Ne listojm? vetit? e tarifave

2. Ngarkesa elektrike ka natyr? diskrete

ngarkes? elementare

Elektricitet. Kushtet p?r ekzistimin e rrym?s elektrike. Forca e rrym?s dhe dend?sia e rrym?s

Rryma elektrike ?sht? nj? l?vizje e drejtuar e grimcave t? ngarkuara. U ra dakord q? drejtimi i l?vizjes s? grimcave t? ngarkuara pozitivisht t? konsiderohej si drejtimi i rrym?s elektrike. P?r ekzistenc?n e vazhdueshme t? nj? rryme elektrike n? nj? qark t? mbyllur, duhet t? plot?sohen kushtet e m?poshtme:

Prania e grimcave t? ngarkuara t? lira (bart?sit aktual);

Prania e nj? fushe elektrike, forcat e s? cil?s, duke vepruar mbi grimcat e ngarkuara, i b?jn? ato t? l?vizin n? m?nyr? t? rregullt;

Prania e nj? burimi aktual, brenda t? cilit forcat e jashtme l?vizin ngarkesa t? lira kund?r forcave elektrostatike (Coulomb).

Karakteristikat sasiore t? rrym?s elektrike jan? forca e rrym?s I dhe dend?sia e rrym?s j.

Forca aktuale - skalare sasi fizike, raport t? barabart? ngarkesa Dq, duke kaluar n?p?r seksionin kryq t? p?rcjell?sit p?r nj? periudh? t? caktuar kohore Dt, n? k?t? interval:

Nj?sia SI e rrym?s ?sht? amperi (A).

N?se forca e rrym?s dhe drejtimi i saj nuk ndryshojn? me kalimin e koh?s, at?her? rryma quhet konstante.

Dend?sia e rrym?s j ?sht? nj? sasi fizike vektoriale, moduli i s? cil?s ?sht? i barabart? me raportin e forc?s s? rrym?s I n? p?rcjell?s me zon?n e prerjes S t? p?rcjell?sit:

Nj?sia SI p?r densitetin e rrym?s ?sht? amperi p?r met?r katror(A/m2).

P?rthyerja e drit?s n? lente

Nj? lente ?sht? nj? trup transparent i kufizuar nga dy sip?rfaqe t? lakuara ose t? lakuara dhe t? sheshta.

N? shumic?n e rasteve p?rdoren lente, sip?rfaqet e t? cilave kan? form? sferike. Thjerr?za quhet e holl? n?se trash?sia e saj d ?sht? e vog?l n? krahasim me rrezet e lakimit t? sip?rfaqeve t? saj R1 dhe R2. P?rndryshe, thjerr?za quhet e trash?. Boshti kryesor optik i nj? lente quhet nj? vij? e drejt? q? kalon n?p?r qendrat e lakimit t? sip?rfaqeve t? saj. Mund t? supozojm? se n? nj? lente t? holl? pikat e kryq?zimit t? boshtit kryesor optik me t? dy sip?rfaqet e thjerr?z?s bashkohen n? nj? pik? O, e quajtur qendra optike e thjerr?z?s. Nj? lente e holl? ka nj? plan kryesor t? p?rbashk?t p?r t? dy sip?rfaqet e thjerr?zave dhe q? kalon p?rmes qendr?s optike t? thjerr?z?s pingul me boshtin e saj kryesor optik. T? gjitha linjat e drejta q? kalojn? n?p?r qendr?n optike t? thjerr?z?s dhe q? nuk p?rkojn? me boshtin e saj kryesor optik quhen akse optike dyt?sore t? thjerr?z?s. Rrezet q? udh?tojn? p?rgjat? boshteve optike t? thjerr?zave (kryesore dhe dyt?sore) nuk p?rjetojn? thyerje.

Formula e lenteve t? holl?:

ku n21 = n2/n1, n2 dhe n1 - treguesit absolut p?rthyerja p?r materialin e lenteve dhe mjedisi, R1 dhe R2 jan? rrezet e lakimit t? sip?rfaqeve t? p?rparme dhe t? pasme (n? lidhje me objektin) t? thjerr?z?s, a1 dhe a2 jan? distancat me objektin dhe imazhin e tij, t? num?ruara nga qendra optike e thjerr?z?s p?rgjat? optik?s kryesore t? saj. boshti.

Vlera quhet gjat?sia fokale e thjerr?z?s. Pikat q? shtrihen n? boshtin kryesor optik t? thjerr?z?s n? t? dy an?t e qendr?s optike n? distanca t? barabarta t? barabarta me f quhen vatra kryesore t? vij?s. Planet q? kalojn? n?p?r vatrat kryesore F1 dhe F2 t? thjerr?z?s pingul me boshtin e saj kryesor optik quhen plane fokale t? thjerr?z?s. Pikat e kryq?zimit t? akseve optike dyt?sore me rrafshet fokale t? thjerr?z?s quhen vatra dyt?sore t? thjerr?z?s.

Nj? lente quhet konvergjente (pozitive) n?se gjat?sia e saj fokale f>0. Nj? lente quhet divergjente (negative) n?se gjat?sia e saj fokale f<0.

P?r n2 >n1 thjerr?zat konvergjente jan? bikonvekse, plano-konvekse dhe konkave-konvekse (thjerr?zat pozitive t? meniskut), duke u rralluar nga qendra n? skajet; difuzive jan? thjerr?zat bikonkave, planokonkave dhe konveks-konkave (menisci negativ), duke u trashur nga qendra n? skajet. P?r p2 n1.

hipoteza e Planck-ut. Fotoni dhe vetit? e tij. Dualiteti val?-grimc?

Hipoteza e Planck - nj? hipotez? e paraqitur m? 14 dhjetor 1900 nga Max Planck dhe q? konsiston n? faktin se gjat? rrezatimit termik, energjia emetohet dhe absorbohet jo vazhdimisht, por n? kuanta (porcione t? ve?anta). ?do pjes? kuantike e till? ka nj? energji proporcionale me frekuenc?n n t? rrezatimit:

ku h ose - koeficienti i proporcionalitetit, i em?rtuar m? von? Konstantja e Plankut. Bazuar n? k?t? hipotez?, ai propozoi nj? derivim teorik t? marr?dh?nies midis temperatur?s s? nj? trupi dhe rrezatimit t? emetuar nga ky trup - formula e Planck-ut.

Hipoteza e Planck-ut u konfirmua m? von? n? m?nyr? eksperimentale.

Avancimi i k?saj hipoteze konsiderohet momenti i lindjes s? mekanik?s kuantike.

Foton - material, grimc? elektrike neutrale, kuantike fush? elektromagnetike(bart?s i bashk?veprimit elektromagnetik).

Karakteristikat themelore t? nj? fotoni

1. ?sht? grimc? e fush?s elektromagnetike.

2. L?viz me shpejt?sin? e drit?s.

3. Ekziston vet?m n? l?vizje.

4. ?sht? e pamundur t? ndalosh nj? foton: ose l?viz me shpejt?si t? barabart? me shpejt?sin? e drit?s, ose nuk ekziston; prandaj, masa e mbetur e nj? fotoni ?sht? zero.

Energjia e fotonit:

Sipas teoris? s? relativitetit, energjia gjithmon? mund t? llogaritet si,

Prandaj - masa e fotonit.

momenti i fotonit . Momenti i fotonit drejtohet p?rgjat? rrezes s? drit?s.

Dualiteti val?-grimc?

Fundi i shekullit t? 19-t?: efekti fotoelektrik dhe efekti Compton konfirmuan teorin? e Njutonit, dhe fenomenet e difraksionit dhe nd?rhyrjes s? drit?s konfirmuan teorin? e Huygens.

K?shtu, shum? fizikant? n? fillim t? shekullit t? 20-t?. arriti n? p?rfundimin se drita ka dy veti:

1. Kur p?rhapet, shfaq vetit? valore.

2. Kur nd?rvepron me nj? substanc?, ajo shfaq veti korpuskulare. Vetit? e tij nuk kufizohen as n? val?, as n? grimca.

Sa m? shum? v, aq m? t? theksuara jan? vetit? kuantike t? drit?s dhe aq m? pak jan? vetit? valore.

Pra, ?do rrezatim ka veti valore dhe kuantike. Prandaj, m?nyra se si nj? foton shfaqet - si val? ose si grimc? - varet nga natyra e studimit t? kryer mbi t?.

Eksperimentet e Radh?rfordit. Modeli planetar i atomit

P?r nj? studim eksperimental t? shp?rndarjes ngarkes? pozitive, dhe k?shtu masa brenda atomit Rutherford propozoi n? 1906 p?r t? aplikuar hetimin e atomit me ndihm?n e grimcave a. Masa e tyre ?sht? rreth 8000 her? m? e madhe se masa e elektronit, dhe ngarkesa pozitive ?sht? e barabart? n? modul me dyfishin e ngarkes?s s? elektronit. Shpejt?sia e grimcave a ?sht? shum? e lart?: ?sht? 1/15 e shpejt?sis? s? drit?s. Me k?to grimca Rutherford bombardoi atomet elemente t? r?nda. Elektronet, p?r shkak t? mas?s s? tyre t? vog?l, nuk mund t? ndryshojn? duksh?m trajektoren e grimc?s a dhe nuk jan? n? gjendje t? ndryshojn? duksh?m shpejt?sin? e saj. Shp?rndarja (ndryshimi i drejtimit t? l?vizjes) t? grimcave a mund t? shkaktohet vet?m nga pjesa e ngarkuar pozitivisht e atomit. K?shtu, nga shp?rndarja e grimcave a, mund t? p?rcaktohet natyra e shp?rndarjes s? ngarkes?s pozitive dhe mas?s brenda atomit. Nj? preparat radioaktiv, si radiumi, u vendos brenda cilindrit 1 t? plumbit, p?rgjat? t? cilit u shpua nj? kanal i ngusht?. Nj? rreze grimcash a nga kanali ra n? flet? metalike t? holl? 2 t? b?r? nga materiali n? studim (ari, bakri etj.). Pas shp?rndarjes, grimcat a godasin nj? ekran gjysm? transparent 3 t? veshur me sulfur zinku. P?rplasja e secil?s grimc? me ekranin u shoq?rua me nj? ndezje drite (scintilacion), e cila mund t? v?rehej n? nj? mikroskop 4. I gjith? aparati u vendos n? nj? en? nga e cila u evakuua ajri.

Kur shp?rndahet n? t? gjith? atomin, nj? ngarkes? pozitive nuk mund t? krijoj? nj? ngarkes? mjaft intensive fushe elektrike t? aft? p?r t? hedhur mbrapsht grimc?n a. Forca maksimale refuzuese p?rcaktohet nga ligji i Kulombit:

ku qa ?sht? ngarkesa e grimc?s a; q ?sht? ngarkesa pozitive e atomit; r ?sht? rrezja e tij; k - koeficienti i proporcionalitetit. Fuqia e fush?s elektrike e nj? topi t? ngarkuar n? m?nyr? uniforme ?sht? maksimale n? sip?rfaqen e topit dhe zvog?lohet n? zero kur i afrohet qendr?s. Prandaj, sa m? e vog?l t? jet? rrezja r, aq m? e madhe ?sht? forca q? i zmbraps grimcat a. Kjo teori duket absolutisht e domosdoshme p?r shpjegimin e eksperimenteve mbi shp?rndarjen e grimcave a. Por n? baz? t? k?tij modeli ?sht? e pamundur t? shpjegohet ekzistenca e atomit, q?ndrueshm?ria e tij. N? fund t? fundit, l?vizja e elektroneve n? orbita ndodh me nxitim, dhe mjaft t? konsiderueshme. Sipas ligjeve t? Maksuellit t? elektrodinamik?s, nj? ngarkes? e p?rshpejtuar duhet t? rrezatoj? val?t elektromagnetike me nj? frekuenc? t? barabart? me frekuenc?n e rrotullimit t? saj rreth b?rtham?s. Rrezatimi shoq?rohet me humbje t? energjis?. Duke humbur energjin?, elektronet duhet t'i afrohen b?rtham?s, ashtu si nj? satelit i afrohet Tok?s kur frenon n? atmosfer?n e sip?rme. Si? tregojn? llogaritjet rigoroze t? bazuara n? mekanik?n e Njutonit dhe elektrodinamik?n e Maksuellit, nj? elektron duhet t? bjer? n? nj? b?rtham? n? nj? koh? t? pap?rfillshme. Atomi duhet t? pushoj? s? ekzistuari.

N? realitet, asgj? e till? nuk ndodh. Nga kjo rezulton se ligjet e fizik?s klasike jan? t? pazbatueshme p?r fenomenet n? shkall? atomike. Rutherford krijoi nj? model planetar t? atomit: elektronet rrotullohen rreth b?rtham?s, ashtu si planet?t rrotullohen rreth diellit. Ky model ?sht? i thjesht?, i justifikuar eksperimentalisht, por nuk lejon shpjegimin e q?ndrueshm?ris? s? atomit.

Sasia e nxeht?sis?

Sasia e nxeht?sis? ?sht? nj? mas? e ndryshimit energjia e brendshme, t? cil?n trupi e merr (ose e jep) n? procesin e transferimit t? nxeht?sis?.

K?shtu, si puna ashtu edhe sasia e nxeht?sis? karakterizojn? ndryshimin e energjis?, por nuk jan? identike me energjin?. Ato nuk karakterizojn? vet? gjendjen e sistemit, por p?rcaktojn? procesin e transferimit t? energjis? nga nj? form? n? tjetr?n (nga nj? trup n? tjetrin) kur gjendja ndryshon dhe n? thelb varet nga natyra e procesit.

Dallimi kryesor midis pun?s dhe sasis? s? nxeht?sis? ?sht? se puna karakterizon procesin e ndryshimit t? energjis? s? brendshme t? sistemit, i shoq?ruar me shnd?rrimin e energjis? nga nj? lloj n? tjetrin (nga mekanike n? t? brendshme). Sasia e nxeht?sis? karakterizon procesin e transferimit t? energjis? s? brendshme nga nj? trup n? tjetrin (nga m? i nxeht? n? m? pak t? nxeht?), i pashoq?ruar me transformime t? energjis?.

P?rvoja tregon se sasia e nxeht?sis? e nevojshme p?r t? ngrohur nj? trup me mas? m nga temperatura T1 n? temperatur?n T2 llogaritet me formul?n ku c ?sht? nxeht?sia specifike e substanc?s;

Nj?sia SI e nxeht?sis? specifike ?sht? xhaul p?r kilogram-Kelvin (J/(kg K)).

Nxeht?sia specifike c ?sht? numerikisht i barabart? me sasin? e nxeht?sis? q? duhet t'i jepet nj? trupi me mas? 1 kg p?r ta ngrohur at? me 1 K.

Kapaciteti termik i trupit CT ?sht? numerikisht i barabart? me sasin? e nxeht?sis? q? k?rkohet p?r t? ndryshuar temperatur?n e trupit me 1 K:

Nj?sia SI e kapacitetit t? nxeht?sis? s? nj? trupi ?sht? xhaul p?r Kelvin (J/K).

P?r t? ndryshuar nj? l?ng n? avull n? nj? temperatur? konstante, sasia e nxeht?sis? q? k?rkohet ?sht?

ku L - ngrohje specifike avullimi. Kur avulli kondensohet, lirohet e nj?jta sasi nxeht?sie.

N? m?nyr? q? t? shkrihet trup kristalor mas? m n? temperatur?n e shkrirjes, ?sht? e nevojshme q? trupi t? raportoj? sasin? e nxeht?sis?

ku l ?sht? nxeht?sia specifike e shkrirjes. Gjat? kristalizimit t? nj? trupi lirohet e nj?jta sasi nxeht?sie.

Sasia e nxeht?sis? s? ?liruar gjat? djegie e plot? masa e karburantit m,

ku q ?sht? nxeht?sia specifike e djegies.

Nj?sia SI e nxeht?sis? specifike t? avullimit, shkrirjes dhe djegies ?sht? xhaul p?r kilogram (J/kg).

Ngarkesa elektrike dhe vetit? e saj. diskrete. ngarkes? elektrike elementare. Ligji i ruajtjes s? ngarkes?s elektrike.

Ngarkesa elektrike ?sht? nj? sasi fizike q? karakterizon bashk?veprimin elektromagnetik. Trupi ?sht? i ngarkuar negativisht n?se ka nj? tepric? t? elektroneve mbi t?, pozitivisht - nj? deficit.

Ne listojm? vetit? e tarifave

1. Ka dy lloje akuzash; negative dhe pozitive. Ngarkesat e kund?rta t?rhiqen, si ngarkesat sprapsin. Bart?si i elementares, d.m.th. Ngarkesa m? e vog?l negative ?sht? nj? elektron, ngarkesa e t? cilit ?sht? qe = -1,6 * 10-19 C, dhe masa ?sht? un? = 9,1 * 10-31 kg. Bart?s i ngarkes?s elementare pozitive ?sht? protoni qр=+1,6*10-19C, masa mр=1,67*10-27kg.

2. Ngarkesa elektrike ka natyr? diskrete. Kjo do t? thot? se ngarkesa e ?do trupi ?sht? nj? shum?fish i ngarkes?s s? elektronit q=Nqe, ku N ?sht? nj? num?r i plot?. Sidoqoft?, si rregull, ne nuk e v?rejm? diskretin e ngarkes?s, pasi ngarkesa elementare ?sht? shum? e vog?l.

3. N? nj? sistem t? izoluar, d.m.th. n? nj? sistem, trupat e t? cilit nuk shk?mbejn? ngarkesa me trupa jasht? tij, shuma algjebrike e ngarkesave ruhet (ligji i ruajtjes s? ngarkes?s).

4. Email ngarkesa gjithmon? mund t? transferohet nga nj? trup n? tjetrin.

5. Nj?sia e ngarkes?s n? SI ?sht? var?se (C). Sipas p?rkufizimit, 1 var?se ?sht? e barabart? me ngarkes?n q? rrjedh n?p?r seksionin kryq t? p?rcjell?sit n? 1 s me nj? rrym? prej 1 A.

6. Ligji i ruajtjes s? ngarkes?s elektrike.

Brenda nj? sistemi t? mbyllur, p?r ?do nd?rveprim, shuma algjebrike e ngarkesave elektrike mbetet konstante:

Nj? sistem i izoluar (ose i mbyllur) do t? quajm? nj? sistem trupash n? t? cilin nuk futen ngarkesa elektrike nga jasht? dhe nuk hiqen prej tij.

Askund dhe kurr? n? natyr? nuk lind dhe zhduket nj? ngarkes? elektrike e s? nj?jt?s shenj?. Shfaqja e nj? ngarkese elektrike pozitive shoq?rohet gjithmon? me shfaqjen e nj? ngarkese negative t? barabart? n? vler? absolute. As nj? ngarkes? pozitive dhe as negative nuk mund t? zhduken ve?mas, ato mund t? neutralizojn? nj?ri-tjetrin vet?m n?se jan? t? barabart? n? vler? absolute.

K?shtu q? grimcat elementare t? aft? p?r t'u shnd?rruar n? nj?ra-tjetr?n. Por gjithmon? n? lindjen e grimcave t? ngarkuara v?rehet shfaqja e nj? ?ifti grimcash me ngarkesa t? shenj?s s? kund?rt. Mund t? v?rehet edhe lindja e nj?kohshme e disa ?ifteve t? tilla. Grimcat e ngarkuara zhduken, duke u kthyer n? ato neutrale, gjithashtu vet?m n? ?ifte. T? gjitha k?to fakte nuk l?n? asnj? dyshim p?r zbatimin e rrept? t? ligjit t? ruajtjes s? ngarkes?s elektrike.

ngarkes? elementare - tarif? minimale, t? cilat nuk mund t? ndahen.

Ngarkesa elektrike- nj? sasi fizike q? karakterizon aft?sin? e trupave p?r t? hyr? n? nd?rveprime elektromagnetike. Matur n? Coulomb.

ngarkes? elektrike elementare- ngarkesa minimale q? kan? grimcat elementare (ngarkesa e nj? protoni dhe nj? elektroni).

Trupi ka nj? ngarkes?, do t? thot? se ka elektrone shtes? ose q? mungojn?. Kjo tarif? sh?nohet q=ne. (?sht? e barabart? me numrin e ngarkesave elementare).

elektrizojn? trupin- p?r t? krijuar nj? tepric? dhe munges? elektronesh. M?nyrat: elektrifikimi nga f?rkimi dhe elektrifikimi me kontakt.

p?rcaktoj agimin e - ngarkesa e trupit, e cila mund t? merret si pik? materiale.

akuz? gjyqi() - nj? pik?, ngarkes? e vog?l, domosdoshm?risht pozitive - p?rdoret p?r t? studiuar fush?n elektrike.

Ligji i ruajtjes s? ngarkes?s:n? nj? sistem t? izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave t? t? gjith? trupave mbetet konstante p?r ?do nd?rveprim t? k?tyre trupave me nj?ri-tjetrin..

Ligji i Kulombit:forcat e nd?rveprimit t? dy ngarkesave pika jan? proporcionale me produktin e k?tyre ngarkesave, n? p?rpjes?tim t? zhdrejt? me katrorin e distanc?s nd?rmjet tyre, varen nga vetit? e mediumit dhe drejtohen p?rgjat? vij?s s? drejt? q? lidh qendrat e tyre..

, ku
F / m, C 2 / nm 2 - dielektrik. shpejt?. vakum

- lidhet. konstante dielektrike (> 1)

- p?rshkueshm?ria absolute dielektrike. mjedise

Fushe elektrike- mjedisi material p?rmes t? cilit ndodh bashk?veprimi i ngarkesave elektrike.

Karakteristikat e fush?s elektrike:

Karakteristikat e fush?s elektrike:

tensioni(E) ?sht? nj? sasi vektoriale e barabart? me forc?n q? vepron n? nj? ngarkes? testuese nj?si t? vendosur n? nj? pik? t? caktuar.

Matur n? N/C.

Drejtimi?sht? e nj?jt? si p?r forc?n aktive.

tensioni nuk varet as p?r forc?n dhe as p?r p?rmasat e akuz?s s? gjykimit.

Mbivendosje e fushave elektrike: forca e fush?s e krijuar nga disa ngarkesa ?sht? e barabart? me shum?n vektoriale t? fuqive t? fush?s s? secil?s ngarkes?:

Grafikisht Fusha elektronike p?rshkruhet duke p?rdorur linja tensioni.

linja e tensionit- nj? vij?, tangjentja n? t? cil?n n? ?do pik? p?rkon me drejtimin e vektorit t? tensionit.

Karakteristikat e linj?s s? stresit: ato nuk kryq?zohen, n? secil?n pik? mund t? t?rhiqet vet?m nj? vij?; ato nuk jan? t? mbyllura, l?n? nj? ngarkes? pozitive dhe hyjn? n? nj? negative, ose shp?rndahen n? pafund?si.

Llojet e fushave:

Fush? elektrike uniforme- nj? fush?, vektori i intensitetit t? s? cil?s n? ?do pik? ?sht? i nj?jt? n? vler? dhe drejtim absolut.

Fush? elektrike jo uniforme- nj? fush?, vektori i intensitetit t? s? cil?s n? ?do pik? nuk ?sht? i nj?jt? n? vler? dhe drejtim absolut.

Fush? elektrike konstante– vektori i tensionit nuk ndryshon.

Fush? elektrike jo konstante- ndryshon vektori i tensionit.

Puna e fush?s elektrike p?r t? l?vizur ngarkes?n.

, ku F ?sht? forc?, S ?sht? zhvendosje, - k?ndi nd?rmjet F dhe S.

P?r nj? fush? uniforme: forca ?sht? konstante.

Puna nuk varet nga forma e trajektores; puna e b?r? p?r t? l?vizur p?rgjat? nj? rruge t? mbyllur ?sht? zero.

P?r nj? fush? johomogjene:

Potenciali i fush?s elektrike- raporti i pun?s q? b?n fusha, duke l?vizur ngarkes?n elektrike provuese n? pafund?si, me madh?sin? e k?saj ngarkese.

-potencial?sht? karakteristik? energjetike e fush?s. Matur n? volt

Diferenc? potenciale:

Nese nje
, pastaj

, do t? thot?

-gradient potencial.

P?r nj? fush? homogjene: ndryshimi i potencialit - tensionit:

. Ajo matet n? Volt, pajisjet - voltmetra.

Kapaciteti elektrik- aft?sia e trupave p?r t? grumbulluar nj? ngarkes? elektrike; raporti i ngarkes?s me potencialin, i cili ?sht? gjithmon? konstant p?r nj? p?rcjell?s t? caktuar.

.

Nuk varet nga ngarkesa dhe nuk varet nga potenciali. Por kjo varet nga madh?sia dhe forma e p?rcjell?sit; mbi vetit? dielektrike t? mediumit.

, ku r ?sht? madh?sia,
- p?rshkueshm?ria e mediumit rreth trupit.

Kapaciteti elektrik rritet n?se ndonj? trup ?sht? af?r - p?r?ues ose dielektrik?.

Kondensator- nj? pajisje p?r akumulimin e nj? ngarkese. Kapaciteti elektrik:

Kondensator i shesht?- dy pllaka metalike me nj? dielektrik midis tyre. Kapaciteti i nj? kondensatori t? shesht?:

, ku S ?sht? sip?rfaqja e pllakave, d ?sht? distanca midis pllakave.

Energjia e nj? kondensatori t? ngarkuar?sht? e barabart? me pun?n e b?r? nga fusha elektrike n? transferimin e ngarkes?s nga nj? pllak? n? tjetr?n.

Transferim i vog?l i tarif?s
, voltazhi do t? ndryshoj? n?
, do t? punohet
. Sepse
, dhe C \u003d konst,
. Pastaj
. Ne integrojm?:

Energjia e fush?s elektrike:
, ku V=Sl ?sht? v?llimi i z?n? nga fusha elektrike

P?r nj? fush? johomogjene:
.

Dend?sia v?llimore e fush?s elektrike:
. E matur n? J / m 3.

dipol elektrik- nj? sistem i p?rb?r? nga dy ngarkesa elektrike me pik? t? barabarta, por t? kund?rta n? shenj?, t? vendosura n? nj? distanc? nga nj?ra-tjetra (krahu dipol -l).

Karakteristika kryesore e nj? dipoli ?sht? moment dipol?sht? nj? vektor i barabart? me produktin e ngarkes?s dhe krahun e dipolit, i drejtuar nga nj? ngarkes? negative n? nj? pozitive. Sh?nuar
. Matur n? metra kulon?.

Dipol n? nj? fush? elektrike uniforme.

Forcat q? veprojn? n? secil?n nga ngarkesat e dipolit jan?:
dhe
. K?to forca jan? t? drejtuara n? t? kund?rt dhe krijojn? nj? moment t? nj? ?ifti forcash - ?ift rrotullues:, ku

M - ?ift rrotullues F - forcat q? veprojn? n? dipol

d– krahu i krahut l– krahu i dipolit

p– momenti dipol E– intensiteti

- k?ndi nd?rmjet p Eq - ngarkesa

N?n veprimin e nj? ?ift rrotullues, dipoli do t? kthehet dhe do t? vendoset n? drejtim t? linjave t? tensionit. Vektor?t pi dhe E do t? jen? paralel? dhe me nj? drejtim.

Dipol n? nj? fush? elektrike johomogjene.

Ka nj? ?ift rrotullues, k?shtu q? dipoli do t? kthehet. Por forcat do t? jen? t? pabarabarta dhe dipoli do t? l?viz? atje ku forca ?sht? m? e madhe.

-gradienti i forc?s. Sa m? i lart? t? jet? gradienti i tensionit, aq m? e lart? ?sht? forca an?sore q? t?rheq dipolin. Dipoli ?sht? i orientuar p?rgjat? vijave t? forc?s.

Fusha e vet? Dipolit.

Por . Pastaj:

.

Le t? jet? dipoli n? pik?n O dhe krahu i tij t? jet? i vog?l. Pastaj:

.

Formula ?sht? marr? duke marr? parasysh:

K?shtu, ndryshimi i potencialit varet nga sinusi i gjysm?k?ndit n? t? cilin pikat e dipolit jan? t? dukshme, dhe nga projeksioni i momentit t? dipolit n? vij?n e drejt? q? lidh k?to pika.

Dielektrik?t n? nj? fush? elektrike.

Dielektrike- nj? substanc? q? nuk ka tarifa falas, dhe p?r k?t? arsye nuk kryen elektricitet. Sidoqoft?, n? fakt, p?r?ueshm?ria ekziston, por ?sht? e pap?rfillshme.

Klasat dielektrike:

me molekulat polare (uji, nitrobenzeni): molekulat nuk jan? simetrike, qendrat e mas?s s? ngarkesave pozitive dhe negative nuk p?rputhen, q? do t? thot? se kan? moment dipoli edhe n? rastin kur nuk ka fush? elektrike.

me molekula jopolare (hidrogjen, oksigjen): molekulat jan? simetrike, qendrat e mas?s s? ngarkesave pozitive dhe negative p?rputhen, q? do t? thot? se ato nuk kan? moment dipoli n? munges? t? fush?s elektrike.

kristalore (klorur natriumi): nj? kombinim i dy n?nshtresave, nj?ra prej t? cilave ?sht? e ngarkuar pozitivisht dhe tjetra ?sht? e ngarkuar negativisht; n? munges? t? nj? fushe elektrike, momenti total i dipolit ?sht? zero.

Polarizimi- procesi i ndarjes hap?sinore t? ngarkesave, shfaqja e ngarkesave t? lidhura n? sip?rfaqen e dielektrikut, gj? q? ?on n? nj? dob?sim t? fush?s brenda dielektrikut.

M?nyrat e polarizimit:

1 m?nyr? - polarizim elektrokimik:

N? elektroda - l?vizja e kationeve dhe anioneve drejt tyre, neutralizimi i substancave; formohen zona me ngarkesa pozitive dhe negative. Rryma gradualisht zvog?lohet. Shkalla e vendosjes s? mekanizmit t? neutralizimit karakterizohet nga koha e relaksimit - kjo ?sht? koha gjat? s? cil?s EMF e polarizimit do t? rritet nga 0 n? maksimum nga momenti i aplikimit t? fush?s. = 10 -3 -10 -2 s.

Metoda 2 - polarizimi orientues:

N? sip?rfaqen e dielektrikut formohen ato polare t? pakompensuar, d.m.th. ndodh polarizimi. Tensioni brenda dielektrikut ?sht? m? i vog?l se tensioni i jasht?m. Koha e relaksimit: = 10 -13 -10 -7 s. Frekuenca 10 MHz.

3 m?nyra - polarizimi elektronik:

Karakteristik? e molekulave jopolare q? b?hen dipole. Koha e relaksimit: = 10 -16 -10 -14 s. Frekuenca 10 8 MHz.

4 m?nyra - polarizimi jonik:

Dy rrjeta (Na dhe Cl) jan? zhvendosur n? raport me nj?ra-tjetr?n.

Koha e relaksimit:

Metoda 5 - polarizimi mikrostrukturor:

?sht? tipike p?r strukturat biologjike kur shtresat e ngarkuara dhe t? pakarikuara alternojn?. Ekziston nj? rishp?rndarje e joneve n? ndarjet gjysm? t? p?rshkueshme ose jo-p?rshkueshme.

Koha e relaksimit: \u003d 10 -8 -10 -3 s. Frekuenca 1 kHz

Karakteristikat numerike t? shkall?s s? polarizimit:

Elektricitet?sht? l?vizja e urdh?ruar e ngarkesave t? lira n? materie ose n? vakum.

Kushtet p?r ekzistenc?n e nj? rryme elektrike:

prania e tarifave falas

prania e nj? fushe elektrike, d.m.th. forcat q? veprojn? p?r k?to akuza

Forca aktuale- nj? vler? e barabart? me ngarkes?n q? kalon n?p?r ?do seksion kryq t? p?rcjell?sit p?r nj?si t? koh?s (1 sekond?)

Matur n? amper.

n ?sht? p?rqendrimi i ngarkesave

q ?sht? shuma e tarif?s

S- zona e seksionit kryq t? p?rcjell?sit

- shpejt?sia e l?vizjes s? drejtuar t? grimcave.

Shpejt?sia e l?vizjes s? grimcave t? ngarkuara n? nj? fush? elektrike ?sht? e vog?l - 7 * 10 -5 m / s, shpejt?sia e p?rhapjes s? fush?s elektrike ?sht? 3 * 10 8 m / s.

dend?sia e rrym?s- sasia e ngarkes?s q? kalon n? 1 sekond? n? nj? seksion prej 1 m 2.

. E matur n? A/m2.

- forca q? vepron mbi jonin nga ana e fush?s elektrike ?sht? e barabart? me forc?n e f?rkimit

- l?vizshm?ria e joneve

- shpejt?sia e l?vizjes s? drejtuar t? joneve = l?vizshm?ria, forca e fush?s

P?r?ueshm?ria specifike e elektrolitit ?sht? sa m? e madhe, aq m? i madh ?sht? p?rqendrimi i joneve, ngarkesa dhe l?vizshm?ria e tyre. Me rritjen e temperatur?s, l?vizshm?ria e joneve rritet dhe p?r?ueshm?ria elektrike rritet.

Nj? elektron ?sht? nj? grimc? elementare, e cila ?sht? nj? nga nj?sit? kryesore n? struktur?n e materies. Ngarkesa e nj? elektroni ?sht? negative. Shumica matje t? sakta jan? b?r? n? fillim t? shekullit t? nj?zet? nga Millikan dhe Ioffe.

Ngarkesa e elektronit ?sht? e barabart? me minus 1,602176487 (40) * 10 -1 9 C.

N?p?rmjet k?saj vlere matet ngarkesa elektrike e grimcave t? tjera m? t? vogla.

Koncepti i p?rgjithsh?m i elektronit

N? fizik?n e grimcave, thuhet se elektroni ?sht? i pandash?m dhe nuk ka struktur?. Ai ?sht? i p?rfshir? n? proceset elektromagnetike dhe gravitacionale, i p?rket grupit lepton, ashtu si antigrimca e tij, pozitroni. Nd?r lepton?t e tjer?, ai ka pesh?n m? t? leht?. N?se elektronet dhe pozitronet p?rplasen, kjo ?on n? asgj?simin e tyre. Nj? ?ift i till? mund t? lind? nga gama-kuanti i grimcave.

Para se t? matej neutrinoja, ishte elektroni q? konsiderohej grimca m? e leht?. AT Mekanika kuantike klasifikohet si fermion. Elektroni gjithashtu ka nj? moment magnetik. N?se i referohet edhe nj? pozitron, at?her? pozitroni ndahet si nj? grimc? e ngarkuar pozitivisht dhe elektroni quhet negatron, si nj? grimc? me ngarkes? negative.

Vetit? individuale t? elektroneve

Elektronet i p?rkasin gjenerat?s s? par? t? leptoneve, me vetit? e grimcave dhe val?ve. Secila prej tyre ?sht? e pajisur me nj? gjendje kuantike, e cila p?rcaktohet duke matur energjin?, orientimin e rrotullimit dhe parametra t? tjer?. Ai zbulon p?rkat?sin? e tij ndaj fermioneve p?rmes pamund?sis? p?r t? pasur dy elektrone n? t? nj?jt?n gjendje kuantike n? t? nj?jt?n koh? (sipas parimit Pauli).

Ai studiohet n? t? nj?jt?n m?nyr? si nj? kuazigrimc? n? nj? potencial kristal periodik, n? t? cilin masa efektive mund t? ndryshoj? ndjesh?m nga masa n? qet?si.

N?p?rmjet l?vizjes s? elektroneve, ndodh nj? rrym? elektrike, magnetiz?m dhe termoEMF. Ngarkesa e nj? elektroni n? l?vizje formon nj? fush? magnetike. Megjithat?, nj? fush? magnetike e jashtme e shmang grimc?n nga drejtimi p?rpara. Kur p?rshpejtohet, elektroni fiton aft?sin? p?r t? thithur ose emetuar energji si nj? foton. Kompleti i tij p?rb?het nga predha atomike elektronike, numri dhe pozicioni i t? cilave p?rcaktojn? vetit? kimike.

Masa atomike p?rb?het kryesisht nga protone dhe neutrone b?rthamore, nd?rsa masa e elektroneve ?sht? rreth 0,06% e pesh?s totale atomike. Forca elektrike e Kulombit ?sht? nj? nga forcat kryesore q? mund t? mbaj? nj? elektron af?r b?rtham?s. Por kur molekulat krijohen nga atomet dhe lindin lidhje kimike, elektronet rishp?rndahen n? hap?sir?n e re t? formuar.

Nukleonet dhe hadronet jan? t? p?rfshir? n? shfaqjen e elektroneve. Izotopet me veti radioaktive jan? t? afta t? emetojn? elektrone. N? kushte laboratorike, k?to grimca mund t? studiohen n? instrumente speciale dhe, p?r shembull, teleskop?t mund t? zbulojn? rrezatimin prej tyre n? ret? plazmatike.

Hapja

Elektroni u zbulua nga fizikan?t gjerman? n? shekullin e n?nt?mb?dhjet?, kur ata studiuan vetit? katodike t? rrezeve. Pastaj shkenc?tar? t? tjer? filluan ta studiojn? at? n? m?nyr? m? t? detajuar, duke e sjell? at? n? rangun e nj? grimce t? ve?ant?. U studiuan rrezatimi dhe fenomene t? tjera fizike t? lidhura me to.

P?r shembull, nj? grup i udh?hequr nga Thomson vler?soi ngarkes?n e nj? elektroni dhe mas?n e rrezeve katodike, raportet e t? cilave, si? zbuluan, nuk varen nga nj? burim material.
Dhe Becquerel zbuloi se mineralet emetojn? vet? rrezatim, dhe rrezet e tyre beta mund t? devijohen nga veprimi i nj? fushe elektrike, nd?rsa masa dhe ngarkesa ruajn? t? nj?jtin raport si rrezet katodike.

Teoria atomike

Sipas k?saj teorie, nj? atom p?rb?het nga nj? b?rtham? dhe elektrone rreth tij, t? rregulluar n? form?n e nj? reje. Jan? n? disa gjendje t? kuantizuara t? energjis?, ndryshimi i t? cilave shoq?rohet me procesin e p?rthithjes ose emetimit t? fotoneve.

Mekanika kuantike

N? fillim t? shekullit t? nj?zet?, u formulua nj? hipotez? sipas s? cil?s grimcat materiale kan? vetit? e grimcave t? duhura dhe t? val?ve. Gjithashtu, drita mund t? shfaqet n? form?n e nj? vale (ajo quhet vala de Broglie) dhe grimcave (fotone).

Si rezultat, u formulua ekuacioni i famsh?m Schr?dinger, i cili p?rshkruante p?rhapjen e val?ve elektronike. Kjo qasje quhet Mekanika kuantike. ?sht? p?rdorur p?r t? llogaritur gjendjet elektronike t? energjis? n? atomin e hidrogjenit.

Vetit? themelore dhe kuantike t? elektronit

Grimca shfaq veti themelore dhe kuantike.

Ato themelore p?rfshijn? mas?n (9.109 * 10 -31 kilogram?), ngarkes?n elektrike elementare (d.m.th., pjes?n minimale t? ngarkes?s). Sipas matjeve q? jan? kryer deri tani, n? elektron nuk gjenden element? q? mund t? zbulojn? n?nstruktur?n e tij. Por disa shkenc?tar? jan? t? mendimit se ?sht? nj? grimc? e ngarkuar me pik?. Si? tregohet n? fillim t? artikullit, ngarkesa elektrike elektronike ?sht? -1.602 * 10 -19 C.

Duke qen? nj? grimc?, nj? elektron mund t? jet? nj?koh?sisht nj? val?. Eksperimenti me dy t? ?ara konfirmon mund?sin? e kalimit t? tij t? nj?kohsh?m n?p?r t? dyja. Kjo bie ndesh me vetit? e grimcave, ku ?do her? ?sht? e mundur t? kalohet vet?m nga nj? ?arje.

Elektronet supozohet t? ken? t? nj?jt?n gj? vetit? fizike. Prandaj, nd?rrimi i tyre, nga pik?pamja e mekanik?s kuantike, nuk ?on n? nj? ndryshim n? gjendjen e sistemit. funksioni i val?s elektronet jan? antisimetrike. Prandaj, zgjidhjet e tij zhduken kur elektronet identike hyjn? n? t? nj?jt?n gjendje kuantike (parimi i Paulit).

Nj? ngarkes? elektrike elementare ?sht? nj? konstante fizike themelore, pjesa minimale (kuantike) e nj? ngarkese elektrike. ?sht? af?rsisht e barabart?

e=1,602 176 565 (35) 10 -19 C

n? Sistemin Nd?rkomb?tar t? Nj?sive (SI). E lidhur ngusht? me konstant?n e struktur?s s? im?t, e cila p?rshkruan nd?rveprimin elektromagnetik.

"?do ngarkes? elektrike e v?zhguar n? nj? eksperiment ?sht? gjithmon? nj? shum?fish i ngarkes?s elementare"- nj? supozim i till? u b? nga B. Franklin n? 1752 dhe m? pas u testua n? m?nyr? t? p?rs?ritur eksperimentalisht. Ngarkesa elementare u mat p?r her? t? par? eksperimentalisht nga Millikan n? 1910.

Fakti q? ngarkesa elektrike ndodh n? natyr? vet?m n? form?n e nj? numri t? plot? ngarkesash elementare mund t? quhet kuantizimi i ngarkes?s elektrike. N? t? nj?jt?n koh?, n? elektrodinamik?n klasike, ??shtja e shkaqeve t? kuantizimit t? ngarkes?s nuk diskutohet, pasi ngarkesa ?sht? nj? paramet?r i jasht?m, dhe jo nj? ndryshore dinamike. Nuk ?sht? gjetur ende nj? shpjegim i k?naqsh?m se pse ngarkesa duhet t? kuantizohet, por tashm? jan? marr? nj? num?r v?zhgimesh interesante.

• · N?se nj? monopol magnetik ekziston n? natyr?, at?her?, sipas mekanik?s kuantike, ngarkesa magnetike e tij duhet t? jet? n? nj? raport t? caktuar me ngarkes?n e ?do grimce elementare t? zgjedhur. Nga kjo rrjedh automatikisht se ekzistenca e thjesht? e nj? monopoli magnetik k?rkon kuantizimin e ngarkes?s. Sidoqoft?, nuk ishte e mundur t? zbulohej nj? monopol magnetik n? natyr?.
• · AT fizika moderne grimcat elementare, po zhvillohen modele t? tjera n? t? cilat t? gjitha grimcat themelore t? njohura do t? rezultonin t? jen? kombinime t? thjeshta t? grimcave t? reja, edhe m? themelore. N? k?t? rast, kuantizimi i ngarkes?s s? grimcave t? v?zhguara nuk duket befasues, pasi lind "nga nd?rtimi".

?sht? gjithashtu e mundur q? t? gjith? parametrat e grimcave t? v?zhguara t? p?rshkruhen n? terma t? teori e unifikuar fush?, qasjet ndaj t? cilave jan? duke u zhvilluar aktualisht. N? teori t? tilla, madh?sia e ngarkes?s elektrike t? grimcave duhet t? llogaritet nga nj? num?r jasht?zakonisht i vog?l i parametrave themelor?, ndoshta t? lidhur me struktur?n e hap?sir?-koh?s n? distanca ultra t? vogla. N?se nd?rtohet nj? teori e till?, at?her? ajo q? ne v?rejm? si nj? ngarkes? elektrike elementare do t? rezultoj? t? jet? nj? invariant diskrete hap?sir?-koh?. Nj? qasje e till? ?sht? zhvilluar, p?r shembull, n? modelin S. Bilson-Thompson, n? t? cilin fermionet model standard interpretohen si tre shirita t? hap?sir?-koh?s, t? g?rshetuara n? nj? bishtalec, dhe ngarkesa elektrike (m? sakt?, nj? e treta e saj) korrespondon me nj? shirit t? p?rdredhur me 180 °. Megjithat?, p?rkund?r eleganc?s s? modeleve t? tilla, ende nuk jan? marr? rezultate specifike t? pranuara p?rgjith?sisht n? k?t? drejtim.

ngarkes? elektrike elementare ngarkes? elektrike elementare

(e), ngarkesa elektrike minimale, pozitive ose negative, madh?sia e s? cil?s e?4,8 10 -10 nj?si CGSE, ose 1,6 10 -19 C. Pothuajse t? gjitha grimcat elementare t? ngarkuara kan? nj? ngarkes? + e ose - e(p?rjashtim b?jn? disa rezonanca me nj? ngarkes? q? ?sht? shum?fish i e); grimcat me ngarkesa elektrike t? pjesshme nuk u vun? re, megjithat?, n? teori moderne nd?rveprim i fort? - kromodinamika kuantike - supozohet ekzistenca e kuarkeve - grimca me ngarkesa q? jan? shum?fish t? 1/3 e.

KARKIMI ELEKTRIKE KOSOVARE ( e), ngarkesa elektrike minimale, pozitive ose negative, e barabart? me ngarkesa e nj? elektroni.
Supozimi se ?do ngarkes? elektrike e v?zhguar n? eksperiment ?sht? gjithmon? nj? shum?fish i ngarkes?s elementare ?sht? b?r? nga B. Franklin (cm. FRANKLIN Benjamin) n? 1752 Fal? eksperimenteve t? M. Faraday (cm. FARADEUS Michael) me elektroliz?, vlera e ngarkes?s elementare ?sht? llogaritur n? vitin 1834. Ekzistenca e nj? ngarkese elementare elektrike ?sht? v?n? n? dukje n? vitin 1874 nga shkenc?tari anglez J. Stoney. Ai gjithashtu prezantoi konceptin e "elektronit" n? fizik? dhe propozoi nj? metod? p?r llogaritjen e vler?s s? nj? ngarkese elementare. P?r her? t? par? n? m?nyr? eksperimentale ngarkesa elektrike elementare u mat nga R. Milliken (cm. MILLIKEN Robert Andrus) n? vitin 1908
Transportuesit materiale t? nj? ngarkese elementare elektrike n? natyr? jan? grimca elementare t? ngarkuara (cm. PARTICLES T? P?RGJITHSHME).
Ngarkesa elektrike (cm. NGARIKIM ELEKTRIKE) i ?do mikrosistemi dhe trupi makroskopik ?sht? gjithmon? i barabart? me shum?n algjebrike t? ngarkesave elementare t? p?rfshira n? sistem, dometh?n? nj? shum?fish i plot? i vler?s s? e (ose zero).
Vlera e vendosur aktualisht e vler?s absolute t? ngarkes?s elektrike elementare (cm. NGARIKIMI ELEKTRIK KOSOVO)?sht? e = (4.8032068 0.0000015) . 10 -10 nj?si CGSE, ose 1.60217733. 10 -19 C. Vlera e ngarkes?s elektrike elementare e llogaritur me formul?, e shprehur me konstante fizike, jep vler?n p?r ngarkes?n elektrike elementare: e = 4,80320419(21) . 10 -10 , ose: e \u003d 1.602176462 (65) . 10 -19 C.
Besohet se kjo ngarkes? ?sht? me t? v?rtet? elementare, dometh?n? nuk mund t? ndahet n? pjes?, dhe ngarkesat e ?do objekti jan? shum?fishat e saj t? plot?. Ngarkesa elektrike e nj? grimce elementare ?sht? karakteristika e saj themelore dhe nuk varet nga zgjedhja e sistemit t? referenc?s. Ngarkesa elektrike elementare ?sht? sakt?sisht e barabart? me ngarkes?n elektrike t? elektronit, protonit dhe pothuajse t? gjitha grimcave t? tjera elementare t? ngarkuara, t? cilat jan? k?shtu bart?s materiale t? ngarkes?s m? t? vog?l n? natyr?.
Ekziston nj? ngarkes? elektrike elementare pozitive dhe negative, dhe grimca elementare dhe antigrimca e saj kan? ngarkesa me shenja t? kund?rta. Bart?s i nj? ngarkese elementare negative ?sht? nj? elektron, masa e t? cilit ?sht? me = 9,11. 10-31 kg. Bart?s i ngarkes?s elementare pozitive ?sht? protoni, masa e t? cilit ?sht? mp = 1,67. 10-27 kg.
Fakti q? ngarkesa elektrike ndodh n? natyr? vet?m n? form?n e nj? numri t? plot? ngarkesash elementare mund t? quhet kuantizimi i ngarkes?s elektrike. Pothuajse t? gjitha grimcat elementare t? ngarkuara kan? nj? ngarkes? e - ose e + (p?rjashtim b?jn? disa rezonanca me nj? ngarkes? q? ?sht? shum?fish i e); grimcat me ngarkesa elektrike t? pjesshme nuk jan? v?rejtur, megjithat?, n? teorin? moderne t? nd?rveprimit t? fort? - kromodinamika kuantike - ekzistenca e grimcave - kuarkeve - me ngarkesa q? jan? shum?fish t? 1/3 e.
Nj? ngarkes? elektrike elementare nuk mund t? shkat?rrohet; ky fakt ?sht? p?rmbajtja e ligjit t? ruajtjes s? ngarkes?s elektrike n? nivel mikroskopik. Ngarkesat elektrike mund t? zhduken dhe t? rishfaqen. Sidoqoft?, dy ngarkesa elementare t? shenjave t? kund?rta shfaqen gjithmon? ose zhduken.
Vlera e nj? ngarkese elektrike elementare ?sht? nj? konstante e nd?rveprimeve elektromagnetike dhe p?rfshihet n? t? gjitha ekuacionet e elektrodinamik?s mikroskopike.