiзедi екен. Егер p − n өткелдi (шала өткiзгiштi диодты) айнымалы ток көзiне жəне пайдалы жүкке
қосса, (16.3 – сурет) (электрлiк схемаларда шала өткiзгiштi диод осы суретте көрсетiлген
түрде кескiнделедi), онда p − n өткел арқылы жүретiн токтың өзгеруi 16.4 – суретте
көрсетiлгендей болады.
Эмиттер-база бағытында кернеу тура бағытта, ал база-коллектор өткелiне керi бағытта
үлкен кернеу берiледi. Осы кезде бiрiншi өткелдегi (p − n) потенциалдың тосқауыл
биiктiгi кемидi, екiншi өткелдегi (n − p) потенциалдық тосқауыл биiктiгi өседi. Эмиттер-база бөлiгi арқылы ток жүрген кезде кемтiктер базаға қарай диффузияланады.
Осы кезде көпшiлiк кемтiктер электрондармен бiрiгiп бейтараптанбауы үшiн базаның
енiн мүмкiн болғанша аз жасайды. Коллекторға өткеннен кейiн кемтiктер оған берiлген
терi кернеумен сорылып коллектор тiзбегiндегi керi бағыттағы токты күшейте түседi.
Бiрақ бұл күшею онша үлкен емес эмиттер тiзбегiндегi токтың бiршама өзгеруi коллектор
тiзбегiндегi токтың соншалық өзгеруiн тудырады. Бiрақ база-коллектор өткелдiң кедергiсi
эмиттер-база өткелдiң кедергiсiнен əлдеқайда үлкен болғандықтан, коллектор тiзбегiндегi
кернеудiң өзгерiсi эмиттер тiзбегiндегiден көптеген есе үлкен болады, яғни
транзистордың беретiн жоғарлатылған қуаты коллектор тiзбегiндегi ток көзiнiң есебiнен
алынады. 1) Қатты денелердің зоналық теориясының элементтерін қарастырған кезде, шала өткізгіштердің жоғарғы үш зоналарының – валенттік, жабық және өткізгіштік зоналарының құрылысы төмендегідей болатынынң көрдік. Қоспасы жоқ таза шала ӛткізгіштердің негізігі өкілдері Менделеевтің периодтық системасының IV тобына кіретін элементтер – германий мен кремний. Егер температура нольден өзгеше болса, жылулық энергияның шамасы кейбір электрондарды валенттік зонадан өткізгіштік зонаға көшіруге жеткілікті болуы мүмкін. Осының салдарынан ӛткізгіштік зонада электрондар, ал электрондары кеткен валенттік зонада оң зарядталған вакансиялар пайда болады. Бұл вакансияларды кемтіктер деп атайды. Мұндай құбылыс сәулелер әсерінен де болуы мүмкін. Енді осындай таза (қоспасы жоқ) шала өткізгішті электр өрісіне қойсақ, өткізгіштік зонадағы электрондар өріс бағытына қарсы , ал көрші атомдардың электрондарының кемтіктерге көшуінің нәтижесінде кемтіктер өріс бағытымен қозғалысқа келеді. Таза шала өткізгіштердегі ток тасымалдайтын бөлшектер өткізгіштік зонадағы электрондар мен валенттік зонадағы кемтіктер болып табылады. Таза шала өткізгіштердің электрөткізгіштігін меншікті өткізгіштік деп атайды.
4.Электр тоғының жұмысы. Джоул-Ленц заңы ,қорыту.
Электрстатикалық өріс күштерінің сыншы q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысы бастапқы және соңғы нүктелердің потенциалдар айырымын сыншы заряд шамасына көбейткенге тең:
Джоуль-ленц заңы: қозғалмайтын өткізгіш бойымен уақыт ішінде ток өткенде элементар көлемде бөлінетін жылу мөлшері токтың квадратына, электрлік кедергіге, токтың өткен уақытына тура пропорционал:
заңды шексіз кішкене цилиндрге қолданайық. Цилиндрдің осі токтың бағытымен дәлдес.
Сонда
Мұнда ,
ϒ-заттың меншікті электр өткізгіштігі,
j-ток тығыздығы.
Шексіз кішкене цилиндрдің кедергісі: ;
Цилиндрдің көлемі: ;
(1)ӛрнектен (2)
Pv- өткізгіштен бөлініп шығатын жылу қуатының кӛлемдік тығыздығы, яғни өткізгіштің 1м3 көлемінде 1 сек. ішінде пайда болатын жылу. (2) теңдеу – Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі, ӛйткені барлық шамалар тек бір нүктеге жатады. Ом заңының дифференциалдық түрін пайдалана отырып (2) өрнекті түрлендіреміз, сонда
Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі.
Демек, ток жүрген кезде жұмыс жасалынады және энергия жылу түрінде бӛлініп шығады. Бӛгде ЭҚК зарядтарға энергия жұмсап жұмыс жасалынады. Яғни токтың жұмысы бӛгде ЭҚК энергиясы арқылы жасалынады. Жұмыстың істелінуіне кететін энергияны тасушылар-электрондар емес, электромагниттік ӛріс.
2) dQ заряд нүктелер арасындағы U потенциалдар айырымын ӛткен кезде істеленетін жұмыс dA=UdQ. Ӛткізгіштің бойымен I ток ӛтетін болсын. Потенциалдар айырымы U болатын ӛткізгіштің участогінде dt уақыт ішінде dQ=Idt заряд орын ауыстырады. Істелінетін жұмыс: dA=IUdt (6)
Тізбектің қарастырылып отырған бӛлігіндегі қуат : (7)
Барлық энергия жылу түрінде мынандай қуатпен бӛлініп шығады: (8) формула Джоуль-Ленц заңын ӛрнектейді: . Егер ток күші уақыт бойынша ӛзгеретін болса, онда t уақыт ішіндегі бӛлінетін жылу мөлшері:
5.Электр өрісінің энергиясы. Магнит өрісінің энергиясы. Электромагниттік өрістің энергиясының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы.
электр өрісінің энергиясы
тыныштықтағы нүктелік екі зарядтың энергиясы:
– тыныштықтағы нүктелік зарядтар жүйесінің энергиясы:
.
– оқшауланған зарядталған өткізгіштің энергиясы:
.
– зарядталған конденсатордың энергиясы:
.
-жазық конденсатордың электрстатикалық өрісінің энергиясы:
-электрстатикалық өріс энергиясының көлемдік тығыздығы:
.
магнит өрісі – тогы бар өткізгіштің, қозғалыстағы электрлік заряды бар бөлшектер мен денелердің, магниттік моменттері бар бөлшектер мен денелердің төңірегіндегі кеңістікте, сонымен қатар, электр өрісінің уақыт бойынша өзгеруінен пайда болады. магнит өрісі қозғалыстағы электрлік заряды бар бөлшектер мен денелерге, тогы бар өткізгішке, магниттік моменттері бар бөлшектер мен денелерге әсер етеді. тогы бар жазық тұйық контур – өлшемдері магнит өрісін тудыратын обьектіге (денеге) дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте аз, магнит өрісін зерттеуге қолданылатын тогы бар тұйық өткізгіш. кеңістіктегі контурдың орналасу бағдары контурға жүргізілген нормальдің бағытымен сипатталады. нормальдің бағытын оң бұранда ережесіне сәйкес анықтайды: бұранданы сағат тілінің бағытымен контурдағы ток бағытына сәйкес айналдырғандағы бұранданың ұшының ілгерілемелі қозғалысының бағыты
21-сурет
s n
20сурет кеңістіктің берілген нүктесінде магнит өрісінің бағыты оң нормальдің бағытымен сәйкес болады (21-сурет).
айналдырушы күш моменті өрістің берілген нүктесінің және тогы бар контурдың қасиеттеріне тәуелді.
тогы бар жазық контурдың магниттік моменті оң нормальдің бағытымен сәйкес болатын вектор:
мұндағы s –-жазық контур бетінің ауданы, – контур жазықтығына жүргізілген нормальдің бірлік векторы.
Электр ж\е магнит өрістерінің энергиялары ж\е осы энергиялардың тығыздықтары ; Электромагниттік өрісті электр ж\е магнит өрістері деп жекелеп қарастыруға тек шартты түрде ғана болады. Жалпы электромагниттік өрістің құраушылары бір-бірімен өзара байланысты, электромагниттік құбылыстар кезінде бірінен-біріне ж\е энергияның басқа түрлеріне алмасуы мүмкін. Электромагниттік өріс энергиясы кеңістіктің бір облысынан екінші облысына ығыса алады. Электромагниттік өріс энергиясының уаұыт б\ша өзгерісі екі түрлі себептен болады- бірі жылу энергиясына айналу, екіншісі электромагниттік өрістің толқын түрінде таралу кезінде белгілі бір облысынан шығуы ж\е оған кіруі нәт\де. Математикалық түрде: Егер электромагниттік өріс энергиясының сақталу заңын интегралдық түрде жазсақ, . Бұл өрнектен электромагниттік өріс энергиясының берілген көлемнен шығуын, не оған кіруін сипаттайды. Бұл мүшедегі интеграл астындағы шама бірлік бет арқылы бірлік уақытта өтетін энергияның шамасын анықтайды,яғни электромагниттік энергия ағынының тығыздығын анықтайды. Умов-Пойтинг векторы д.а.
6.Тармақталған электр тізбегі. Кирхгоф ережелері: мысал ретінде Уитстон схемасын қарастырып , оны белгісіз кедергіні анықтау мақсатында қолдануын көрсетіңіз.
7.Тармақталған электр тізбегі. Кирхгоф ережелері:мысал ретінде Ri(i=1,2,3,…n) кедергілер өзара параллель жалғанған тұйық электр тізбегін қарастырып , тізбектің толық кедергісін анықта.
Тармақталған электр тізбегінің – бойында ток өтіп тұрған кем дегенде үш өткізгіштің тоғысатын нүктесі. түйінге (18-сурет) кіретін токтар оң , шығатын токтар теріс деп қабылданған.
18-сурет
кирхгофтың бірінші ережесі (түйіндер ережесі): түйінде тоғысатын ток күштерінің алребралық қосындысы нөлге тең болады.
. (102)
мысалы, 18-сурет бойынша: .
бұл ереже электрлік зарядтардың сақталу заңына негізделген.
кирхгофтың екінші ережесі (контурлар ережесі): тармақталған электр тізбегінің кез келген тұйық контурында оның бөліктеріндегі ток күштерінің сәйкес кедергілеріне көбейтіндісі контурдағы барлық ток көздерінің эқк алгебралық қосындысына тең болады:
(103)
есептің шартына сәйкес тармақталған тізбекте біртекті және әртекті бөліктерден құралған бірнеше контур бөліп қарастырылады. мысалы, 19-суретте келтірілген екі түйінді (a және d) сұлбада үш контурды бөліп қарастыруға болады: abcd, adef және abcdef. осы үш контурдың тек екеуі ғана тәуелсіз: abcd және adef.
тізбектің тәуелсіз түйіндері мен контурлары үшін кирхгофтың ережелеріне сәйкес құрылған сызықты теңдеулер саны тармақтардағы токтардың санына тең болады.
|
19-сурет |
кирхгофтың бірінші ережесі бойынша a түйіні үшін:
кирхгофтың екінші ережесі бойынша abcd контуры үшін:
кирхгофтың екінші ережесі бойынша adef контуры үшін:
егер есептің жауабында қандай да бір бөліктегі ток күші теріс таңбамен шықса, осы бөліктегі токтың нақты бағыты болжанған бағытқа қарсы дегенді білдіреді.
өткізгіштерді тізбектей және параллель қосу
|
қосылыс |
тізбектей |
параллель |
|
тұрақты шама
|
||
|
қосылатын шама |
|
|
|
толық кедергі |
|
|
11.Электр өрісінің кернеулігі мен потенциалының ара-қатынасы.
Электр өрісінің кернеуі - потенциалдар айырымының жалпыланған ұғымы: тізбектің ток көзі жоқ бөлігінің шеттеріндегі потенциалдар айырымы кернеуге тең болады.
Электростатикалық өрісті сипаттау үшін өріс кернеулігінен басқа потенциал деген шама енгізеді.
, ,
Нүктелік заряд потенциалы: ,
электр өрісінің потенциалмен байланысы
электрстатикалық өріс күштерінің сыншы q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысы бастапқы және соңғы нүктелердің потенциалдар айырымын сыншы заряд шамасына көбейткенге тең:
(24) потенциалдар айырымы өріс күштерінің бірлік оң q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысымен анықталады.
12.Гаусс теоремасын зарядталған дененің электр өрісін анықтауға қолдану. А)зарядталған шардың электр өрісі. Б) зарядталған шексіз жазықтықтың электр өрісі.
Зарядталған денелердің тудыратын электр өрісінің кереулігі Гаусс теоремасын қанағаттандырады. Бұл теорема бойынша, электр өрісі кернеулігініңтұйық бет бойымен алынған ағыны сол беттің ішінде орналасқан зарядтардың алгебралық қосындысының вакуум электрлік өтімділігі қатынасына тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Гаусс теоремасы математикалық түрде:
болып жазылады.
Нүктелік заряд орналасқан денелік бұрышпен шектелген беттің dS элементін теміп өтетеін q заряд тудыратын электр өрісінің ағыны:
Денелік бұрыштың анықтамасы б/ша=. Ендеше,
Тұйық бет ішінде нүктелік зарядтар системасы орналасқан болса, суперпозиция принципін пайдалануға болады, яғни:
Тұйық бет ішіндегі заряд белгілі бір көлем б/ша таралған болса, заряды көлемді өте кіші көлемдік элементтерге бөлеміз. Координаталары x’, y’, z’ нүктені қамтитын і-ші элементтің заряды нүктелік зарядқа Гаусс теоремасын қолдансақ:
Суперпозиция принципі б/ша, берілген зарядты қамтитын S бет бойымен алынған толық ағын:
=
Сонымен, жалпы түрде Гаусс теоремасын:
Электр өрісі – берілген санақ жүйесінде тыныштық күйдегі электр зарядының өрісі.
(Толық емес)
13.Гаусс теоремасын зарядталған дененің электр өрісін анықтауға қолдану. А)зарядталған сфераның электр өрісі. Б) жазықтық конденсатор электр өрісі.
Зарядталған денелердің тудыратын электр өрісінің кереулігі Гаусс теоремасын қанағаттандырады. Бұл теорема бойынша, электр өрісі кернеулігініңтұйық бет бойымен алынған ағыны сол беттің ішінде орналасқан зарядтардың алгебралық қосындысының вакуум электрлік өтімділігі қатынасына тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Гаусс теоремасы математикалық түрде:
болып жазылады.
Нүктелік заряд орналасқан денелік бұрышпен шектелген беттің dS элементін теміп өтетеін q заряд тудыратын электр өрісінің ағыны:
Денелік бұрыштың анықтамасы б/ша=. Ендеше,
Тұйық бет ішінде нүктелік зарядтар системасы орналасқан болса, суперпозиция принципін пайдалануға болады, яғни:
Тұйық бет ішіндегі заряд белгілі бір көлем б/ша таралған болса, заряды көлемді өте кіші көлемдік элементтерге бөлеміз. Координаталары x’, y’, z’ нүктені қамтитын і-ші элементтің заряды нүктелік зарядқа Гаусс теоремасын қолдансақ:
Суперпозиция принципі б/ша, берілген зарядты қамтитын S бет бойымен алынған толық ағын:
=
Сонымен, жалпы түрде Гаусс теоремасын:
Электр өрісі – берілген санақ жүйесінде тыныштық күйдегі электр зарядының өрісі.
(Толық емес)
14. Ығысу тоғы және оның пайда болу себебі.Ығысу тоғының реал материя екендігін дәлелі-яғни, ығысу тоғының өзге тоқтардай магнит өрісін тудыру.
Ығысу тогы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі. Конденсаторды тұрақты ток кқзіне қосса, ол арқылы ток жүрмейді, себебі тізбек тұйықталмаған. Ал егер конденсаторды айнымалы ток көзіне қоссақ, онда конденсаторға тізбектей қосылған амперметр токтың бар екенін көрсетеді. Айнымалы ток тізбегіне қосылған конденсатор астарларының арасында ток тасымалдаушы бөлшектердің жоқтығына қарамастан сымдардағы электрондар қозғалысымен сипатталатын өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында табиғаты өткізгіштік токтан басқа токпен жалғасады, сөйтіп тізбек тұйықталып, ол арқылы ток жүреді, яғни конденсатор астарларының арасында заряд тасымалданбайтындығына қарамастан, олардың арасында заряд алмасу процесі жүреді. Осы процесті ығысу тогы д.а. Айнымалы ток көзіне қосылған конденсатор астарларының арасында айнымалы электр өрісі туады. Бұл өрістің кернеулігінің лездік мәні ; ал ығысу векторының шамасы D= екенін көреміз. Ығысу тогы тығыздығы мен өткізгіштік ток сияқты ығысу тогы да магнит өрісін тудырады. Сымдардағы өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында ығысу тогымен жалғасады.
15.Екі нүктелік зарядтардың өзара әсерлесу күші. Кулон заңы. Электр өрісінің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Диэлектрлік өтімділік.
Нүктелік заряд – әсерлесетін басқа зарядты денелерге дейінгі ара қашықтықпен салыстырғанда сызықтық мөлшерін ескермеуге болатын денеде жинақталған заряд. Кулон заңы: вакуумде тыныштық күйдегі екі нүктелік және зарядтың өзара әсерлесу күші зарядтарға тура пропорционал, олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал.
, . (2) мұндағы бірінші зарядтың өрісінде орналасқан зарядқа әсер етуші күш, бірінші зарядтан зарядқа жүргізілген радиус-вектор (1-сурет), екінші зарядтың өрісінде орналасқан зарядқа әсер етуші күш, екінші зарядтан зарядқа жүргізілген радиус-вектор, r- зарядтардың ара қашықтығы e0=8,85∙10-12 ф/м – электрлік тұрақты, және күштері – зарядтарды қосатын түзудің бойында қарама-қарсы бағытталған модульдері тең центрлік күштер.
1-сурет электр зарядының төңірегіндегі кеңістікте электр өрісі болады.
электрстатикалық өрістердің суперпозиция принципі – нүктелік зарядтар жүйесінің электр өрісінің потенциалы әрбір зарядтың берілген нүктеде туғызатын өріс потенциалдарының алгебралық қосындысына тең физикалық шама:
(22)
электрстатикалық өріс күштерінің сыншы q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысы бастапқы және соңғы нүктелердің потенциалдар айырымын сыншы заряд шамасына көбейткенге тең:
(24) потенциалдар айырымы өріс күштерінің бірлік оң q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысымен анықталады.
(24) осыдан электрстатикалық өріс потенциалының екінші анықтамасын тұжырымдауға болады: электрстатикалық өріс потенциалы бірлік оң q0 зарядты өрістің берілген нүктесінен шексіздікке қашықтатқанда өрістің атқаратын жұмысымен анықталады.
шамасы жағынан осындай жұмысты бірлік оң q0 зарядты шексіздіктен өрістің берілген нүктесіне алып келу үшін электр өрісі күштеріне қарсы атқару керек. Диэлектриктер – электр тогын өткізбейтін заттар. диэлектриктің барлық молекулалары электрлік бейтарап күйде болады. Ортаның диэлектрлік өтімділігі –электр өрісіне диэлектрик орналасқанда өрістің қаншалықты әлсірейтінін және диэлектриктің поляризациялану қасиетін сандық сипаттайтын өлшемі жоқ шама:
16. Элементар электр заряды. Негізгі элементар бөлшектер, олардың зарядтары және сол элеметар бөлшектердің бір-біріне айналу реакциялары туралы түсінік. Зарядтардың сақталу заңы. Электрлік куштердің табиғаттағы орны.
Кез келген заттың зарядталуы, құрамында зарядталған еркін бөлшектердің болуы, оның атомдары мен молекулаларының құрамында микроскопиялық бөлшектер – электрондар мен протондар болатындығында. Атом ядроларының құрамында оң зарядты микроскопиялық бөлшектер протондар және заряды нөлге, тең нейтрондар , ал атомның электрондық қабықшақтарында теріс зарядты микроскопиялық бөлшектер электрондар болатыны белгілі.Ұзақ уақыт өмір сүретін зарядталған микробөлшектер қатарына – электрондар , протондар және осыларға қарама –қарсы бөлшектер – позитрон және антипротондар жатады.
Электрон- элементар теріс заряды иеленетін микробөлшек. Бұл элементар зарядтың мәні e=-1.6*10-19 Кл. Электрлік және магниттік құбылыстардың классикалық теориясында электронды нүктелік заряд, яғни зарядты нүктеде шоғырланған деп қарастырады. Электронның құрылымы туралы мұндай түсінік көп қайшылықтарға әкеледі. Мысалы нүктелік заряд электр өрісінің энергиясы шексіз,олай болса оның инертік массасы да шексіз болу керек, бұл жағдай эксперименттік жолмен табылған электронның массасы m=9.1*10-31 кг екендігіне қайшы келеді.
Протон-элементар оң заряды иеленетін оң зарядты бөлшек. Оң элементар зарядтың мәні мәні e=-1.6*10-19 Кл.
Нейтрон- атомдар ядроларының құрамына кіретін негізгі бөлшектердің бірі. Оның толық заряды нөлге тең. Протон сиякты оте жылдам электрондармен атқылау арқылы нейтрон зарядының кеңістікте таралылу заңдылығы анықталған. электр заряды – денелердің немесе бөлшектердің электрмагниттік әрекеттесу қабілетін сипаттайтын физикалық шама.
элементар заряд – шамасы электронның зарядына тең кішкентай оң немесе тең заряд (е≈1,6∙10-19 кл).
электр зарядтарының қасиеттері
- электр зарядтарының екі түрі бар: оң заряд және теріс. аттас зарядтар
бір-бірінен тебіледі, әр аттас зарядтар бір-біріне тартылады.
- электр заряды инвариантты, яғни санақ жүйесінен тәуелсіз.
- электр заряды дискретті, яғни кез келген дененің немесе элементар
бөлшектің заряды элементар зарядқа бүтін еселі болады.
- электр заряды аддитивті, яғни денелердің (бөлшектердің) кез келген
тұйық жүйесінің заряды осы жүйеге кіретін денелердің (бөлшектердің)
зарядтарының алгебралық қосындысымен анықталады.
зарядтардың тұйық жүйесі –сыртқы қоршаған ортамен (денелермен) заряд алмаспайтын жүйе.
электр зарядының сақталу заңы: кез келген оқшауланған тұйық жүйеде зарядтардың алгебралық қосындысы осы жүйе ішінде болып жатқан құбылыстарға байланыссыз тұрақты болады.
(1)
нүктелік заряд – әсерлесетін басқа зарядты денелерге дейінгі ара қашықтықпен салыстырғанда сызықтық мөлшерін ескермеуге болатын денеде жинақталған заряд.
18. Ығысу тоғы және оның пайда болу себебі.Ығысу тоғының реал материя екендігін дәлелі-яғни, ығысу тоғының өзге тоқтардай магнит өрісін тудыру.
Ығысу тогы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі. Конденсаторды тұрақты ток кқзіне қосса, ол арқылы ток жүрмейді, себебі тізбек тұйықталмаған. Ал егер конденсаторды айнымалы ток көзіне қоссақ, онда конденсаторға тізбектей қосылған амперметр токтың бар екенін көрсетеді. Айнымалы ток тізбегіне қосылған конденсатор астарларының арасында ток тасымалдаушы бөлшектердің жоқтығына қарамастан сымдардағы электрондар қозғалысымен сипатталатын өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында табиғаты өткізгіштік токтан басқа токпен жалғасады, сөйтіп тізбек тұйықталып, ол арқылы ток жүреді, яғни конденсатор астарларының арасында заряд тасымалданбайтындығына қарамастан, олардың арасында заряд алмасу процесі жүреді. Осы процесті ығысу тогы д.а. Айнымалы ток көзіне қосылған конденсатор астарларының арасында айнымалы электр өрісі туады. Бұл өрістің кернеулігінің лездік мәні ; ал ығысу векторының шамасы D= екенін көреміз. Ығысу тогы тығыздығы мен өткізгіштік ток сияқты ығысу тогы да магнит өрісін тудырады. Сымдардағы өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында ығысу тогымен жалғасады.
19.Қоспалы жартылай өткізгіштер. Р-және n типті коспалы жартылай өткізгіштер, олардың өзара жапсарындағы потенциалдар айырымы. Жартылай өткізгіштер күшейткіштер және олардың кернеуді күшейту коэффициенті.
Кез келген жартылайөткізгіштік құралда бір н\е бірнеше электронды-кемтіктік ауысуы болады. p-n ауысуы дегеніміз өткізгіштегі әр түрлі типті екі жартылайөткізгіштердің жанасу аймағы. n-типті жартылайөткізгіште негізгі еркін заряд тасымалдаушылар электрондар болғандықтан, олардың концентрациясы кемтіктер концентрациясынан артық. p-типті жартылайөткізгіштерде негізгі заряд тасымалдаушылар- кемтіктер. nж\е p –типті екі жартылайөткізгіш жанасқанда диффузия процесі жүреді.p аймағынан кемтіктер n аймаққа өтеді, ал электрондар, керісінше n аймағынан p аймағына өтеді. Нәтижесінде жартылайөткізгіштің жанасқан жеріне жақын n аймағына электрондар концентрациясы азаяды ж\е оң зарядталған қабат п.б. p аймақта кемтіктер концентрациясы азаяды да теріс зарядталған қабат п.б. Өткізгіштер шекарасының аймағында электрондар мен кемтіктердің диффузия процесіне электр өрісі кедергі жасайтын қосапланған электрлік қабат п.б. Әр түрлі типті өткізгіштігі бар жартылайөткізгіштің шекаралық аймақ бөлігінің ені шамамен он н\е жүз атоаралық қашқтыққа тең.
Сонымен екi түрлi шала өткiзгiштерден p − n өткел жасасақ, бұл өткел токты бағытта өткiзедi екен. Егер p − n өткелдi (шала өткiзгiштi диодты) айнымалы ток көзiне жəне пайдалы жүкке
қосса, (16.3 – сурет) (электрлiк схемаларда шала өткiзгiштi диод осы суретте көрсетiлген
түрде кескiнделедi), онда p − n өткел арқылы жүретiн токтың өзгеруi 16.4 – суретте көрсетiлгендей болады.
Эмиттер-база бағытында кернеу тура бағытта, ал база-коллектор өткелiне керi бағытта
үлкен кернеу берiледi. Осы кезде бiрiншi өткелдегi (p − n) потенциалдың тосқауыл
биiктiгi кемидi, екiншi өткелдегi (n − p) потенциалдық тосқауыл биiктiгi өседi. Эмиттер-база бөлiгi арқылы ток жүрген кезде кемтiктер базаға қарай диффузияланады.
Осы кезде көпшiлiк кемтiктер электрондармен бiрiгiп бейтараптанбауы үшiн базаның
енiн мүмкiн болғанша аз жасайды. Коллекторға өткеннен кейiн кемтiктер оған берiлген
терi кернеумен сорылып коллектор тiзбегiндегi керi бағыттағы токты күшейте түседi.
Бiрақ бұл күшею онша үлкен емес эмиттер тiзбегiндегi токтың бiршама өзгеруi коллектор
тiзбегiндегi токтың соншалық өзгеруiн тудырады. Бiрақ база-коллектор өткелдiң кедергiсi
эмиттер-база өткелдiң кедергiсiнен əлдеқайда үлкен болғандықтан, коллектор тiзбегiндегi
кернеудiң өзгерiсi эмиттер тiзбегiндегiден көптеген есе үлкен болады, яғни
транзистордың беретiн жоғарлатылған қуаты коллектор тiзбегiндегi ток көзiнiң есебiнен
алынады. 1) Қатты денелердің зоналық теориясының элементтерін қарастырған кезде, шала өткізгіштердің жоғарғы үш зоналарының – валенттік, жабық және өткізгіштік зоналарының құрылысы төмендегідей болатынынң көрдік. Қоспасы жоқ таза шала ӛткізгіштердің негізігі өкілдері Менделеевтің периодтық системасының IV тобына кіретін элементтер – германий мен кремний. Егер температура нольден өзгеше болса, жылулық энергияның шамасы кейбір электрондарды валенттік зонадан өткізгіштік зонаға көшіруге жеткілікті болуы мүмкін. Осының салдарынан ӛткізгіштік зонада электрондар, ал электрондары кеткен валенттік зонада оң зарядталған вакансиялар пайда болады. Бұл вакансияларды кемтіктер деп атайды. Мұндай құбылыс сәулелер әсерінен де болуы мүмкін. Енді осындай таза (қоспасы жоқ) шала өткізгішті электр өрісіне қойсақ, өткізгіштік зонадағы электрондар өріс бағытына қарсы , ал көрші атомдардың электрондарының кемтіктерге көшуінің нәтижесінде кемтіктер өріс бағытымен қозғалысқа келеді. Таза шала өткізгіштердегі ток тасымалдайтын бөлшектер өткізгіштік зонадағы электрондар мен валенттік зонадағы кемтіктер болып табылады. Таза шала өткізгіштердің электрөткізгіштігін меншікті өткізгіштік деп атайды.
20. Электр тоғының жұмысы. Джоул-Ленц заңы ,қорыту.
Электрстатикалық өріс күштерінің сыншы q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысы бастапқы және соңғы нүктелердің потенциалдар айырымын сыншы заряд шамасына көбейткенге тең:
Джоуль-ленц заңы: қозғалмайтын өткізгіш бойымен уақыт ішінде ток өткенде элементар көлемде бөлінетін жылу мөлшері токтың квадратына, электрлік кедергіге, токтың өткен уақытына тура пропорционал:
заңды шексіз кішкене цилиндрге қолданайық. Цилиндрдің осі токтың бағытымен дәлдес.
Сонда
Мұнда ,
ϒ-заттың меншікті электр өткізгіштігі,
j-ток тығыздығы.
Шексіз кішкене цилиндрдің кедергісі: ;
Цилиндрдің көлемі: ;
(1)ӛрнектен (2)
Pv- өткізгіштен бөлініп шығатын жылу қуатының кӛлемдік тығыздығы, яғни өткізгіштің 1м3 көлемінде 1 сек. ішінде пайда болатын жылу. (2) теңдеу – Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі, ӛйткені барлық шамалар тек бір нүктеге жатады. Ом заңының дифференциалдық түрін пайдалана отырып (2) өрнекті түрлендіреміз, сонда
Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі.
Демек, ток жүрген кезде жұмыс жасалынады және энергия жылу түрінде бӛлініп шығады. Бӛгде ЭҚК зарядтарға энергия жұмсап жұмыс жасалынады. Яғни токтың жұмысы бӛгде ЭҚК энергиясы арқылы жасалынады. Жұмыстың істелінуіне кететін энергияны тасушылар-электрондар емес, электромагниттік ӛріс.
2) dQ заряд нүктелер арасындағы U потенциалдар айырымын ӛткен кезде істеленетін жұмыс dA=UdQ. Ӛткізгіштің бойымен I ток ӛтетін болсын. Потенциалдар айырымы U болатын ӛткізгіштің участогінде dt уақыт ішінде dQ=Idt заряд орын ауыстырады. Істелінетін жұмыс: dA=IUdt (6)
Тізбектің қарастырылып отырған бӛлігіндегі қуат : (7)
Барлық энергия жылу түрінде мынандай қуатпен бӛлініп шығады: (8) формула Джоуль-Ленц заңын ӛрнектейді: . Егер ток күші уақыт бойынша ӛзгеретін болса, онда t уақыт ішіндегі бӛлінетін жылу мөлшері:
21.Электр өрісінің энергиясы. Магнит өрісінің энергиясы. Электромагниттік өрістің энергиясының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы.
электр өрісінің энергиясы
тыныштықтағы нүктелік екі зарядтың энергиясы:
– тыныштықтағы нүктелік зарядтар жүйесінің энергиясы:
.
– оқшауланған зарядталған өткізгіштің энергиясы:
.
– зарядталған конденсатордың энергиясы:
.
-жазық конденсатордың электрстатикалық өрісінің энергиясы:
-электрстатикалық өріс энергиясының көлемдік тығыздығы:
.
магнит өрісі – тогы бар өткізгіштің, қозғалыстағы электрлік заряды бар бөлшектер мен денелердің, магниттік моменттері бар бөлшектер мен денелердің төңірегіндегі кеңістікте, сонымен қатар, электр өрісінің уақыт бойынша өзгеруінен пайда болады. магнит өрісі қозғалыстағы электрлік заряды бар бөлшектер мен денелерге, тогы бар өткізгішке, магниттік моменттері бар бөлшектер мен денелерге әсер етеді. тогы бар жазық тұйық контур – өлшемдері магнит өрісін тудыратын обьектіге (денеге) дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте аз, магнит өрісін зерттеуге қолданылатын тогы бар тұйық өткізгіш. кеңістіктегі контурдың орналасу бағдары контурға жүргізілген нормальдің бағытымен сипатталады. нормальдің бағытын оң бұранда ережесіне сәйкес анықтайды: бұранданы сағат тілінің бағытымен контурдағы ток бағытына сәйкес айналдырғандағы бұранданың ұшының ілгерілемелі қозғалысының бағыты
21-сурет
s n
20сурет кеңістіктің берілген нүктесінде магнит өрісінің бағыты оң нормальдің бағытымен сәйкес болады (21-сурет).
айналдырушы күш моменті өрістің берілген нүктесінің және тогы бар контурдың қасиеттеріне тәуелді.
тогы бар жазық контурдың магниттік моменті оң нормальдің бағытымен сәйкес болатын вектор:
мұндағы s –-жазық контур бетінің ауданы, – контур жазықтығына жүргізілген нормальдің бірлік векторы.
Электр ж\е магнит өрістерінің энергиялары ж\е осы энергиялардың тығыздықтары ; Электромагниттік өрісті электр ж\е магнит өрістері деп жекелеп қарастыруға тек шартты түрде ғана болады. Жалпы электромагниттік өрістің құраушылары бір-бірімен өзара байланысты, электромагниттік құбылыстар кезінде бірінен-біріне ж\е энергияның басқа түрлеріне алмасуы мүмкін. Электромагниттік өріс энергиясы кеңістіктің бір облысынан екінші облысына ығыса алады. Электромагниттік өріс энергиясының уаұыт б\ша өзгерісі екі түрлі себептен болады- бірі жылу энергиясына айналу, екіншісі электромагниттік өрістің толқын түрінде таралу кезінде белгілі бір облысынан шығуы ж\е оған кіруі нәт\де. Математикалық түрде: Егер электромагниттік өріс энергиясының сақталу заңын интегралдық түрде жазсақ, . Бұл өрнектен электромагниттік өріс энергиясының берілген көлемнен шығуын, не оған кіруін сипаттайды. Бұл мүшедегі интеграл астындағы шама бірлік бет арқылы бірлік уақытта өтетін энергияның шамасын анықтайды,яғни электромагниттік энергия ағынының тығыздығын анықтайды. Умов-Пойтинг векторы д.а.
22. Элементар электр заряды. Негізгі элементар бөлшектер, олардың зарядтары және сол элеметар бөлшектердің бір-біріне айналу реакциялары туралы түсінік. Зарядтардың сақталу заңы. Электрлік куштердің табиғаттағы орны.
Кез келген заттың зарядталуы, құрамында зарядталған еркін бөлшектердің болуы, оның атомдары мен молекулаларының құрамында микроскопиялық бөлшектер – электрондар мен протондар болатындығында. Атом ядроларының құрамында оң зарядты микроскопиялық бөлшектер протондар және заряды нөлге, тең нейтрондар , ал атомның электрондық қабықшақтарында теріс зарядты микроскопиялық бөлшектер электрондар болатыны белгілі.Ұзақ уақыт өмір сүретін зарядталған микробөлшектер қатарына – электрондар , протондар және осыларға қарама –қарсы бөлшектер – позитрон және антипротондар жатады.
Электрон- элементар теріс заряды иеленетін микробөлшек. Бұл элементар зарядтың мәні e=-1.6*10-19 Кл. Электрлік және магниттік құбылыстардың классикалық теориясында электронды нүктелік заряд, яғни зарядты нүктеде шоғырланған деп қарастырады. Электронның құрылымы туралы мұндай түсінік көп қайшылықтарға әкеледі. Мысалы нүктелік заряд электр өрісінің энергиясы шексіз,олай болса оның инертік массасы да шексіз болу керек, бұл жағдай эксперименттік жолмен табылған электронның массасы m=9.1*10-31 кг екендігіне қайшы келеді.
Протон-элементар оң заряды иеленетін оң зарядты бөлшек. Оң элементар зарядтың мәні мәні e=-1.6*10-19 Кл.
Нейтрон- атомдар ядроларының құрамына кіретін негізгі бөлшектердің бірі. Оның толық заряды нөлге тең. Протон сиякты оте жылдам электрондармен атқылау арқылы нейтрон зарядының кеңістікте таралылу заңдылығы анықталған. электр заряды – денелердің немесе бөлшектердің электрмагниттік әрекеттесу қабілетін сипаттайтын физикалық шама.
элементар заряд – шамасы электронның зарядына тең кішкентай оң немесе тең заряд (е≈1,6∙10-19 кл).
электр зарядтарының қасиеттері
- электр зарядтарының екі түрі бар: оң заряд және теріс. аттас зарядтар
бір-бірінен тебіледі, әр аттас зарядтар бір-біріне тартылады.
- электр заряды инвариантты, яғни санақ жүйесінен тәуелсіз.
- электр заряды дискретті, яғни кез келген дененің немесе элементар
бөлшектің заряды элементар зарядқа бүтін еселі болады.
- электр заряды аддитивті, яғни денелердің (бөлшектердің) кез келген
тұйық жүйесінің заряды осы жүйеге кіретін денелердің (бөлшектердің)
зарядтарының алгебралық қосындысымен анықталады.
зарядтардың тұйық жүйесі –сыртқы қоршаған ортамен (денелермен) заряд алмаспайтын жүйе.
электр зарядының сақталу заңы: кез келген оқшауланған тұйық жүйеде зарядтардың алгебралық қосындысы осы жүйе ішінде болып жатқан құбылыстарға байланыссыз тұрақты болады.
(1)
нүктелік заряд – әсерлесетін басқа зарядты денелерге дейінгі ара қашықтықпен салыстырғанда сызықтық мөлшерін ескермеуге болатын денеде жинақталған заряд.
23.Тармақталған электр тізбегі. Кирхгоф ережелері:мысал ретінде Ri(i=1,2,3,…n) кедергілер өзара параллель жалғанған тұйық электр тізбегін қарастырып , тізбектің толық кедергісін анықта.
Тармақталған электр тізбегінің – бойында ток өтіп тұрған кем дегенде үш өткізгіштің тоғысатын нүктесі. түйінге (18-сурет) кіретін токтар оң , шығатын токтар теріс деп қабыл
18-сурет
кирхгофтың бірінші ережесі (түйіндер ережесі): түйінде тоғысатын ток күштерінің алребралық қосындысы нөлге тең болады.
. (102)
мысалы, 18-сурет бойынша: .
бұл ереже электрлік зарядтардың сақталу заңына негізделген.
кирхгофтың екінші ережесі (контурлар ережесі): тармақталған электр тізбегінің кез келген тұйық контурында оның бөліктеріндегі ток күштерінің сәйкес кедергілеріне көбейтіндісі контурдағы барлық ток көздерінің эқк алгебралық қосындысына тең болады:
(103)
есептің шартына сәйкес тармақталған тізбекте біртекті және әртекті бөліктерден құралған бірнеше контур бөліп қарастырылады. мысалы, 19-суретте келтірілген екі түйінді (a және d) сұлбада үш контурды бөліп қарастыруға болады: abcd, adef және abcdef. осы үш контурдың тек екеуі ғана тәуелсіз: abcd және adef.
тізбектің тәуелсіз түйіндері мен контурлары үшін кирхгофтың ережелеріне сәйкес құрылған сызықты теңдеулер саны тармақтардағы токтардың санына тең болады.
кирхгофтың бірінші ережесі бойынша a түйіні үшін:
кирхгофтың екінші ережесі бойынша abcd контуры үшін:
кирхгофтың екінші ережесі бойынша adef контуры үшін:
егер есептің жауабында қандай да бір бөліктегі ток күші теріс таңбамен шықса, осы бөліктегі токтың нақты бағыты болжанған бағытқа қарсы дегенді білдіреді.
өткізгіштерді тізбектей және параллель қосу
|
қосылыс |
тізбектей |
параллель |
|
тұрақты шама
|
||
|
қосылатын шама |
|
|
|
толық кедергі |
|
|
28. Гаусс теоремасын зарядталған дененің электр өрісін анықтауға қолдану. А)зарядталған шардың электр өрісі. Б) зарядталған шексіз жазықтықтың электр өрісі.
Зарядталған денелердің тудыратын электр өрісінің кереулігі Гаусс теоремасын қанағаттандырады. Бұл теорема бойынша, электр өрісі кернеулігініңтұйық бет бойымен алынған ағыны сол беттің ішінде орналасқан зарядтардың алгебралық қосындысының вакуум электрлік өтімділігі қатынасына тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Егер тұйық бет ішінде заряд болмаса, ағын нөлге тең. Гаусс теоремасы математикалық түрде:
болып жазылады.
Нүктелік заряд орналасқан денелік бұрышпен шектелген беттің dS элементін теміп өтетеін q заряд тудыратын электр өрісінің ағыны:
Денелік бұрыштың анықтамасы б/ша=. Ендеше,
Тұйық бет ішінде нүктелік зарядтар системасы орналасқан болса, суперпозиция принципін пайдалануға болады, яғни:
Тұйық бет ішіндегі заряд белгілі бір көлем б/ша таралған болса, заряды көлемді өте кіші көлемдік элементтерге бөлеміз. Координаталары x’, y’, z’ нүктені қамтитын і-ші элементтің заряды нүктелік зарядқа Гаусс теоремасын қолдансақ:
Суперпозиция принципі б/ша, берілген зарядты қамтитын S бет бойымен алынған толық ағын:
=
Сонымен, жалпы түрде Гаусс теоремасын:
Электр өрісі – берілген санақ жүйесінде тыныштық күйдегі электр зарядының өрісі.
(Толық емес)
29.Диполь. Дипольдің электр өрісінің ерекшелігі.
электрлік диполь – шамалары тең, l ара қашықтығы өріс анықталатын нүктеге дейінгі қашықтықпен салыстырғанда едәуір аз
( ) әр аттас екі +q және –q нүктелік зарядтан құралған жүйе .
q q
q- q+
5-сурет дипольдің иіні – дипольдің осі бойымен теріс зарядтан оң зарядқа бағытталған вектор (5-сурет). дипольдің электрлік моменті (дипольдік момент)– дипольдің иінімен бағыттас, заряд модулі мен иіннің көбейтіндісіне тең шама.
. (5)
дипольдің электр өрісінің кез келген нүктесінде қортқы кернеулік q+ және q- зарядтардың өрістерінің кернеуліктерінің векторлық қосындысымен анықталады:
вакуумде дипольден алыс ( ) кез келген м нүктесіндегі электр өрісі кернеулігінің модулі (6-сурет):
q- q+
6-сурет
Электрлік диполь деп модульдері бойынша бірдей, бір-бірінен қайсыбір қашықтықта болатын зарядтардың (+q және –q) құрайтын системасына йтады. Дипольдың электрлік моменті
Диполь өрісінің потенциалы: ,
Мұндағы r-қайсыбір рнүктесінен дипольге дейінгі қашықтық.
Диполь өрісі:
Дипольға әсер ететін күш:
30.Екі нүктелік зарядтардың өзара әсерлесу күші. Кулон заңы. Электр өрісінің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Диэлектрлік өтімділік.
Нүктелік заряд – әсерлесетін басқа зарядты денелерге дейінгі ара қашықтықпен салыстырғанда сызықтық мөлшерін ескермеуге болатын денеде жинақталған заряд. Кулон заңы: вакуумде тыныштық күйдегі екі нүктелік және зарядтың өзара әсерлесу күші зарядтарға тура пропорционал, олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал.
, . (2) мұндағы бірінші зарядтың өрісінде орналасқан зарядқа әсер етуші күш, бірінші зарядтан зарядқа жүргізілген радиус-вектор (1-сурет), екінші зарядтың өрісінде орналасқан зарядқа әсер етуші күш, екінші зарядтан зарядқа жүргізілген радиус-вектор, r- зарядтардың ара қашықтығы e0=8,85∙10-12 ф/м – электрлік тұрақты, және күштері – зарядтарды қосатын түзудің бойында қарама-қарсы бағытталған модульдері тең центрлік күштер.
1-сурет
электр зарядының төңірегіндегі кеңістікте электр өрісі болады.
электрстатикалық өрістердің суперпозиция принципі – нүктелік зарядтар жүйесінің электр өрісінің потенциалы әрбір зарядтың берілген нүктеде туғызатын өріс потенциалдарының алгебралық қосындысына тең физикалық шама:
(22)
электрстатикалық өріс күштерінің сыншы q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысы бастапқы және соңғы нүктелердің потенциалдар айырымын сыншы заряд шамасына көбейткенге тең:
(24) потенциалдар айырымы өріс күштерінің бірлік оң q0 зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстыруда атқаратын жұмысымен анықталады.
(24)
осыдан электрстатикалық өріс потенциалының екінші анықтамасын тұжырымдауға болады: электрстатикалық өріс потенциалы бірлік оң q0 зарядты өрістің берілген нүктесінен шексіздікке қашықтатқанда өрістің атқаратын жұмысымен анықталады.
шамасы жағынан осындай жұмысты бірлік оң q0 зарядты шексіздіктен өрістің берілген нүктесіне алып келу үшін электр өрісі күштеріне қарсы атқару керек. Диэлектриктер – электр тогын өткізбейтін заттар. диэлектриктің барлық молекулалары электрлік бейтарап күйде болады. Ортаның диэлектрлік өтімділігі –электр өрісіне диэлектрик орналасқанда өрістің қаншалықты әлсірейтінін және диэлектриктің поляризациялану қасиетін сандық сипаттайтын өлшемі жоқ шама:
2 блок
31.Зарядтар системасының электр өрісін есептеу.(Гаусс теоремасы)
Зарядталғаң денелердің тудыратын электр өрісінің кернеулігі Гаусс теоремасын қанағаттандырады. Бұл теорема бойынша электр өрісі кернеулігінің тұйық бет бойымен алынған ағыны сол беттің ішінде орналасқан зарядтардың алгебралық қосындысының вакуум электртік өтімділігі қатынасына тең. Егер тұйық бетт ішінде заряд болмаса ағын нолге тең болады. Гаусс теоремасы математикалық түрде:
болып жазылады.Нүктелік заряд орналасқан денелік бұрышпен шектелген беттің dS элементін теміп өтетеін q заряд тудыратын электр өрісінің ағыны:
Денелік бұрыштың анықтамасы б/ша=. Ендеше,
Тұйық бет ішінде нүктелік зарядтар системасы орналасқан болса, суперпозиция принципін пайдалануға болады, яғни:
Тұйық бет ішіндегі заряд белгілі бір көлем б/ша таралған болса, заряды көлемді өте кіші көлемдік элементтерге бөлеміз. Координаталары x’, y’, z’ нүктені қамтитын і-ші элементтің заряды нүктелік зарядқа Гаусс теоремасын қолдансақ:
Суперпозиция принципі б/ша, берілген зарядты қамтитын S бет бойымен алынған толық ағын:
=Сонымен, жалпы түрде Гаусс теоремасын:
32. Тогы бар өткізгіштің магнит өрісі.(Био-Савар-Лаплас заңы)
Био-Савар-Лаплас заңы бойынша кез-келген токтың магнит өрісін токтардың жеке элементар учаскелерінің тудырған өрісінің векторлық қосындысы (суперпозициясы) деп табуға болады. СИ жүйесінде: ұзындығы ток элементінің тудыратын индукциясы: (1).
Мұндағы -элементар ток учаскесімен және токтың өту бағытына сәйкес келетін вектор, -ток элементі мен анықталатын нүктені қосатын вектор, - осы вектордың модулі. Түзу ток өрісінің магнит индукциясы (2).Мұндағы -өткізгіштен магнит индукциясын есептегіміз келетін нүктеге дейінгі арақашықтық.
Ампер заңы. Ампер заңы: магнит өрісіндегі токтың элементіне әсер ететін күш тең, модулі , мұндағы . Вакуумде орналасқан екі параллель шексіз ұзын түзу токтардың өзара әсерлесу күші: ;
33.Электромагниттік индукция құбылысы және оның пайда болу механизмі.Индукция электр қозғаушы күші
Егер контурдағы токтың шамасы уақыт бойынша өзгеретін болса, онда осы контурмен шектелген ауданды тесіп өтетін магнит ағыны өзгереді. Сондықтан қарастырылып отырған контурда индукциялық ЭҚК-і пайда болады. Осы құбылысты өздік индукция құбылысы деп атайды. Био-Савар- Лаплас заңына сәйкес - магнит индукциясы өріс тудыратын ток күшіне пропорционал. Осыдан контурмен шектелген ауданды тесіп өтетін толық магнит ағыны контурдағы токқа пропорционал болады, яғни (1). Мұндағы - пропорционалдық коэффициент, контурдың индуктивтілігі деп аталады, оның шамасы контурдың өлшеміне, пішініне және ортаның магниттік қасиетіне ( -магнит өтімділігіне) байланысты.
Контурдағы ток күші өзгерген кезде өздік индукцияныңЭҚК-і
пайдаболады, ол
Егериндуктивтілік( L) токкүші ( I) өзгергенкездетұрақтыболып
қалса (бұлферромагнетиктержоқболғанкездеғанамүмкін), онда-ке
арналғанөрнектіңтүрімынадайболады:
СИ жүйесінде:(2). Гаусс жүйесінде:
(2) өрнектегі минус таңбасы Ленц ережесіне байланысты, яғни
индукциялық ток өзін тудырған себептерге қарсы бағытталғандықтан: - ті
тудыратын себеп - ол тізбектегі ток күшінің өзгеруі.
34.Дара (еркін) қозғалыстагы зарядтың магнит өрісі.
вакуумде жылдамдықпен қозғалатын оң зарядты бөлшектің () берілген м нүктедегі (29а, 29ә–сурет) магнит өрісінің индукциясы: магнит индукциясының векторы және орналасқан жазықтыққа перпендикуляр, жылдамдық векторының бағытынан радиус-вектор бағытына қарай қысқа жолмен сағат тіліне қарсы айналдыру арқылы анықталады.
35.Магнит өрісінің тогы бар өткізгішке әсер күші.
Магнит өрісінде қозғалыстағы зарядталған бөлшектерге күш әсер етеді.Өткізгіштегі токтың зарядталған бқлшектердің бағытталған қозғалысы екенін ескерсек, тогы бар өткізгішке магнит өрісі тарапынан әсер етуі керек. Тогы бар өткізгіштердің де өзара әсерлеседі, себебі тогы бар өткізгіш маңындамагнит өрісінің пайда болады. Бір өткізгіштің туғызатын магнит өрісі екінші токқа әсер етеді деп қарастыруа болады. Магнит өрісі өткізгіштік токтарға ж\е магнетиктерге әсер етеді. Лоренц күші: магнит өрісінде жылдамдықпен қозғалатын зарядқа әсер ететін күш формуласымен анықталады. Егер магнит өрісімен қатар электр өрісі болса, онда қарастрылып отырған зарядқа әсер ететін күш -ге тең болады. Ампер заңы: Тогы бар өткізгішке магнит өрісі тарапынан әсер ететін күшті зерттеп, оның шамасын анықтаған Ампер болды. Токты зарядталған бөлшектердің бағытталған қозғалысы екенін ескерсек ток тығыздығы формуласымен анықтауға болады. Теңдіктегі , жылдамдықтың осы мәнін Лоренц күшіне қойсақ, . Тогы бар өткізгіштің бірлік көлеміне әсер ететін күш , ал dV көлеміне әсер ететін күш d. Жіңішке өткізгіштер үшін dV=SdL ж\е , J=js, сонда d
36. Магнит өрісінің тогы бар өткізгішті немесе тогы бар контурды қозғау барысында істейтін жұмысы тогы бар өткізгішті орын ауыстырғанда орындалатын жұмыс контур жазықтығына перпендикуляр біртекті магнит өрісінде орналасқан бойынан ток өтіп тұрған еркін қозғалатын ұзындығы өткізгіш 40-суретте көрсетілген. өткізгіш ампер күшінің әсерінен 1 жағдайдан 2 жағдайға аз қашықтыққа орын ауыстырғанда магнит өрісінің атқаратын элементар жұмысы:
мұндағы – өрістің өткізгіш қиып өткен ауданы,
– осы ауданға сәйкес магниттік ағынның өсімшесі.
тогы бар контурды орын ауыстырғанда орындалатын жұмыс
шексіз аз қашықтыққа орын ауыстырғанда ампер күшінің элементар жұмысы контурдың abc және cda бөліктерінің (41-сурет) орын
ауыстыру жұмыстарының қосындысына тең:
бірнеше орамнан тұратын контурда ток күші тұрақты болса, магнит өрісінің нақты екі нүктесінің арасындағы магниттік күштердің атқаратын жұмысы ағындық ілінісудің өзгерісі мен ток күшінің көбейтіндісіне тең
37. Магнит индукция векторының ағыны
магниттік индукция ағыны — белгілі бір бет арқылы өтетін магниттік индукция векторының (В) ағыны (Ф). Егер dS шағын аудандағы В магнит индукция векторы тұрақты шама деп есептелсе, онда осы аудан арқылы өтетін Магниттік ағын (Ф) аудан мөлшері мен В векторының осы аудан нормалына түсірілген проекциясының (Вn) көбейтіндісіне тең: dФ=ВndS. Шектелген бет (S) арқылы өтетін Магниттік ағын (Ф) төмендегі интеграл бойынша анықталады: Ф= Тұйықталған бет үшін бұл интеграл нөлге тең, бұл жағдай магнит өрісінің соленоидтық сипатын, яғни табиғатта магнит зарядтардың — магнит өрісі көздерінің (магнит өрісін электр токтары туғызады) жоқ екендігін көрсетеді. Бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшем бірлігі —вебер (Вб) Ф=BScosα Магнит ағынының бiрлiгi ретiнде ауданы 1 м2 болатын бетке перпендикуляр бағытталған 1 Тл магнит өрiсi тудыратын ағын алынады. Оны 1 Вебер (Вб) деп атайды, яғни 1 Вб = 1 Тл·м2
38. металлдардың классикалық электрондық теориясының кемшіліктері. Видеман- Франстың эксперименталдық теңдеуі, металл өткізгіштердің жылу сыйымдылығы, өткізгіш кедергісінің температураға тәуелділігі.
Видеман-франц заңы - металдардың жылу өткізгіштік коэффициентінің олардың электр өткізгіштігіне қатынасы абсолюттік температураға тура пропорционал. .
кедергінің температураға тәуелділігі – заттың ток өткізгіштік қабілеті химиялық табиғатымен қатар температураға да тәуелді. бірінші текті өткізгіштердің кедергісі – таза металдардың – температураға тура пропорционал сызықты тәуелділікпен өзгереді. , , Электрөткізгіштің температураға тәуелділігі. Электрөт-тің температураға тәуелділігін анықтау үшін электрондардың тьор тербелістерінен,қоспа атомдардан шашырауын еске алу керек.Бұл кезде олардың кваннтық қасиеттері ескерілуі керек.Тордың тербелістерін дыбыс кваннтары фонондармен сипаттайды.сондықтан элестронның тор тербелістерінен шашырауын электронның фотон шығару не фотон жұту процестері түрінде қарастырады. Металдың электрөткiзгiштiгiн (кедергiсiн) жоғарыда айтылған процестердi кванттық тұрғыдан қарастыру арқылы тапса, төмендегi түрде жазуға болады: Электронның
фонондармен əсерлесуiн қарастырған кезде, фонондар жиiлiгiнiң жоғары жағынан (υ -дыбыс жылдамдығы, a - тор тұрақтысы) жиiлiкпен шектелгендiгiн еске алу керек. Осы жиiлiкке сəйкес келетiн температура дебай температурасы деп аталады
асқын өткiзгiштiк деп аталатынын электрондардың кванттық қасиеттерiмен ғана түсiндiрiлетiн құбылысты еске алмаған кезде дұрыс. Егер металдың құрамында қоспалар жəне кристалдық торының дефектiлерi жоқ болса, оның кедергiсi классикалық физика тұрғысынан температура абсолюттiк нөлге ұмтылғанда нөлге айналуы керек. Бiрақ тəжiрибеде көптеген металдардың кедергiсi температура төмендеген сайын азая отырып, температура əрбiр металл үшiн белгiлi бiр мəнiне жеткен кезде кенеттен секiрмелi түрде нөлге айналып, одан əрi абсолюттiк нөлге дейiн нөлге тең қалпында қалады. Осы құбылысты асқын өткiзгiштiк, ал мұндай құбылыс байқалатын металдарды асқын өткiзгiштер деп атайды. Асқын өткiзгiштiк құбылысты 1911 жылы Каммерлинг-Оннес ашқан.
39. электромагниттік индукция құбылысы және оның пайда болу механизмін түсіндіру. индукция электр қозғаушы күші
Электромагниттік индукция құбылысы дегеніміз - уақыт бойынша айнымалы магнит өрісінде тыныштықта болатын немесе тұрақты магнит өрісінде контурды тесіп өтетін магнит индукциясы сызықтарының саны өзгеріп отыратындай түрде қозғалатын өткізгіш контурда электр тогының пайда болуы.Бұл құбылысты ашқан Майкл Фарадей. 1821 жылы өзінің күнделігіне "магнетизмді электрге айналдыру керек" деп жазды.10 жыл өткеннен кейін ол бұл мәселені шешті.Бұл тамаша жаңалықтың ашылған күні -1831 жылдың 29-шы тамызы
электрмагниттік индукция –ток өткізетін тұйық контурда осы контурды қамтыған магнит өрісінің өзгергенде индукциялық токтың (эқк-нің) пайда болуы.
фарадей заңы: электрмагниттік индукцияның электр қозғаушы күші (эқк) контурды тесіп өтетін магнит индукциясының ағынының уақытқа байланысты өзгеру жылдамдығына тең болады.
электрмагниттік индукцияның эқк магниттік ағынның өзгеру жолдарынан тәуелсіз болады. ленц ережесі: индукциялық токтың бағыты өзінің тудырған магнит өрісі индукциялық токты тудырған магнит ағынының өзгерісін болдырмауға тырысатындай бағытта болады.
және
яғни, индукциялық ток әрқашан да өзін тудыратын себептерге қарама-қарсы әсер ететіндей болып бағытталады (49-сурет).
фарадей заңын энергияның сақталу заңы негізінде тұжырымдауға болады. өткізгіш контурдың жазықтығына перпендикуляр біртекті магнит өрісінде еркін қозғалатын тогы бар бөлігін қозғалтуда (50-сурет) ампер күшінің жұмысы , мұндағы – ұзындығы өткізгіштің dx орын ауыстырғандағы қиып өткен магнит ағыны.
энергияның сақталу заңына сәйкес, ток көзінің жұмысы джоулдық жылу жұмысы мен ампер күшінің жұмысының қосындысына тең: .
осыдан: мұндағы егер тұйық контур n тізбектей жалғасқан орамнан құралған болса, (мысалы, соленоид), эқк барлық ораммен шектелген беттен өтетін толық магниттік ағынның өзгеру жылдамдығымен анықталады:
кедергісі r тұйық контурдағы индукциялық ток күші:
сәйкесінше контур өткізгішінің қимасынан өткен электрлік заряд: қозғалмалы өткізгіш бойындағы индукциялық эқк магнит өрісінде қозғалыстағы өткізгіштің еркін электрондарына лоренц күші әсер етеді: мұндағы –магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта қозғалған өткізгіштің жылдамдығы. электрондар лоренц күшінің әсерінен жылдамдықпен ретті қозғалады (51-сурет). тұйықталмаған өткізгіш бойында электрондардың қозғалысы олардың электр өрісінің күші бөгде күш –лоренц күшімен компенсацияланғанда тоқтайды.
тұрақталған бөгде күштердің өріс кернеулігі (): (170)
өткізгіштегі электрмагниттік индукция эқк:
болғандықтан:
мұнда – шексіз аз уақытта өткізгіш сызған беттіқиып өтетін магнит ағыны, – өткізгіштің магниттік индукция сызықтарын қиып өту жылдамдығы.
қозғалмайтын өткізгіштегі индукциялық эқк. фарадей заңына сәйкес, электрмагниттік индукцияның эқк айнымалы магнит өрісінде орналасқан қозғалмайтын өткізгіш контурда да пайда бола алады. максвелл бойынша: айнымалы магнит өрісінің кеңістікте туғызған табиғаты электрстатикалық емес электр өрісі есебінен өткізгіште индукциялық ток пайда болады. осы векторының кез келген тұйық контур бойымен циркуляциясы э.қ.күштің шамасына тең.
40.Шексіз ұзын токтың магнит өрісінің кернеулігі
түзу токтың магнит өрісі
ток ұзындығы шексіз жіңішке түзу өткізгіш бойымен өтіп тұр деп ұйғарылсын. өткізгішке жүргізілген нормаль бойында r қашықтықтағы а нүктеде токтың барлық элементтері үшін -ның бағыттары бірдей болады (26-сурет). сондықтан векторларының қосындысын олардың модульдарының қосындысымен алмастыруға болады. интегралдау тұрақтысы ретінде өткізгіш элементі және векторы арасындағы бұрышын алып, ол арқылы және шамаларды өрнектейді: осы өрнектерді био-савар-лаплас заңының формуласына қойғанда, өткізгіштің бір элементінің магнит өрісі индукциясы:
шексіз түзу токтың барлық элементі үшін бұрышы 0-ден -ге дейінгі аралықта өзгереді. демек,сонымен, түзу токтың магнит өрісінің индукциясы:
41. Өткізгіштердің электр сыйымдылықтары. жазық конденсатордың және шар іформалы дененің электр сыйымдылығы. Конденсатордың өзара тізбектегі және параллель косу.
оқшауланған өткізгіштің электрлік сыйымдылығы – сан жағынан өткізгіштің потенциалын бір өлшемге арттыру үшін берілетін зарядқа тең шама . біртекті изотропты диэлектрик ортада бір-біріне жақын орналасқан шамалары бірдей және әр аттас зарядталған екі өткізгіштің потенциалдар айырымы зарядқа пропорционал: , мұндағы с– екі өткізгіштің өзара электрлік сыйымдылығы. өткізгіштің біреуін шексіздікке алыстатқанда потенциалдар айырымы артып, олардың өзара электрлік сыйымдылығы ортада қалған жеке өткізгіштің сыйымдылығына дейін кемиді.
конденсатор – электр өрісі шамалары бірдей әр аттас зарядталған екі жазықтық арасындағы кеңістікпен шектелген өткізгіштер жүйесі. конденсаторды құрайтын өткізгіштер оның астарлары деп аталады, яғни конденсатордың электрлік сыйымдылығы астарларының өзара сыйымдылығы болып табылады.
жазық конденсатор – ара қашықтығы d екі параллель металл пластинадан құралған жүйе. электрлік сыйымдылығы: ,
мұндағы d - конденсатор астарларының ара қашықтығы, s - конденсатор астарларының ауданы
сфералық конденсатор – арасы сфералық диэлектрлік қабатпен бөлінген концентрлік астарлар жүйесі. электрлік сыйымдылығы:
, мұндағы r1 және r2 - концентрлік сфералардың радиустары.
конденсаторларды қосу
42.дара (еркін) қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі және оның кернеулігі.
43. Тогы бар контурдың магнит моменті. Магнит өрісінің тогы бар контурға әсер етуші күш моменті. Магнит өрісінің индукция векторы.
тогы бар жазық контурдың магниттік моменті оң нормальдің бағытымен сәйкес болатын вектор:
мұндағы s –-жазық контур бетінің ауданы, – контур жазықтығына жүргізілген нормальдің бірлік векторы. магнит индукциясы – магнит өрісінің күштік сипатын ашу үшін енгізілген векторлық шама, оның мағынасын үш пара-пар әдістің кез келген біреуімен негіздеуге болады.
магнит индукциясы –1. бірлік жылдамдықпен қозғалып бара жатқан нүктелік бірлік оң зарядқа өрістің берілген нүктесінде магнит өрісі тарапынан әсер ететін максимал күшке тең шама.
2. магнит өрісінің берілген нүктесінде токтың бірлік элементіне магнит өрісі тарапынан әсер ететін максимал күшке тең шама.
3. магнит өрісінің берілген нүктесінде бірлік магниттік моменті бар контурға әсер ететін максимал механикалық күш моментіне тең шама.
магнит өрісінің индукция векторы денедегі барлық макро- және микротоктардың қортқы магнит өрісін сипаттайды, яғни әр ортада тогы бар өткізгіштің төңірегінде пайда болатын магнит өрісінің индукциясы-ның мәні бірдей ток күшінде әртүрлі болады.
магнит өрісінің кернеулік векторы макротоктардың магнит өрісін сипаттайды.
магнит өрісінің индукциясы мен кернеулігі арасындағы байланыс:мұндағы – магниттік тұрақты, – ортаның магниттік өтімділігі (макротоктардың магнит өрісі ортаның микротоктарының өрісі есебінен қанша есе күшейетінін көрсетеді).
44.Магнит өрісі кернеулігінің циркуляциясы
. арқылы ығысу тогының екі құраушыдан тұратындығын көреміз. Бірі байланыстағы зарядтардың қозғалысымен байланысты, екіншісі –ешқандай зарядтың қозғалысымен байланысты емес, тек электр өрісінің уақыт б\ша өзгеруімен байланысты. Электромагниттік индукция заңы б\ша, уақыт б\ша өзгеретін магнит өрісі құйынды элетр өрісін тудыратыны сияқты орта болмаса да, яғни вакуумде де уақыт б\ша өзгеретін электр өрісі қоршаған ортада магнит өрісін тудыратын болғаны. Сондықтан ығысу тогы деген ұғымды ендіре отырып, айнымалы электр һрісінің магнит өрісін тудыру тұрғысынан өткізгіштік ток сияқты екенін көрсету мәні – Фарадейдің электромагниттік индукция заңынан кем еместігі. Қоршаған ортадағы магнит өрісін тудыратын толық ток , осыдан: трінде болады. Бұл теңдеу толық ток заңының интегралдық түрі.
Магнит индукциясы векторының циркуляциясы туралы теорема. Магнит өрісі күш сызықтары токтарды қамтитынын ж\е олардың тұйық, болмас шексіздіктен басталып, шексіздікке аяқталатынын көрсетеді. Магнитиндукциясы векторының тұйық бет бойымен алынған ағыны 0-ге тең болады: . Бұл қрнек магнит өрісі күш сызықтарының тұйықтығын сипаттайтын интегралдық өрнек. Гаусс-Остроградский теоремасын пайдаланып өрнекті дифференциялдық түрде: div=0. Магнит индукциясы векторының циркуляциясы деп одан тұйық контур бойымен алынған интегралды айтады. Магнит өрісі циркуляцясы – алынған контурмен қамтылған токтардың алгебралық қосындысы мен вакуум магниттік өтімділігінің көбейтіндісіне тең. . Бұл теңдіктің дұрыстығын Био-Савар-Лаплас заңын пайдаланып көрсетуге болады. Егер токтар көлденең қималары өткізгіштер арқылы жүретін болса, , сондықтан , мұндағы контурға тірелген бет. Стокс теоремасы арқылы: rot.
45. Ток көзі бар тізбек үшін Ом заңы
1 блок
2. Ығысу тоғы және оның пайда болу себебі.Ығысу тоғының реал материя екендігін дәлелі-яғни, ығысу тоғының өзге тоқтардай магнит өрісін тудыру.
Ығысу тогы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі. Конденсаторды тұрақты ток кқзіне қосса, ол арқылы ток жүрмейді, себебі тізбек тұйықталмаған. Ал егер конденсаторды айнымалы ток көзіне қоссақ, онда конденсаторға тізбектей қосылған амперметр токтың бар екенін көрсетеді. Айнымалы ток тізбегіне қосылған конденсатор астарларының арасында ток тасымалдаушы бөлшектердің жоқтығына қарамастан сымдардағы электрондар қозғалысымен сипатталатын өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында табиғаты өткізгіштік токтан басқа токпен жалғасады, сөйтіп тізбек тұйықталып, ол арқылы ток жүреді, яғни конденсатор астарларының арасында заряд тасымалданбайтындығына қарамастан, олардың арасында заряд алмасу процесі жүреді. Осы процесті ығысу тогы д.а. Айнымалы ток көзіне қосылған конденсатор астарларының арасында айнымалы электр өрісі туады. Бұл өрістің кернеулігінің лездік мәні ; ал ығысу векторының шамасы D= екенін көреміз. Ығысу тогы тығыздығы мен өткізгіштік ток сияқты ығысу тогы да магнит өрісін тудырады. Сымдардағы өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында ығысу тогымен жалғасады.