§ 104. Металлаас гарах электронуудын ажлын функц
Туршлагаас харахад чөлөөт электронууд ердийн температурт металаас бараг гардаггүй. Иймээс металлын гадаргуугийн давхаргад электронууд металлаас эргэн тойрон дахь вакуум руу орохоос сэргийлж саатуулагч цахилгаан орон байх ёстой. Металлаас электроныг вакуум руу гаргахад шаардагдах ажлыг гэнэ ажлын функц. Хоёрыг онцолж хэлье болзошгүй шалтгаануудажлын функцийн харагдах байдал:
1. Хэрэв ямар нэг шалтгаанаар металаас электроныг салгавал электрон үлдсэн хэсэгт илүүдэл эерэг цэнэг үүсч, электрон өөрөө өдөөгдсөн эерэг цэнэг рүү татагдана.
2. Бие даасан электронууд металлаас гарч атомын дарааллаар түүнээс хол зайд хөдөлж, улмаар металлын гадаргуугаас дээш "электрон үүл" үүсгэдэг бөгөөд нягт нь зайнаас хурдан буурдаг. Энэхүү үүл нь торны эерэг ионуудын гаднах давхаргатай хамт үүсдэг цахилгаан давхар давхарга,талбар нь зэрэгцээ хавтантай конденсаторын талбайтай төстэй. Энэ давхаргын зузаан нь хэд хэдэн атом хоорондын зайтай (10-10-10-9 м) тэнцүү байна. Энэ нь гадаад орон зайд цахилгаан орон үүсгэхгүй, харин чөлөөт электронууд металаас зугтахаас сэргийлдэг.
Тиймээс электрон металаас гарахдаа түүнийг удаашруулж буй давхар давхаргын цахилгаан талбарыг даван туулах ёстой. Боломжит ялгаа гэж нэрлэдэг энэ давхаргад гадаргуугийн боломжит үсрэлт, ажлын функцээр тодорхойлогддог ( А) металлаас электрон:
Хаана д -электрон цэнэг. Давхар давхаргын гадна цахилгаан орон байхгүй тул орчны потенциал тэг, металл дотор потенциал эерэг ба -тэй тэнцүү байна. . Метал доторх чөлөөт электроны потенциал энерги нь - д ба вакуумтай харьцуулахад сөрөг байна. Үүний үндсэн дээр цахилгаан дамжуулах металлын бүх эзэлхүүн нь гүн нь ажлын функцтэй тэнцүү хавтгай ёроолтой боломжит худгийг төлөөлдөг гэж бид үзэж болно. А.
Ажлын функцийг дараах байдлаар илэрхийлнэ электрон вольт(eV): 1 В-ын потенциалын зөрүүгээр дамжин өнгөрөх энгийн цахилгаан цэнэгийг (электроны цэнэгтэй тэнцүү цэнэг) хөдөлгөх үед хээрийн хүчний хийсэн ажилтай 1 эВ тэнцүү байна. Электроны цэнэг нь 1.610 –19 С, дараа нь 1 эВ = 1.610 –19 Ж.
Ажлын функц нь металлын химийн шинж чанар, гадаргуугийн цэвэр байдлаас хамаардаг бөгөөд хэдхэн электрон вольт дотор өөрчлөгддөг (жишээлбэл, калийн хувьд). А= 2.2 эВ, цагаан алтны хувьд А=6.3 эВ). Гадаргуугийн бүрээсийг тодорхой аргаар сонгосноор та ажлын функцийг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Жишээлбэл, хэрэв та гадаргуу дээр вольфрамыг хэрэглэвэл (А= 4,5eV)шүлтлэг шороон металлын ислийн давхарга (Ca, Sr, Ba), дараа нь ажлын функц 2 эВ хүртэл буурдаг.
§ 105. Ялгарлын үзэгдэл ба тэдгээрийн хэрэглээ
Хэрэв бид метал дахь электронуудыг ажлын функцийг даван туулахад шаардлагатай эрчим хүчээр хангадаг бол зарим электронууд металыг орхиж, электрон ялгаруулах үзэгдэл үүсдэг. электрон ялгаралт. Электронуудад энерги өгөх аргаас хамааран термион, фотоэлектроник, хоёрдогч электрон ба талбайн ялгаруулалтыг ялгадаг.
1. Термионы ялгаралтгэдэг нь халсан металлын электрон ялгаруулалт юм. Метал дахь чөлөөт электронуудын концентраци нэлээд өндөр байдаг тул дундаж температурт ч гэсэн электрон хурд (энерги) тархсанаас шалтгаалан зарим электронууд металлын хил дээрх боломжит саадыг даван туулах хангалттай энергитэй байдаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр дулааны хөдөлгөөний кинетик энерги нь ажлын функцээс их байдаг электронуудын тоо нэмэгдэж, термионы ялгарлын үзэгдэл мэдэгдэхүйц болдог.
Термионы ялгарлын хуулиудыг судлахдаа хамгийн энгийн хоёр электродын чийдэнг ашиглан хийж болно. вакуум диод, энэ нь хоёр электрод агуулсан нүүлгэн шилжүүлсэн цилиндр юм: катод Кба анод А.Хамгийн энгийн тохиолдолд катод нь цахилгаан гүйдэлээр халаадаг галд тэсвэртэй металлаар (жишээлбэл, вольфрам) хийсэн утас юм. Анод нь ихэвчлэн катодыг тойрсон металл цилиндр хэлбэртэй байдаг. Хэрэв диод нь хэлхээнд холбогдсон бол Зураг дээр үзүүлсэн шиг. 152, дараа нь катодыг халааж, эерэг хүчдэлийг анод (катодтой харьцуулахад) хэрэглэх үед диодын анодын хэлхээнд гүйдэл үүснэ. Хэрэв та батерейны туйлшралыг өөрчилвөл Бдараа нь катодыг хичнээн халуун халааснаас үл хамааран гүйдэл зогсдог. Үүний үр дүнд катод нь сөрөг тоосонцор - электронуудыг ялгаруулдаг.
Хэрэв бид халсан катодын температурыг тогтмол байлгаж, анодын гүйдлийн хамаарлыг арилгавал Iба анодын хүчдэлээс УА, - одоогийн хүчдэлийн шинж чанар(Зураг 153), энэ нь шугаман биш, өөрөөр хэлбэл вакуум диодын хувьд Ом-ын хууль хангагдаагүй байна. Термионы гүйдлийн хамаарал Iбага эерэг утгын бүс дэх анодын хүчдэлээс Утодорхойлсон гурван секундын хууль(Оросын физикч С. А. Богуславский (1883-1923), Америкийн физикч И. Лангмуйр (1881-1957) нарын байгуулсан):
Хаана IN-электродын хэлбэр, хэмжээ, түүнчлэн тэдгээрийн харьцангуй байрлалаас хамаарч коэффициент.
Анодын хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гүйдэл нь тодорхой хамгийн их утга хүртэл нэмэгддэг Iбиднийг дуудсан ханалтын гүйдэл. Энэ нь катодоос гарч буй бараг бүх электронууд анод руу хүрдэг тул талбайн хүчийг цаашид нэмэгдүүлэх нь термионы гүйдлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэж чадахгүй гэсэн үг юм. Үүний үр дүнд ханалтын гүйдлийн нягт нь катодын материалын ялгаралтыг тодорхойлдог.
Ханалтын гүйдлийн нягтыг тодорхойлно Ричардсон - Дешман томъёо,квант статистикийн үндсэн дээр онолын хувьд гаргаж авсан:
Хаана А -катодоос гарах электронуудын ажлын функц; Т - термодинамик температур; ХАМТ- бүх металлыг тогтмол, онолын хувьд тэнцүү саах (энэ нь туршилтаар батлагдаагүй бөгөөд энэ нь гадаргуугийн нөлөөгөөр тайлбарлагддаг). Ажлын функц буурах нь хүргэдэг огцом өсөлтханалтын гүйдлийн нягт. Тиймээс оксидын катодыг ашигладаг (жишээлбэл, шүлтлэг шороон металлын ислээр бүрсэн никель), ажлын функц нь 1-1.5 эВ байна.
Зураг дээр. 153-т хоёр катодын температурын одоогийн хүчдэлийн шинж чанарыг харуулав. Т 1 ба Т 2, ба Т 2 >Т 1 . ХАМТКатодын температур нэмэгдэхийн хэрээр катодоос электрон ялгаралт улам эрчимжиж, ханалтын гүйдэл мөн нэмэгддэг. At У a =0, анодын гүйдэл ажиглагдаж байна, өөрөөр хэлбэл катодоос ялгарах зарим электронууд ажлын функцийг даван туулахад хангалттай энергитэй бөгөөд цахилгаан талбар үүсгэхгүйгээр анод руу хүрдэг.
Термионы ялгарлын үзэгдлийг вакуум дахь электронуудын урсгалыг олж авах шаардлагатай төхөөрөмжүүдэд ашигладаг, жишээлбэл вакуум хоолой, рентген хоолой, электрон микроскоп гэх мэт Электрон хоолойг цахилгаан, радио инженерчлэлд өргөн ашигладаг. , Хувьсах гүйдлийг засах, цахилгаан дохио болон хувьсах гүйдлийг олшруулах, цахилгаан соронзон хэлбэлзэл үүсгэх гэх мэт автоматжуулалт ба телемеханик. Зорилгоос хамааран чийдэнгийн нэмэлт хяналтын электродуудыг ашигладаг.
2. Фотоэлектрон ялгаруулалтЭнэ нь гэрлийн нөлөөн дор металаас электрон ялгарах, түүнчлэн богино долгионы цахилгаан соронзон цацраг (жишээлбэл, рентген туяа) юм. Фотоэлектрик эффектийг авч үзэхдээ энэ үзэгдлийн үндсэн зарчмуудыг авч үзэх болно.
3. Хоёрдогч электрон ялгаруулалт- электрон цацрагаар бөмбөгдөх үед метал, хагас дамжуулагч эсвэл диэлектрикийн гадаргуугаас электрон ялгарах явдал юм. Хоёрдогч электрон урсгал нь гадаргуу дээр туссан электронууд (уян ба уян харимхай бус туссан электронууд) ба "жинхэнэ" хоёрдогч электронууд - анхдагч электронуудаар металл, хагас дамжуулагч эсвэл диэлектрикээс тасарсан электронуудаас бүрдэнэ.
Хоёрдогч электрон тооны харьцаа n 2-ыг анхдагч тоонд n 1 , ялгаралтыг үүсгэдэг гэж нэрлэдэг хоёрдогч электрон ялгаралтын хүчин зүйл:
Коэффицент гадаргуугийн материалын шинж чанар, бөмбөгдөж буй хэсгүүдийн энерги, гадаргуу дээр тусах өнцгөөс хамаарна. Хагас дамжуулагч ба диэлектрикт металлаас илүү. Үүнийг дамжуулагч электронуудын концентраци ихтэй металуудад ихэвчлэн тэдэнтэй мөргөлддөг хоёрдогч электронууд эрчим хүчээ алдаж, металаас гарч чаддаггүйтэй холбон тайлбарладаг. Хагас дамжуулагч ба диэлектрикийн хувьд дамжуулагч электронуудын бага концентрациас шалтгаалан хоёрдогч электронуудын мөргөлдөх нь хамаагүй бага тохиолддог бөгөөд хоёрдогч электронууд ялгаруулагчаас гарах магадлал хэд хэдэн удаа нэмэгддэг.
Жишээлбэл, Зураг дээр. 154 нь хоёрдогч электрон ялгаралтын коэффициентийн чанарын хамаарлыг харуулж байна эрчим хүчнээс Э KCl-д тохиолдох электронууд. Электрон энерги нэмэгдэхийн хэрээр анхдагч электронууд болор тор руу гүн нэвтэрч, улмаар илүү олон хоёрдогч электронуудыг таслан зогсооход нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч анхдагч электронуудын зарим энерги дээр буурч эхэлдэг. Энэ нь анхдагч электронуудын нэвтрэлтийн гүн ихсэх тусам хоёрдогч электронууд гадаргуу руу гарахад улам хэцүү болж байгаатай холбоотой юм. Утга хамгийн их KCl-ийн хувьд12 хүрдэг (цэвэр металлын хувьд 2-оос ихгүй).
Хоёрдогч электрон ялгаралтын үзэгдлийг ашигладаг фото үржүүлэгч хоолой(PMT), сул цахилгаан гүйдлийг нэмэгдүүлэхэд хэрэглэнэ. Фото үржүүлэгч нь фотокатод К ба анод А бүхий вакуум хоолой бөгөөд тэдгээрийн хооронд хэд хэдэн электрод байдаг. ялгаруулагч(Зураг 155). Гэрлийн нөлөөн дор фотокатодоос урагдсан электронууд нь K ба E 1-ийн хурдатгалын потенциалын зөрүүг дамжуулж E 1 ялгаруулагч руу ордог. E 1 нь ялгаруулагчаас тасарсан электронууд. Ийнхүү олшруулсан электрон урсгал нь ялгаруулагч E 2 руу чиглэж, үржүүлэх үйл явц нь дараагийн бүх ялгаруулагч дээр давтагдана. Хэрэв PMT агуулагдаж байгаа бол nялгаруулагч, дараа нь анод А, гэж нэрлэдэг цуглуулагч,бэхжсэн болж байна nфотоэлектроны гүйдлийг дахин нэмэгдүүлнэ.
4. Автоэлектроник ялгаралтгэдэг нь гадны хүчтэй цахилгаан орны нөлөөгөөр металлын гадаргуугаас электрон ялгарах явдал юм. Эдгээр үзэгдлийг нүүлгэн шилжүүлсэн хоолойд ажиглаж болох бөгөөд тэдгээрийн электродуудын тохиргоо (катод - үзүүр, анод - хоолойн дотоод гадаргуу) нь ойролцоогоор 10 3 В хүчдэлтэй үед ойролцоогоор 10 хүч чадалтай цахилгаан талбарыг авах боломжийг олгодог. 7 В / м. Хүчдэл аажмаар нэмэгдэх тусам катодын гадаргуу дээр ойролцоогоор 10 5 -10 6 В/м талбайн хүч чадалтай байх үед катодоос ялгарах электронуудаас болж сул гүйдэл үүсдэг. Энэ гүйдлийн хүч нь хоолой дээрх хүчдэл нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Катод хүйтэн үед гүйдэл үүсдэг тул тайлбарласан үзэгдлийг бас нэрлэдэг хүйтэн ялгаруулалт.Энэ үзэгдлийн механизмын тайлбар нь зөвхөн квант онолын үндсэн дээр боломжтой юм.
Металууд нь электрон хий үүсгэдэг дамжуулагч электронуудыг агуулдаг бөгөөд дулааны хөдөлгөөнд оролцдог. Дамжуулах электронууд нь метал дотор байрладаг тул гадаргуугийн ойролцоо электронууд дээр ажиллаж, метал руу чиглэсэн хүч байдаг. Электрон металыг хязгаараасаа хэтрүүлэхийн тулд эдгээр хүчний эсрэг тодорхой хэмжээний А ажил хийх шаардлагатай бөгөөд үүнийг металаас электроныг гаргах ажил гэнэ. Энэ ажил нь мэдээжийн хэрэг янз бүрийн металлын хувьд өөр өөр байдаг.
Метал доторх электроны потенциал энерги тогтмол ба тэнцүү байна:
Wp = -eφ, энд j нь металл доторх цахилгаан орны потенциал юм.
21. Холбоо барих боломжит зөрүү - энэ нь ижил температуртай хоёр өөр дамжуулагчтай холбогдох үед үүсдэг дамжуулагчийн хоорондох боломжит зөрүү юм.
Өөр өөр функцтэй хоёр дамжуулагчтай холбогдох үед дамжуулагч дээр цахилгаан цэнэг үүсдэг. Мөн тэдгээрийн чөлөөт төгсгөлүүдийн хооронд боломжит ялгаа үүсдэг. Дамжуулагчийн гадна, тэдгээрийн гадаргуугийн ойролцоо байрлах цэгүүдийн хоорондох боломжит зөрүүг контактын потенциалын зөрүү гэж нэрлэдэг. Дамжуулагчид ижил температуртай байдаг тул хүчдэл байхгүй тохиолдолд талбар нь зөвхөн хилийн давхаргад оршин тогтнох боломжтой (Вольтагийн дүрэм). Дотоод боломжит ялгаа (металлууд хүрэх үед) ба гадаад (цоорхойд) байдаг. Гадаад контактын потенциалын зөрүүний утга нь электрон цэнэгтэй холбоотой ажлын функцүүдийн зөрүүтэй тэнцүү байна. Хэрэв дамжуулагчийг цагирагт холбосон бол цагираг дахь emf нь 0-тэй тэнцүү байх болно өөр өөр хосуудМеталлын хувьд контактын потенциалын зөрүүний утга нь вольтын аравны нэгээс нэгж вольтын хооронд хэлбэлздэг.
Дулааны цахилгаан үүсгүүрийн ажиллагаа нь термоэлектрик эффектийг ашиглахад суурилдаг бөгөөд үүний мөн чанар нь хоёр өөр металлын уулзвар (уулзвар) халах үед тэдгээрийн чөлөөт төгсгөлүүдийн хооронд боломжит зөрүү үүсдэг бөгөөд бага температуртай байдаг. эсвэл гэж нэрлэгддэг дулаан цахилгаан хөдөлгөгч хүч (termo-EMF). Хэрэв та ийм термоэлементийг (термопар) гадны эсэргүүцэлд хаавал цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр дамжин урсах болно (Зураг 1). Ийнхүү термоэлектрик үзэгдлийн үед дулааны энергийг цахилгаан энерги болгон шууд хувиргадаг.
Дулаан цахилгаан хөдөлгөх хүчний хэмжээг ойролцоогоор E = a(T1 – T2) томъёогоор тодорхойлно.
22. Соронзон орон - хөдөлгөөний төлөвөөс үл хамааран хөдөлж буй цахилгаан цэнэгүүд болон соронзон момент бүхий биед үйлчилдэг хүчний орон; цахилгаан соронзон бүрэлдэхүүн хэсэг соронзон орон
Хөдлөх цэнэг q, өөрийн эргэн тойронд соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд түүний индукц
электроны хурд хаана байна, электроноос өгөгдсөн талбайн цэг хүртэлх зай, μ - орчны харьцангуй соронзон нэвчилт; μ 0 = 4π ·10 -7 Гн/м- соронзон тогтмол.
Соронзон индукц- вектор хэмжигдэхүүн, энэ нь хүчний шинж чанаророн зайн өгөгдсөн цэг дэх соронзон орон (цэнэглэгдсэн хэсгүүдэд үзүүлэх нөлөө). Хурдтай хөдөлж буй цэнэгт соронзон орон үйлчлэх хүчийг тодорхойлно.
Бүр тодруулбал, энэ нь хурдтай хөдөлж буй цэнэгт соронзон ороноос үйлчлэх Лоренцын хүч нь тэнцүү байх вектор юм.
23. Био-Саварт-Лаплас хуулийн дагуу контурын элемент dl, түүгээр гүйдэл урсдаг I, өөрийн эргэн тойронд соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд түүний индукц нь тодорхой цэгт байдаг К
цэгээс зай хаана байна Кодоогийн элемент рүү dl, α – радиус вектор ба одоогийн элементийн хоорондох өнцөг dl.
Векторын чиглэлийг дараах байдлаар олж болно Максвеллийн дүрэм(gimlet): Хэрэв та дамжуулагчийн элемент дэх гүйдлийн чиглэлд баруун гар утастай гимлетийг шураг хийвэл гинжний бариулын хөдөлгөөний чиглэл нь соронзон индукцийн векторын чиглэлийг заана.
Био-Саварт-Лапласын хуулийг контурт хэрэглэх янз бүрийн төрөл, бид авах:
· радиусын дугуй эргэлтийн төвд Родоогийн хүч чадалтай Iсоронзон индукц
дугуй гүйдлийн тэнхлэг дээрх соронзон индукц 
Хаана а– хайж буй цэгээс хол зай Бдугуй гүйдлийн хавтгайд,
· хол зайд гүйдэл дамжуулах хязгааргүй урт дамжуулагчийн үүсгэсэн талбай rдамжуулагчаас
· зайд хязгаарлагдмал урттай дамжуулагчийн үүсгэсэн талбар rдамжуулагчаас (Зураг 15) 
· Тороид буюу хязгааргүй урт соленоидын доторх талбар n- соленоидын нэгж урт дахь эргэлтийн тоо (тороид)
Соронзон индукцийн вектор нь соронзон орны хүч чадалтай хамаарлаар холбогддог
Эзлэхүүн энергийн нягтсоронзон орон:
25 .Индукц бүхий соронзон орон дотор хөдөлж буй цэнэглэгдсэн бөөмс дээр Бхурдтай υ , соронзон орны хүч гэж нэрлэгддэг Лоренцын хүч
ба энэ хүчний модуль тэнцүү байна 
.
Лоренцын хүчний чиглэлийг тодорхойлж болно зүүн гарын дүрэм: хэрэв та тавьсан бол зүүн гархурдтай перпендикуляр индукцийн векторын бүрэлдэхүүн хэсэг алган дээр орж, дөрвөн хуруу нь эерэг цэнэгийн хөдөлгөөний хурдны чиглэлд (эсвэл сөрөг цэнэгийн хурдны эсрэг) байрладаг. нугалсан эрхий хурууЛоренцын хүчний чиглэлийг заана
26 .Цикл цэнэгтэй бөөмийн хурдасгуурын ажиллах зарчим.
Соронзон орон дахь цэнэгтэй бөөмийн T эргэлтийн хугацааны бие даасан байдлыг Америкийн эрдэмтэн Лоуренс циклотрон буюу цэнэглэгдсэн бөөмийн хурдасгуурын санаан дээр ашигласан.
Циклотронөндөр вакуумд байрлуулсан хөндий металл хагас цилиндр - D 1 ба D 2 хоёр dees бүрдэнэ. Дээсийн хоорондох зайд хурдасгах цахилгаан орон үүсдэг. Энэ завсарт орж ирсэн цэнэгтэй бөөмс хурдаа нэмэгдүүлж, хагас цилиндрийн (дээ) орон зайд нисдэг. Дээнүүд нь тогтмол соронзон орон дотор байрладаг бөгөөд дэс доторх бөөмийн замнал нь тойрог хэлбэрээр муруй болно. Бөөм хоёр дахь удаагаа дэнгийн завсар руу ороход цахилгаан талбайн туйлшрал өөрчлөгдөж, дахин хурдасдаг. Хурдны өсөлт нь траекторийн радиус нэмэгдэхэд дагалддаг. Практикт ν= 1/T=(B/2π)(q/m) давтамжтай хувьсах талбарыг дэсүүдэд хэрэглэнэ. Цахилгаан талбайн нөлөөн дор бөөмийн хурд нь дэс хоорондын зай бүрт нэмэгддэг.
27.Амперын хүч нь гүйдэл урсах дамжуулагч дээр үйлчлэх хүч юм I, соронзон орон дотор байрладаг
Δ л- дамжуулагчийн урт ба чиглэл дамжуулагч дахь гүйдлийн чиглэлтэй давхцдаг.
Ампер тэжээлийн модуль: 
.
Гүйдэл дамжуулах хоёр зэрэгцээ хязгааргүй урт шулуун дамжуулагч би 1Тэгээд би 2бие биетэйгээ хүчээр харьцах
Хаана л- дамжуулагч хэсгийн урт; r- дамжуулагчийн хоорондох зай.
28. Зэрэгцээ гүйдлийн харилцан үйлчлэл - Амперын хууль
Одоо та хоёр зэрэгцээ гүйдлийн хоорондох харилцан үйлчлэлийн хүчийг тооцоолох томъёог хялбархан олж авах боломжтой.
Тиймээс, бие биенээсээ R зайд байрладаг хоёр урт шулуун зэрэгцээ дамжуулагчаар (зураг 440) (энэ нь дамжуулагчийн уртаас 15 дахин бага) шууд гүйдэл I 1, I 2 урсдаг.
Талбайн онолын дагуу дамжуулагчийн харилцан үйлчлэлийг дараах байдлаар тайлбарлав: эхний дамжуулагч дахь цахилгаан гүйдэл нь хоёр дахь дамжуулагчийн цахилгаан гүйдэлтэй харилцан үйлчлэх соронзон орон үүсгэдэг. Эхний дамжуулагч дээр ажиллаж буй хүч гарч ирснийг тайлбарлахын тулд дамжуулагчийн "үүргийг солих" шаардлагатай: хоёр дахь нь эхний дамжуулагч дээр ажилладаг талбарыг үүсгэдэг. Баруун боолтыг оюун ухаанаар эргүүлж, зүүн гараараа эргүүлж (эсвэл хөндлөн бүтээгдэхүүн ашиглан) гүйдэл нэг чиглэлд урсах үед дамжуулагчийг татах, эсрэг чиглэлд урсах үед дамжуулагчийг түлхэж байгаа эсэхийг шалгаарай1.
Ийнхүү хоёр дахь дамжуулагчийн Δl урттай хэсэгт үйлчлэх хүч нь амперийн хүч бөгөөд энэ нь тэнцүү байна.
Энд B1 нь эхний дамжуулагчийн үүсгэсэн соронзон орны индукц юм. Энэ томьёог бичихдээ индукцийн вектор B1 нь хоёр дахь дамжуулагчтай перпендикуляр байгааг харгалзан үзнэ. Эхний дамжуулагч дахь шууд гүйдлийн улмаас үүссэн талбайн индукц нь хоёр дахь байршилд тэнцүү байна
(1), (2) томъёоноос харахад хоёр дахь дамжуулагчийн сонгосон хэсэгт үйлчлэх хүч нь тэнцүү байна.
29. Соронзон орон дахь гүйдэл бүхий ороомог.
Хэрэв та соронзон орон дээр дамжуулагч биш, харин гүйдэл бүхий ороомог (эсвэл ороомог) байрлуулж, босоо байрлалд байрлуулсан бол ороомгийн дээд ба доод талд зүүн гарын дүрмийг хэрэглэснээр цахилгаан соронзон хүч F байна. Тэдэн дээр ажиллах нь янз бүрийн чиглэлд чиглэгдэх болно. Эдгээр хоёр хүчний үйл ажиллагааны үр дүнд цахилгаан соронзон эргэлт M үүсдэг бөгөөд энэ нь ороомогыг эргүүлэхэд хүргэдэг. энэ тохиолдолдцагийн зүүний дагуу. Энэ мөч
Энд D нь ороомгийн талуудын хоорондох зай.
Ороомог нь соронзон орны шугамд перпендикуляр байрлал авах хүртэл соронзон орон дотор эргэлдэнэ (Зураг 50, b). Энэ байрлалд хамгийн их соронзон урсгал нь ороомогоор дамжин өнгөрөх болно. Иймээс гадны соронзон орон руу гүйдэл оруулсан ороомог эсвэл ороомог нь ороомог дундуур хамгийн их соронзон урсгал дамжих байрлалыг үргэлж авах хандлагатай байдаг.
Соронзон момент, соронзон диполь момент- бодисын соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог гол хэмжигдэхүүн (соронзлолын эх үүсвэр сонгодог онолцахилгаан соронзон үзэгдлүүд нь цахилгаан макро ба микро гүйдэл; Соронзон хүчний анхдагч эх үүсвэр нь хаалттай гүйдэл гэж тооцогддог). Элементар бөөмс нь соронзон моменттэй, атомын цөм, атом ба молекулуудын электрон бүрхүүлүүд. Соронзон мөч энгийн бөөмс(электрон, протон, нейтрон болон бусад) нь квант механикийн харуулсанчлан өөрсдийн механик момент - спин байдагтай холбоотой юм.
30. Соронзон урсгал - физик хэмжигдэхүүн, хязгааргүй жижиг талбайг дайран өнгөрөх талбайн шугамын урсгалын нягттай тэнцүү dS. Урсгал F inсоронзон индукцийн векторын интеграл гэж INхязгаарлагдмал гадаргуугаар дамжуулан S Гадаргуу дээрх интегралаар тодорхойлогддог.
31. Соронзон орон дахь гүйдэл дамжуулагчийг хөдөлгөх ажил
Тогтмол утаснууд болон тэдгээрийн дагуу гулсдаг l урттай хөдлөх холбогчоос үүссэн гүйдэл дамжуулах хэлхээг авч үзье (Зураг 2.17). Энэ хэлхээ нь хэлхээний хавтгайд перпендикуляр гадаад жигд соронзон орон дээр байрладаг.
l урттай гүйдлийн I элемент (хөдөлгөөнт утас) дээр баруун тийш чиглэсэн ампер хүч үйлчилнэ.
l дамжуулагчийг dx зайд өөртэйгээ параллель хөдөлгөе. Энэ нь дараахь зүйлийг хийх болно.
dA=Fdx=IBldx=IBdS=IdФ
Дамжуулагчийн хөдөлж байх үед гүйдэл дээр хийсэн ажил нь гүйдэл ба энэ дамжуулагчийн гаталсан соронзон урсгалын үржвэртэй тоогоор тэнцүү байна.
Ямар ч хэлбэрийн дамжуулагч соронзон индукцийн векторын шугам руу ямар ч өнцгөөр хөдөлж байвал томъёо хүчинтэй хэвээр байна.
32. Бодисын соронзлол . Байнгын соронзыг зөвхөн харьцангуй цөөн бодисоос хийж болно, гэхдээ соронзон орон дотор байрлуулсан бүх бодисууд соронзлогддог, өөрөөр хэлбэл тэд өөрсдөө соронзон орны эх үүсвэр болдог. Үүний үр дүнд бодисын дэргэд байх соронзон индукцийн вектор нь вакуум дахь соронзон индукцийн вектороос ялгаатай байна.
Атомын соронзон момент нь түүний бүрэлдэхүүнд багтсан электронуудын тойрог замын болон дотоод моментууд, түүнчлэн цөмийн соронзон момент (энэ нь цөмд багтсан энгийн бөөмсүүдийн соронзон моментоор тодорхойлогддог - протон ба атом) -аас бүрдэнэ. нейтрон). Цөмийн соронзон момент нь электронуудын моментоос хамаагүй бага; тиймээс олон асуудлыг авч үзэхдээ үүнийг үл тоомсорлож, атомын соронзон момент нь электронуудын соронзон моментуудын вектор нийлбэртэй тэнцүү гэж үзэж болно. Молекулын соронзон моментийг мөн авч үзэж болно хэмжээтэй тэнцүү байнатүүний найрлагад орсон электронуудын соронзон моментууд.
Тиймээс атом нь нарийн төвөгтэй соронзон систем бөгөөд бүхэлдээ атомын соронзон момент нь бүх электронуудын соронзон моментуудын вектор нийлбэртэй тэнцүү байна.
Соронзонмөн тэдгээрийг гадны соронзон оронд соронзлох боломжтой бодис гэж нэрлэдэг, i.e. өөрийн соронзон орон үүсгэх чадвартай. Бодисын дотоод орон нь тэдгээрийн атомын соронзон шинж чанараас хамаардаг. Энэ утгаараа соронз нь диэлектрикийн соронзон аналог юм.
Сонгодог үзэл баримтлалын дагуу атом нь эерэг цэнэгтэй цөмийн эргэн тойронд тойрог замд хөдөлдөг электронуудаас бүрддэг бөгөөд энэ нь протон, нейтроноос бүрддэг.
Бүх бодисууд соронзон, өөрөөр хэлбэл. бүх бодис гадны соронзон оронд соронзлогддог боловч соронзлолтын шинж чанар, зэрэг нь өөр өөр байдаг. Үүнээс хамааран бүх соронзыг гурван төрөлд хуваадаг: 1) диамагнит; 2) парамагнит материал; 3) ферромагнет.
Диа соронзон. - эдгээрт олон металл (жишээлбэл, зэс, цайр, мөнгө, мөнгөн ус, висмут), ихэнх хий, фосфор, хүхэр, кварц, ус, дийлэнх нь орно. органик нэгдлүүдгэх мэт.
Диамагнет нь дараахь шинж чанаруудаар тодорхойлогддог.
2) өөрийн соронзон орон нь гадны эсрэг чиглэсэн бөгөөд түүнийг бага зэрэг сулруулдаг (м<1);
3) үлдэгдэл соронзлол байхгүй (диамагнитын өөрийн соронзон орон нь гадаад талбарыг арилгасны дараа алга болдог).
Эхний хоёр шинж чанар нь диамагнит материалын харьцангуй соронзон нэвчилт m 1-ээс арай бага байгааг харуулж байна. Жишээлбэл, диамагнит материалын хамгийн бат бөх нь висмут нь m = 0.999824 байна.
Парамагнетууд- Эдгээрт шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металл, хөнгөн цагаан, вольфрам, цагаан алт, хүчилтөрөгч гэх мэт орно.
Парамагнит материал нь дараахь шинж чанаруудаар тодорхойлогддог.
1) гадаад соронзон орон дахь маш сул соронзлол;
2) өөрийн соронзон орон нь гадна талынх нь дагуу чиглүүлж, түүнийг бага зэрэг нэмэгдүүлдэг (m>1);
3) үлдэгдэл соронзон байхгүй.
Эхний хоёр шинж чанараас харахад m-ийн утга нь зөвхөн 1-ээс бага зэрэг их байна. Жишээлбэл, хамгийн хүчтэй парамагнетуудын нэг болох цагаан алтны хувьд харьцангуй соронзон нэвчилт m = 1.00036 байна.
33.Ферромагнетууд - Үүнд төмөр, никель, кобальт, гадолиниум, тэдгээрийн хайлш ба нэгдлүүд, түүнчлэн зарим хайлш, манган, хромын төмөр соронзон бус элементтэй нэгдлүүд орно. Эдгээр бүх бодисууд нь зөвхөн талст төлөвт ферросоронзон шинж чанартай байдаг.
Ферромагнет нь дараахь шинж чанаруудаар тодорхойлогддог.
1) маш хүчтэй соронзлол;
2) өөрийн соронзон орон нь гаднах тал руу чиглүүлж, түүнийг ихээхэн сайжруулдаг (m-ийн утга нь хэдэн зуугаас хэдэн зуун мянган хооронд хэлбэлздэг);
3) харьцангуй соронзон нэвчилт m нь соронзон орны хэмжээнээс хамаарна;
4) үлдэгдэл соронзон байдаг.
Домэйн- аяндаа нэгэн төрлийн соронзлолтын вектор эсвэл антиферромагнетизм векторын чиг баримжаа (Кюри эсвэл Неелийн цэгээс доогуур температурт) тодорхой - хатуу дарааллаар - эргүүлэх буюу шилжүүлэх, өөрөөр хэлбэл соронзон талст дахь макроскопийн бүс. , туйлширсан, хөрш зэргэлдээх домэйн дэх харгалзах векторын чиглэлтэй харьцуулахад.
Домэйн нь асар олон тооны [захиалсан] атомуудаас бүрдэх формацууд бөгөөд заримдаа нүцгэн нүдэнд харагддаг (хэмжээ нь 10−2 см3).
Домэйн нь ферро- ба антиферросоронзон, төмөр цахилгаан талстууд болон аяндаа урт хугацааны дараалал бүхий бусад бодисуудад байдаг.
Кюри цэг буюу Кюри температур,- бодисын тэгш хэмийн шинж чанарын огцом өөрчлөлттэй холбоотой хоёр дахь дарааллын фазын шилжилтийн температур (жишээлбэл, соронзон - ферромагнет, цахилгаан - ферроэлектрик, болор химийн - эрэмбэлэгдсэн хайлш). П.Кюригийн нэрээр нэрлэгдсэн. Кюри Q цэгээс доош T температурт ферромагнет нь аяндаа соронзлолтой, тодорхой соронзон талст тэгш хэмтэй байдаг. Кюри цэг дээр (T=Q) ферромагнетийн атомуудын дулааны хөдөлгөөний эрчим нь түүний аяндаа соронзлолтыг ("соронзон дараалал") устгаж, тэгш хэмийг нь өөрчлөхөд хангалттай бөгөөд үүний үр дүнд ферромагнет парамагнит болж хувирдаг. Үүний нэгэн адил, T=Q дээрх антиферромагнетийн хувьд (антиферромагнет Кюри цэг эсвэл Неел цэг гэж нэрлэгддэг) тэдгээрийн өвөрмөц соронзон бүтэц (соронзон дэд сүлжээ) устаж, антиферромагнет нь парамагнит болдог. Т=Q үед ферроэлектрик ба антиферроэлектрикийн хувьд атомуудын дулааны хөдөлгөөн нь болор торны элементар эсийн цахилгаан дипольуудын аяндаа эрэмбэлэгдсэн чиглэлийг тэг болгож бууруулна. Захиалгат хайлшийн хувьд Кюри цэг дээр (хайлшийн хувьд үүнийг цэг гэж нэрлэдэг.
Соронзон гистерезиссоронзон дараалсан бодисуудад (тодорхой температурын мужид) ажиглагддаг, жишээлбэл, ферромагнетикт ихэвчлэн аяндаа (аяндаа) соронзлолтын бүс нутагт хуваагддаг бөгөөд соронзлолын хэмжээ (нэг эзэлхүүн дэх соронзон момент) ижил байдаг; гэхдээ чиглэл нь өөр.
Гадны соронзон орны нөлөөн дор талбайн соронзлогдсон домэйнуудын тоо, хэмжээ нь бусад домэйны зардлаар нэмэгддэг. Бие даасан домайнуудын соронзлолын векторууд талбайн дагуу эргэлдэж болно. Хангалттай хүчтэй соронзон орон дээр ферромагнет нь ханасан хүртэл соронзлогддог бөгөөд энэ нь гадаад H талбайн дагуу чиглэсэн JS ханалтын соронзлолтой нэг мужаас бүрдэнэ.
Гистерезисийн үед соронзон орны соронзлолын ердийн хамаарал
34. Дэлхийн соронзон орон
Та бүхний мэдэж байгаагаар соронзон орон нь соронзон шинж чанартай бие махбодид, түүнчлэн хөдөлж буй цахилгаан цэнэгүүдэд нөлөөлдөг тусгай төрлийн хүчний талбар юм. Тодорхой хэмжээгээр соронзон орон нь цахилгаан цэнэг болон соронзон момент бүхий биетүүдийн хооронд мэдээлэл дамжуулдаг тусгай төрлийн бодис гэж үзэж болно. Үүний дагуу дэлхийн соронзон орон нь үүнтэй холбоотой хүчин зүйлийн нөлөөгөөр үүсдэг соронзон орон юм функциональ шинж чанаруудманай гаригийн. Өөрөөр хэлбэл, геомагнит талбайг гадны эх үүсвэр биш харин дэлхий өөрөө бий болгодог боловч сүүлийнх нь дэлхийн соронзон орон дээр тодорхой нөлөө үзүүлдэг.
Тиймээс дэлхийн соронзон орны шинж чанар нь түүний гарал үүслийн шинж чанараас зайлшгүй хамаардаг. Энэхүү хүчний талбар үүссэнийг тайлбарласан гол онол нь гаригийн шингэн металлын цөм дэх гүйдлийн урсгалтай холбоотой (цөм дэх температур маш өндөр тул металууд нь шингэн төлөвт байдаг). Дэлхийн соронзон орны энерги нь цахилгаан гүйдлийн олон чиглэлтэй, тэгш бус байдлаас үүдэлтэй гидросоронзон динамо механизм гэж нэрлэгддэг механизмаар үүсгэгддэг. Тэд цахилгаан цэнэгийн хэмжээг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь дулааны энерги ялгарч, шинэ соронзон орон үүсэхэд хүргэдэг. Сонирхолтой нь, гидросоронзон динамо механизм нь "өөрийгөө өдөөх" чадвартай, өөрөөр хэлбэл дэлхийн цөм дэх идэвхтэй цахилгаан үйл ажиллагаа нь гадны нөлөөгүйгээр геомагнитын талбайг байнга үүсгэдэг.
35.Соронзонжуулалт - макроскоп физик биеийн соронзон төлөвийг тодорхойлдог вектор физик хэмжигдэхүүн. Үүнийг ихэвчлэн M гэж нэрлэдэг. Энэ нь бодисын нэгж эзэлхүүний соронзон моментоор тодорхойлогддог.
Энд M нь соронзлолтын вектор; - соронзон моментийн вектор; V - эзлэхүүн.
IN ерөнхий тохиолдол(нэг төрлийн бус, нэг шалтгааны улмаас, дунд) соронзлолыг дараах байдлаар илэрхийлнэ
бөгөөд координатын функц юм. dV эзэлхүүн дэх молекулуудын нийт соронзон момент хаана байна Диамагнит ба парамагнит материал дахь M ба соронзон орны хүч H хоорондын хамаарал нь ихэвчлэн шугаман байдаг (наад зах нь соронзон орон хэт том биш үед):
энд χm-ийг соронзон мэдрэмж гэж нэрлэдэг. Ферросоронзон материалд соронзон гистерезисийн улмаас M ба H хоёрын хооронд хоёрдмол утгагүй хамаарал байхгүй бөгөөд хамаарлыг тодорхойлоход соронзон мэдрэмтгий байдлын тензорыг ашигладаг.
Соронзон орны хүч(стандарт тэмдэглэгээ H) нь соронзон индукцийн В вектор ба соронзлолын вектор М хоёрын зөрүүтэй тэнцүү вектор физик хэмжигдэхүүн юм.
IN Олон улсын системнэгж (SI): H = (1/μ 0)B - M энд μ 0 нь соронзон тогтмол.
Соронзон нэвчилт- бодис дахь соронзон индукцийн В ба соронзон орны хүч H хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн, коэффициент (орчны шинж чанараас хамааран). Энэ коэффициент нь өөр өөр хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн хувьд өөр өөр байдаг тул тодорхой орчны соронзон нэвчилт (түүний найрлага, төлөв байдал, температур гэх мэт) тухай ярьдаг.
Ихэвчлэн Грек үсгээр µ гэж тэмдэглэдэг. Энэ нь скаляр (изотроп бодисын хувьд) эсвэл тензор (анизотроп бодисын хувьд) байж болно.
Ерөнхийдөө соронзон нэвчилтээр дамжуулан соронзон индукц ба соронзон орны хүч чадлын хоорондын хамаарлыг дараах байдлаар танилцуулав.
ерөнхий тохиолдолд энд бүрэлдэхүүн хэсгийн тэмдэглэгээнд тохирох тензор гэж ойлгох хэрэгтэй
Цахилгаан талбайн цэнэг бүрийн хувьд энэ цэнэгийг хөдөлгөх хүч байдаг. С цэгийн эерэг цэнэгийг q цэгээс n цэг рүү шилжүүлэхэд сөрөг Q цэнэгийн цахилгаан талбайн хүчээр гүйцэтгэсэн А ажлыг тодорхойл. Кулоны хуулийн дагуу цэнэгийг хөдөлгөх хүч нь хувьсах ба тэнцүү байна.
Энд r нь цэнэгийн хоорондох хувьсах зай юм.
. Энэ илэрхийлэлийг дараах байдлаар авч болно.
Хэмжигдэхүүн нь цахилгаан талбайн өгөгдсөн цэг дэх цэнэгийн W p потенциал энергийг илэрхийлнэ.
(-) тэмдэг нь цэнэгийг талбараар хөдөлгөхөд түүний боломжит энерги буурч, хөдөлгөөний ажил болж хувирдаг болохыг харуулж байна.
Нэгж эерэг цэнэгийн потенциал энергитэй тэнцүү утгыг (q = +1) цахилгаан орны потенциал гэнэ.
Дараа нь 
. q = +1-ийн хувьд.
Ийнхүү талбайн хоёр цэгийн потенциалын зөрүү нь нэгж эерэг цэнэгийг нэг цэгээс нөгөө цэг рүү шилжүүлэх талбайн хүчний ажилтай тэнцүү байна.
Цахилгаан орны цэгийн потенциал нь нэгж эерэг цэнэгийг өгөгдсөн цэгээс хязгааргүйд шилжүүлэхэд хийсэн ажилтай тэнцүү байна: . Хэмжилтийн нэгж - Вольт = Ж/С.
Цахилгаан орон дахь цэнэгийг хөдөлгөх ажил нь замын хэлбэрээс хамаардаггүй, зөвхөн замын эхлэл ба төгсгөлийн цэгүүдийн боломжит зөрүүгээс хамаарна.
Потенциал нь бүх цэг дээр ижил байх гадаргууг эквипотенциал гэнэ.
Талбайн хүч нь түүний чадлын шинж чанар, потенциал нь энергийн шинж чанар юм.
Талбайн хүч ба түүний боломжийн хоорондын хамаарлыг томъёогоор илэрхийлнэ
,
(-) тэмдэг нь талбайн хүч чадал нь потенциал буурах чиглэлд, потенциал нэмэгдэх чиглэлд чиглэгддэгтэй холбоотой юм.
5. Анагаах ухаанд цахилгаан талбайн хэрэглээ.
Франклинжуулалт,эсвэл "цахилгаан статик шүршүүр" нь өвчтөний бие эсвэл түүний зарим хэсгийг тогтмол өндөр хүчдэлийн цахилгаан талбайд үзүүлэх эмчилгээний арга юм.
Ерөнхий өртөлтийн процедурын үед тогтмол цахилгаан орон нь 50 кВ хүрч болно орон нутгийн нөлөө 15 – 20 кВ.
Эмчилгээний үйл ажиллагааны механизм.Франклинизацийн процедурыг өвчтөний толгой эсвэл биеийн өөр хэсэг нь конденсаторын хавтангийн аль нэгтэй төстэй байхаар хийгддэг бол хоёр дахь нь толгойн дээр өлгөгдсөн эсвэл 6-ийн зайд өртсөн газраас дээш суурилуулсан электрод юм. - 10 см. Электрод дээр бэхлэгдсэн зүүний үзүүр дор өндөр хүчдэлийн нөлөөн дор агаарын ионжилт нь агаарын ион, озон, азотын исэл үүсэх замаар явагддаг.
Озон ба агаарын ионоор амьсгалах нь судасны сүлжээнд урвал үүсгэдэг. Цусны судаснуудын богино хугацааны спазмын дараа хялгасан судаснууд зөвхөн өнгөц эдэд төдийгүй гүн гүнзгий эдэд өргөжиж байна. Үүний үр дүнд бодисын солилцоо, трофик үйл явц сайжирч, эд эсийн гэмтэл байгаа тохиолдолд нөхөн төлжих, үйл ажиллагааг сэргээх үйл явц идэвхждэг.
Цусны эргэлт сайжирч, хэвийн болсон бодисын солилцооны үйл явцболон мэдрэлийн үйл ажиллагаа, толгой өвдөх нь буурч, нэмэгддэг цусны даралт, нэмэгдсэн судасны ая, зүрхний цохилт буурсан.
Франклинжуулалтыг ашиглахыг зааж өгсөн болно үйл ажиллагааны эмгэг мэдрэлийн систем
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
1. Франклинжуулалтын аппарат ажиллаж байх үед 1 см 3 агаарт секунд тутамд 500,000 хөнгөн агаарын ион үүсдэг. Эмчилгээний явцад (15 минут) 225 см 3 агаарт ижил хэмжээний агаарын ион үүсгэхэд шаардагдах ионжуулалтын ажлыг тодорхойл. Агаарын молекулуудын иончлох чадамжийг 13.54 В гэж үздэг бөгөөд агаарыг уламжлалт байдлаар нэг төрлийн хий гэж үздэг.
- иончлолын потенциал, А - иончлолын ажил, N - электроны тоо.
2. Цахилгаан статик шүршүүрээр эмчлэхдээ цахилгаан машины электродуудад 100 кВ-ын боломжит зөрүүг хэрэглэнэ. Цахилгаан талбайн хүч 1800 Ж ажил хийдэг нь мэдэгдэж байгаа бол эмчилгээний нэг процедурын явцад электродуудын хооронд хэр их цэнэг дамждагийг тодорхойл.
Эндээс 
Анагаах ухаанд цахилгаан диполь
Электрокардиографийн үндэс болсон Эйнховены онолын дагуу зүрх бол зүрх юм цахилгаан диполь, тэгш талт гурвалжингийн (Эйнтховен гурвалжин) төвд байрладаг бөгөөд оройг нь уламжлалт байдлаар авч үзэх боломжтой. 
д байрладаг баруун гар, зүүн гар, зүүн хөл.
үед зүрхний мөчлөгорон зай дахь диполийн байрлал ба диполь момент хоёулаа өөрчлөгддөг. Эйнховен гурвалжны оройн хоорондох потенциалын зөрүүг хэмжих нь зүрхний диполь моментийн гурвалжны талууд дээрх проекцуудын хоорондын хамаарлыг дараах байдлаар тодорхойлох боломжийг бидэнд олгоно.
U AB, U BC, U AC хүчдэлийг мэдэхийн тулд та гурвалжны талуудтай харьцуулахад диполийг хэрхэн чиглүүлж байгааг тодорхойлж болно.
Электрокардиографийн хувьд биеийн хоёр цэгийн хоорондох боломжит зөрүүг (энэ тохиолдолд Эйнтховен гурвалжны оройн хоорондох) хар тугалга гэж нэрлэдэг.
Цаг хугацаанаас хамааран хар тугалга дахь боломжит зөрүүг бүртгэх гэж нэрлэдэг электрокардиограмм.
Зүрхний мөчлөгийн үед диполь моментийн векторын төгсгөлийн цэгүүдийн геометрийн байрлалыг нэрлэдэг вектор кардиограмм.
Лекц №4
Холбоо барих үзэгдэл
1. Холбоо барих боломжит зөрүү. Вольтагийн хуулиуд.
2. Дулааны цахилгаан.
3. Термопар, түүний анагаах ухаанд хэрэглээ.
4. Амрах боломж. Үйлдлийн боломж ба түүний тархалт.
- Холбоо барих боломжит зөрүү. Вольтагийн хуулиуд.
Өөр өөр металлууд хоорондоо ойртох үед тэдгээрийн хооронд боломжит ялгаа үүсдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн тэдгээрээс хамаарна химийн найрлагаба температур (Вольтагийн анхны хууль). Энэ боломжит ялгааг контакт гэж нэрлэдэг.
Металлыг орхиж, хүрээлэн буй орчинд орохын тулд электрон метал руу чиглэсэн таталцлын хүчний эсрэг ажиллах ёстой. Энэ ажлыг металаас гарч буй электроны ажлын функц гэж нэрлэдэг.
А 1 ба А 2 ажлын функцтэй, А 1 гэсэн хоёр өөр металл 1 ба 2-ыг холбоод оруулъя.< A 2 . Очевидно, что свободный электрон, попавший в процессе теплового движения на поверхность раздела металлов, будет втянут во второй металл, так как со стороны этого металла на электрон действует большая сила притяжения (A 2 >A 1). Үүний үр дүнд металуудтай холбоо барьснаар чөлөөт электронууд эхний металаас хоёр дахь метал руу "шахдаг" бөгөөд үүний үр дүнд эхний металл эерэг, хоёр дахь нь сөрөг цэнэглэгддэг. Энэ тохиолдолд үүсэх потенциалын зөрүү нь E эрчимтэй цахилгаан талбарыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь электронуудыг цаашид "шахахад" хүндрэл учруулдаг бөгөөд контактын потенциалын зөрүүгээс болж электроныг хөдөлгөх ажил нь эрчмийн зөрүүтэй тэнцүү болоход бүрэн зогсох болно. ажлын функцууд:
(1)
Одоо n 01 > n 02 чөлөөт электронуудын өөр өөр концентрацтай A 1 = A 2-тай хоёр металыг холбоод оруулъя. Дараа нь чөлөөт электронуудыг эхний металаас хоёр дахь метал руу шилжүүлж эхэлнэ. Үүний үр дүнд эхний металл эерэг, хоёр дахь нь сөрөг цэнэглэгдэх болно. Металлуудын хооронд боломжит зөрүү үүсэх бөгөөд энэ нь цаашдын электрон дамжуулалтыг зогсооно. Үүссэн боломжит зөрүүг дараах илэрхийллээр тодорхойлно.
, (2)
Энд k нь Больцманы тогтмол.
Ажлын функц болон чөлөөт электронуудын концентраци хоёулаа ялгаатай металлуудын хоорондох ерөнхий тохиолдолд cr.r.p. (1) ба (2) нь дараахтай тэнцүү байна:
(3)
Цуврал холболттой дамжуулагчийн контактын потенциалын зөрүүний нийлбэр нь төгсгөлийн дамжуулагчийн үүсгэсэн контактын потенциалын зөрүүтэй тэнцүү бөгөөд завсрын дамжуулагчаас хамаарахгүй гэдгийг харуулахад хялбар байдаг.
Энэ байрлалыг Вольтагийн хоёр дахь хууль гэж нэрлэдэг.
Хэрэв бид одоо төгсгөлийн дамжуулагчийг шууд холбосон бол тэдгээрийн хооронд байгаа боломжит ялгаа нь 1 ба 4-р контактуудад үүсэх ижил потенциалын зөрүүгээр нөхөгдөнө. Тиймээс c.r.p. ижил температуртай металл дамжуулагчийн хаалттай хэлхээнд гүйдэл үүсгэдэггүй.
2. Дулааны цахилгааннь контактын потенциалын зөрүүний температураас хамаарах хамаарал юм.
Хоёр өөр металл дамжуулагч 1 ба 2-ын битүү хэлхээг хийцгээе.
a ба b контактуудын температурыг T a > T b өөр өөр температурт хадгална. Дараа нь (3) томъёоны дагуу c.r.p. халуун уулзварт хүйтэн уулзвараас илүү: . Үүний үр дүнд дулааны цахилгаан хөдөлгөгч хүч гэж нэрлэгддэг a ба b уулзваруудын хооронд потенциалын зөрүү үүсч, битүү хэлхээнд гүйдэл I урсах болно (3) томъёог ашиглан бид олж авна.
Хаана 
хос металл бүрийн хувьд.
- Термопар, түүний анагаах ухаанд хэрэглээ.
Дамжуулагчийн хоорондох контактын температурын зөрүүгээс гүйдэл үүсгэдэг дамжуулагчийн хаалттай хэлхээг гэнэ термопар.
Томъёо (4)-ээс харахад термопарын дулаан цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь уулзваруудын (контакт) температурын зөрүүтэй пропорциональ байна.
Томъёо (4) нь Цельсийн хэмжүүр дээрх температурт мөн хүчинтэй.
Термопар нь зөвхөн температурын зөрүүг хэмжиж чаддаг. Ихэвчлэн нэг уулзварыг 0ºC температурт байлгадаг. Үүнийг хүйтэн уулзвар гэж нэрлэдэг. Нөгөө уулзварыг халуун буюу хэмжих уулзвар гэж нэрлэдэг.
Термопар нь мөнгөн усны термометрээс ихээхэн давуу талтай: мэдрэмтгий, инерцигүй, жижиг объектын температурыг хэмжих, алсын зайнаас хэмжих боломжийг олгодог.
Хүний биеийн температурын талбайн профайлыг хэмжих.
Хүний биеийн температур тогтмол байдаг гэж үздэг боловч биеийн янз бүрийн хэсэгт температур ижил биш бөгөөд өөр өөр байдаг тул энэ тогтмол байдал харьцангуй юм. функциональ байдалбие.
Арьсны температур нь өөрийн гэсэн тодорхой байршилтай байдаг. Тэд хамгийн бага температуртай (23-30º) алслагдсан хэсгүүдмөч, хамрын үзүүр, чих. Хамгийн дулаан- В суганы талбай, перинум, хүзүү, уруул, хацарт. Үлдсэн газруудад 31 - 33.5 ºС температуртай байна.
У эрүүл хүнТемпературын хуваарилалт нь биеийн дунд шугамтай харьцуулахад тэгш хэмтэй байдаг. Энэ тэгш хэмийг зөрчих нь контактын төхөөрөмж ашиглан температурын талбайн профайлыг бий болгох замаар өвчнийг оношлох гол шалгуур болдог: термопар ба эсэргүүцлийн термометр.
4. Амрах боломж. Үйлдлийн боломж ба түүний тархалт.
Эсийн гадаргуугийн мембран нь янз бүрийн ионуудыг ижил хэмжээгээр нэвтрүүлдэггүй. Нэмж дурдахад аливаа тодорхой ионы концентраци нь мембраны янз бүрийн тал дээр өөр өөр байдаг тул ионуудын хамгийн таатай найрлага нь эсийн дотор хадгалагддаг. Эдгээр хүчин зүйлүүд нь хэвийн ажиллаж буй эсэд цитоплазм ба эсийн хоорондох боломжит ялгаа үүсэхэд хүргэдэг орчин(амрах боломж)
Сэтгэл догдолж байх үед эс ба хүрээлэн буй орчны потенциалын ялгаа өөрчлөгдөж, мэдрэлийн утаснуудад тархдаг үйл ажиллагааны потенциал үүсдэг.
Мэдрэлийн ширхэгийн дагуу үйл ажиллагааны потенциалын тархалтын механизмыг тархалттай адилтган авч үздэг цахилгаан соронзон долгионхоёр утастай шугамаар. Гэсэн хэдий ч, энэ зүйрлэлээс гадна үндсэн ялгаанууд бас бий.
Дунд орчинд тархаж буй цахилгаан соронзон долгион нь энерги нь сарних тусам суларч, молекул дулааны хөдөлгөөний энерги болж хувирдаг. Цахилгаан соронзон долгионы энергийн эх үүсвэр нь түүний эх үүсвэр юм: генератор, оч гэх мэт.
Өдөөлтийн долгион нь тархаж буй орчноосоо (цэнэглэгдсэн мембраны энерги) энерги авдаг тул задрахгүй.
Тиймээс мэдрэлийн утаснуудын дагуу үйл ажиллагааны потенциалын тархалт нь авто долгион хэлбэрээр явагддаг. Идэвхтэй орчин нь өдөөх эсүүд юм.
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
1. Хүний биеийн гадаргуугийн температурын талбайн профайлыг бүтээхдээ r 1 = 4 Ом эсэргүүцэлтэй термопар, r 2 = 80 Ом эсэргүүцэлтэй гальванометрийг ашигладаг; ºС уулзварын температурын зөрүүтэй үед I=26 мкА. Термопарын тогтмол гэж юу вэ?
Термопард үүсэх дулааны хүч нь -тэй тэнцүү бөгөөд термопар нь уулзвар хоорондын температурын зөрүү юм.
Ом хуулийн дагуу U-г авсан хэлхээний хэсгийн хувьд . Дараа нь
Лекц №5
Цахилгаан соронзон
1. Соронзон хүчний мөн чанар.
2. Вакуум дахь гүйдлийн соронзон харилцан үйлчлэл. Амперын хууль.
4. Диа-, пара- ба ферросоронзон бодис. Соронзон нэвчилт ба соронзон индукц.
5. Биеийн эд эсийн соронзон шинж чанар.
1. Соронзон хүчний мөн чанар.
Хөдөлгөөнт цахилгаан цэнэгийн (гүйдэл) эргэн тойронд соронзон орон үүсдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан эдгээр цэнэгүүд нь соронзон болон бусад хөдөлж буй цахилгаан цэнэгүүдтэй харилцан үйлчилдэг.
Соронзон орон нь хүчний орон бөгөөд соронзон хүчний шугамаар дүрслэгддэг. Цахилгаан орны шугамаас ялгаатай нь соронзон орны шугам нь үргэлж хаалттай байдаг.
Бодисын соронзон шинж чанар нь энэ бодисын атом, молекул дахь энгийн дугуй гүйдлийн улмаас үүсдэг.
2 . Вакуум дахь гүйдлийн соронзон харилцан үйлчлэл. Амперын хууль.
Гүйдлийн соронзон харилцан үйлчлэлийг хөдөлгөөнт утасны хэлхээ ашиглан судалсан. Ампер нь гүйдэлтэй 1 ба 2-р дамжуулагчийн хоёр жижиг хэсгийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчний хэмжээ нь эдгээр хэсгүүдийн урт, тэдгээрийн гүйдлийн хүч I 1 ба I 2 пропорциональ бөгөөд зайны квадраттай урвуу хамааралтай болохыг тогтоожээ. r хэсгүүдийн хооронд:
Эхний хэсгийн хоёр дахь хэсэгт нөлөөлөх хүч нь тэдгээрийн харьцангуй байрлалаас хамаардаг бөгөөд өнцгийн болон синусуудтай пропорциональ байна.
r 12-ийн хоорондох өнцөг ба радиус вектортой холбогдох өнцөг ба r 12 радиус вектор ба огтлолыг агуулсан Q хавтгайтай хэвийн n-ийн хоорондох өнцөг юм.
(1) ба (2)-ыг нэгтгэж, пропорциональ байдлын коэффициент k-ийг оруулснаар бид Амперын хуулийн математик илэрхийлэлийг олж авна.
(3)
Хүчний чиглэлийг мөн гимлетийн дүрмээр тодорхойлно: энэ нь бариул нь ердийн n 1-ээс эргэдэг гимлетийн хөрвүүлэх хөдөлгөөний чиглэлтэй давхцдаг.
Гүйдлийн элемент гэдэг нь дамжуулагчийн dl урттай хязгааргүй жижиг хэсгийн Idl бүтээгдэхүүн ба түүний доторх гүйдлийн хүч I ба энэ гүйдлийн дагуу чиглэсэн хэмжээтэй тэнцүү вектор юм. Дараа нь (3)-ыг жижигээс хязгааргүй жижиг dl рүү шилжүүлснээр бид Амперын хуулийг бичнэ. дифференциал хэлбэр:
. (4)
k коэффициентийг дараах байдлаар илэрхийлж болно
соронзон тогтмол (эсвэл вакуум соронзон нэвчилт) хаана байна.
(5) ба (4)-ийг харгалзан оновчтой болгох утгыг маягт дээр бичнэ
. (6)
3 . Соронзон орны хүч. Амперийн томъёо. Биот-Саварт-Лапласын хууль.
Цахилгаан гүйдэл нь соронзон орныхоо тусламжтайгаар бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг тул энэхүү харилцан үйлчлэлийн үндсэн дээр соронзон орны тоон шинж чанарыг тогтоож болно - Амперын хууль. Үүнийг хийхийн тулд I гүйдэлтэй l дамжуулагчийг dl олон энгийн хэсгүүдэд хуваана. Энэ нь орон зайд талбар үүсгэдэг.
dl-ээс r зайд байрлах энэ талбайн О цэг дээр бид I 0 dl 0-ийг байрлуулна. Дараа нь Амперын хуулийн дагуу (6) энэ элемент дээр хүч үйлчилнэ.
(7)
dl (талбар үүсгэх) хэсгийн I гүйдлийн чиглэл ба r радиус векторын чиглэлийн хоорондох өнцөг бөгөөд I 0 dl 0 гүйдлийн чиглэл ба хэвийн n-ийн хоорондох өнцөг нь Q хавтгайд байрлах өнцөг юм. dl ба r.
(7) томъёонд бид одоогийн I 0 dl 0 элементээс хамаарахгүй хэсгийг dH-ээр тэмдэглэнэ.
Биот-Саварт-Лапласын хууль (8)
dH-ийн утга нь зөвхөн соронзон орон үүсгэдэг одоогийн Idl элемент ба О цэгийн байрлалаас хамаарна.
dH утга нь соронзон орны тоон үзүүлэлт бөгөөд соронзон орны хүч гэж нэрлэдэг. (7)-д (8)-г орлуулснаар бид олж авна
гүйдлийн чиглэл I 0 ба соронзон орны dH хоорондох өнцөг хаана байна. Формула (9) нь Амперийн томьёо гэж нэрлэгддэг ба соронзон орон нь одоогийн I 0 dl 0 элемент дээр ажиллаж байгаа хүчний хамаарлыг энэ талбайн хүчээс илэрхийлдэг. Энэ хүч нь dl 0-тэй перпендикуляр Q хавтгайд байрлана. Түүний чиглэлийг "зүүн гарын дүрмээр" тодорхойлдог.
(9)-д =90º гэж үзвэл бид дараахь зүйлийг авна.
Тэдгээр. Соронзон орны хүч нь талбайн шугам руу тангенциалаар чиглэгддэг бөгөөд тухайн орон гүйдлийн нэгжийн элемент дээр үйлчлэх хүчний соронзон тогтмолд харьцуулсан хэмжээтэй тэнцүү байна.
4 . Диамагнит, парамагнит, ферромагнит бодисууд. Соронзон нэвчилт ба соронзон индукц.
Соронзон талбарт байрлуулсан бүх бодисууд соронзон шинж чанарыг олж авдаг, өөрөөр хэлбэл. соронзлогдсон тул гадаад талбарыг өөрчилдөг. Энэ тохиолдолд зарим бодисууд гадны талбарыг сулруулж, зарим нь түүнийг бэхжүүлдэг. Эхнийх нь гэж нэрлэгддэг диамагнит, хоёрдугаарт - парамагнитбодисууд. Парамагнит бодисуудын дотроос бүлэг бодисууд эрс ялгардаг бөгөөд энэ нь гадаад талбайн маш их өсөлтийг үүсгэдэг. Энэ ферромагнетууд.
Диа соронзон- фосфор, хүхэр, алт, мөнгө, зэс, ус, органик нэгдлүүд.
Парамагнетууд- хүчилтөрөгч, азот, хөнгөн цагаан, вольфрам, цагаан алт, шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металууд.
Ферромагнетууд– төмөр, никель, кобальт, тэдгээрийн хайлш.
Геометрийн нийлбэрэлектронуудын орбит ба спин соронзон момент ба цөмийн дотоод соронзон момент нь бодисын атомын (молекулын) соронзон моментийг бүрдүүлдэг.
Диамагнит материалд атомын (молекулын) нийт соронзон момент тэг байна, учир нь соронзон моментууд бие биенээ үгүйсгэдэг. Гэсэн хэдий ч гадны соронзон орны нөлөөн дор эдгээр атомуудад соронзон момент үүсч, гадаад талбайн эсрэг чиглэсэн байдаг. Үүний үр дүнд диамагнит орчин нь соронздож, өөрийн соронзон орныг бий болгож, гадны эсрэг чиглэсэн, түүнийг сулруулдаг.
Диамагнит атомуудын өдөөгдсөн соронзон момент нь гадны соронзон орон байгаа цагт хадгалагдана. Гадны орон зайг арилгах үед атомуудын өдөөгдсөн соронзон моментууд алга болж, диамагнит материал нь соронзгүй болдог.
Парамагнит атомуудад тойрог зам, спин, цөмийн моментууд бие биенээ нөхдөггүй. Гэсэн хэдий ч атомын соронзон моментууд нь санамсаргүй байдлаар байрладаг тул парамагнит орчин нь соронзон шинж чанарыг харуулдаггүй. Гадны орон нь парамагнит атомуудыг эргүүлж, тэдгээрийн соронзон момент нь тухайн орны чиглэлд голчлон тогтдог. Үүний үр дүнд парамагнит материал соронздож, өөрийн соронзон орон үүсгэж, гаднахтай давхцаж, түүнийг сайжруулдаг.
(4), энэ нь орчны үнэмлэхүй соронзон нэвчилт юм. Вакуумд =1, , ба
Ферромагнетуудад атомын соронзон моментүүд нь ижил чиглэгдсэн бүсүүд (~10 -2 см) байдаг. Гэсэн хэдий ч домэйнуудын чиг баримжаа нь өөр өөр байдаг. Тиймээс гадны соронзон орон байхгүй тохиолдолд ферромагнет соронзлогддоггүй.
Гадны талбар гарч ирснээр энэ талбарын чиглэлд чиглэсэн домэйн нь соронзон моментийн өөр өөр чиглэлтэй хөрш зэргэлдээх домэйнуудын улмаас эзлэхүүн нэмэгдэж эхэлдэг; ферромагнет соронзлогддог. Хангалттай хүчтэй талбартай бол бүх домэйнууд талбайн дагуу дахин чиглэгдэж, ферромагнет нь ханасан байдалд хурдан соронзлогддог.
Гаднах орон зайг арилгах үед ферромагнет бүрэн соронзгүй болоогүй боловч дулааны хөдөлгөөн нь домайнуудын чиглэлийг алдагдуулж чадахгүй тул үлдэгдэл соронзон индукцийг хадгалдаг. Соронзгүйжүүлэлт нь халаах, сэгсрэх эсвэл урвуу талбар ашиглах замаар хүрч болно.
Кюри цэгтэй тэнцүү температурт дулааны хөдөлгөөн нь домайн дахь атомуудыг чиглүүлэх чадвартай бөгөөд үүний үр дүнд ферромагнет нь парамагнет болж хувирдаг.
Тодорхой S гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон индукцийн урсгал нь энэ гадаргууг нэвтлэх индукцийн шугамын тоотой тэнцүү байна.
(5)
Хэмжилтийн нэгж В – Тесла, Ф-Вебер.
Электрон ажлын функцийн томъёо
Металууд нь электрон хий үүсгэдэг дамжуулагч электронуудыг агуулдаг бөгөөд дулааны хөдөлгөөнд оролцдог. Дамжуулах электронууд нь метал дотор байрладаг тул гадаргуугийн ойролцоо электронууд дээр ажиллаж, метал руу чиглэсэн хүч байдаг. Электрон металлыг хязгаараас хэтрүүлэхийн тулд эдгээр хүчний эсрэг тодорхой хэмжээний А ажил хийх ёстой бөгөөд үүнийг гэж нэрлэдэг. электрон ажлын функцметаллаар хийсэн. Энэ ажил нь мэдээжийн хэрэг янз бүрийн металлын хувьд өөр өөр байдаг.
Метал доторх электроны потенциал энерги тогтмол бөгөөд дараахтай тэнцүү байна.
W p = -eφ , Энд j нь металл доторх цахилгаан орны потенциал.
Электрон гадаргуугийн электрон давхаргаар дамжин өнгөрөхөд потенциал энерги нь ажлын функцээр хурдан буурч, металаас гадуур тэг болно. Металлын доторх электрон энергийн тархалтыг боломжит худаг болгон төлөөлж болно.
Дээр дурдсан тайлбарт электроны ажлын функц нь боломжит худгийн гүнтэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл.
Aout = eφ
Энэ үр дүн нь метал дахь электронуудын хурд нь Максвеллийн тархалтын хуульд захирагдаж, үнэмлэхүй тэг температурт тэг болно гэж үздэг металлын электроны сонгодог онолтой нийцэж байна. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр дамжуулагч электронууд нь Ферми-Диракийн квант статистикийг дагаж мөрддөг бөгөөд үүний дагуу үнэмлэхүй тэг үед электронуудын хурд, үүний дагуу тэдний энерги тэгээс ялгаатай байдаг.
Электронуудын үнэмлэхүй тэг үед байх хамгийн их энергийн утгыг Ферми энерги E F гэнэ. Эдгээр статистик мэдээлэлд үндэслэсэн металлын цахилгаан дамжуулах чанарын квант онол нь ажлын функцийн талаар өөр тайлбар өгдөг. Электрон ажлын функцметаллаас авах нь боломжит саадын өндөр eφ ба Ферми энергийн зөрүүтэй тэнцүү байна.
A out = eφ" - E F
Энд φ" нь металлын доторх цахилгаан орны потенциалын дундаж утга юм.
Энгийн бодисоос электронуудын ажлын функцийн хүснэгт
Хүснэгтэд гадаргууг вакуум орчинд шохойжуулах эсвэл механик аргаар цэвэрлэсэн поликристал сорьцын электрон ажлын функцийн утгыг харуулав. Хангалтгүй найдвартай өгөгдлийг хаалтанд оруулсан болно.
|
Бодис |
Бодисын томъёо |
Электрон ажлын функц (W, eV) |
|
хөнгөн цагаан |
||
|
бериллий |
||
|
нүүрстөрөгч (графит) |
||
|
германи |
||
|
манган |
||
|
молибден |
||
|
палладий |
||
|
празеодим |
||
|
цагаан тугалга (γ-хэлбэр) |
||
|
цагаан тугалга (β хэлбэр) |
||
|
стронций |
||
|
вольфрам |
||
|
циркони |
Стресс гэж яг юу вэ? Энэ бол цахилгаан талбайн хүчийг тодорхойлох, хэмжих арга юм. Хүчдэл өөрөө эерэг ба сөрөг цэнэгийн эргэн тойронд электрон оронгүйгээр оршин тогтнох боломжгүй. Яг л соронзон орон хойд болон өмнөд туйлыг хүрээлдэг шиг.
By орчин үеийн ойлголтууд, электронууд бие биедээ нөлөөлдөггүй. Цахилгаан орон гэдэг нь нэг цэнэгээс үүсдэг зүйл бөгөөд түүний оршихуй нь нөгөөд мэдрэгддэг.
Хурцадмал байдлын тухай ойлголтын талаар ижил зүйлийг хэлж болно! Энэ нь цахилгаан орон ямар харагдахыг төсөөлөхөд л тусалдаг. Үнэнийг хэлэхэд энэ нь ямар ч хэлбэр, хэмжээ, ийм зүйл байхгүй. Гэхдээ талбар нь электронууд дээр тодорхой хүчээр ажилладаг.
Цэнэглэгдсэн бөөм дэх хүч ба тэдгээрийн үйлдэл
Цэнэглэгдсэн электрон нь тодорхой хурдатгалтай хүчинд өртөж, илүү хурдан, хурдан хөдөлдөг. Энэ хүч нь электроныг хөдөлгөх үүрэгтэй.
Хүчний шугамууд нь цэнэгийн эргэн тойронд (цахилгаан талбайгаар тодорхойлогддог) харагдах төсөөллийн хэлбэрүүд бөгөөд хэрэв бид энэ хэсэгт ямар нэгэн цэнэгийг байрлуулбал тэр нь хүчийг мэдрэх болно.
Цахилгаан шугамын шинж чанар:
- хойд зүгээс урагшаа явах;
- харилцан огтлолцол байхгүй.
Яагаад хоёр хүчний шугам огтлолцохгүй байна вэ? Учир нь ийм зүйл тохиолддоггүй жинхэнэ амьдрал. Энэ яриад байгаа зүйл бол физик загвар бөгөөд өөр юу ч биш. Физикчид үүнийг цахилгаан талбайн зан төлөв, шинж чанарыг тодорхойлох зорилгоор зохион бүтээжээ. Энэ загварт маш сайн. Гэхдээ энэ бол зүгээр л загвар гэдгийг санаж, яагаад ийм шугам хэрэгтэй байгааг мэдэх ёстой.
Хүчний шугамууд:
- цахилгаан талбайн чиглэл;
- хурцадмал байдал. Шугамууд ойртох тусам талбайн хүч их байх ба эсрэгээр.
Хэрэв манай загварын зурсан хүчний шугамууд огтлолцвол тэдгээрийн хоорондын зай хязгааргүй жижиг болно. Эрчим хүчний нэг хэлбэр болох талбайн хүч чадал, учир нь суурь хуулиудфизикийн хувьд энэ боломжгүй юм.
Потенциал гэж юу вэ?
Потенциал гэдэг нь цэнэгтэй бөөмийг тэг потенциалтай эхний цэгээс хоёр дахь цэг рүү шилжүүлэхэд зарцуулагдах энерги юм.
А ба В цэгүүдийн хоорондох потенциалын зөрүү нь тодорхой эерэг электроныг дурын замаар А-аас В руу шилжүүлэх хүчний хийсэн ажил юм.
Электроны потенциал их байх тусам нэгж талбайд ногдох урсгалын нягтрал их байх болно. Энэ үзэгдэл нь таталцлын хүчтэй төстэй юм. Масс их байх тусам потенциал их байх тусам нэгж талбайд ногдох таталцлын орон илүү хүчтэй, нягт болно.
Урсгалын нягтрал багатай бага хэмжээний боломжит цэнэгийг дараах зурагт үзүүлэв.
Мөн доор нь өндөр потенциал, урсгалын нягтрал бүхий цэнэг байна.
Жишээ нь: аадар борооны үед электронууд нэг цэгт шавхагдаж, нөгөө цэгт хуримтлагдаж, цахилгаан орон үүсдэг. Хүч нь диэлектрик тогтмолыг таслахад хангалттай бол аянгын цохилт (электронуудаас бүрддэг) үүсдэг. Боломжит зөрүүг тэнцүүлэх үед цахилгаан орон устгагдана.
Электростатик талбар
Энэ бол хөдөлдөггүй цэнэгүүдээс тогтсон, цаг хугацааны хувьд тогтмол байдаг нэг төрлийн цахилгаан орон юм. Электроныг хөдөлгөх ажил нь харилцаагаар тодорхойлогддог.
Энд r1 ба r2 нь q цэнэгийн хөдөлгөөний траекторийн эхлэл ба төгсгөлийн цэг хүртэлх зай юм. Үүссэн томъёоноос харахад цэнэгийг цэгээс нөгөө цэг рүү шилжүүлэхэд хийсэн ажил нь замналаас хамаардаггүй, зөвхөн хөдөлгөөний эхлэл ба төгсгөлөөс хамаарна.
Электрон бүр ямар нэгэн хүчинд өртдөг тул электрон талбараар шилжихэд тодорхой хэмжээний ажил хийгддэг.
Электростатик талбарт ажил нь зөвхөн аяллын эцсийн цэгүүдээс хамаардаг бөгөөд замналаас хамаардаггүй. Тиймээс хаалттай гогцооны дагуу хөдөлгөөн хийх үед цэнэг нь анхны байрлалдаа буцаж, ажлын хэмжээ тэгтэй тэнцүү болно. Энэ нь боломжит уналт тэгтэй (электрон ижил цэг рүү буцаж ирдэг тул) тохиолддог. Потенциалын зөрүү тэг байх тул унасан потенциал нь Кулоноор илэрхийлсэн цэнэгийн утгад хуваагдсан ажилтай тэнцүү тул цэвэр ажил мөн тэг болно.
Нэг төрлийн цахилгаан талбайн тухай
Хүчдэлийн шугамууд хоорондоо параллель байдаг эсрэгээр цэнэглэгдсэн хоёр хавтгай металл хавтангийн хоорондох цахилгаан талбайг нэгэн төрлийн гэж нэрлэдэг.
Яагаад ийм талбар дахь цэнэгийн хүч үргэлж ижил байдаг вэ? Тэгш хэмийн ачаар. Систем нь тэгш хэмтэй, хэмжилтийн зөвхөн нэг өөрчлөлттэй үед бүх хамаарал арилдаг. Хариулт нь өөр олон үндсэн шалтгаанууд байдаг ч тэгш хэмийн хүчин зүйл нь хамгийн энгийн зүйл юм.
Эерэг цэнэгийг хөдөлгөх ажил
Цахилгаан орон- энэ нь электронуудын "+" -ээс "-" хүртэлх урсгал бөгөөд бүс нутагт өндөр хурцадмал байдалд хүргэдэг.
Урсгалтүүнийг дайран өнгөрөх цахилгаан орны шугамын тоо. Эерэг электронууд аль чиглэлд шилжих вэ? Хариулт: эерэг (өндөр потенциал) сөрөг (бага потенциал) хүртэлх цахилгаан талбайн чиглэлд. Тиймээс эерэг цэнэгтэй бөөмс энэ чиглэлд шилжих болно.
Аль ч цэг дэх талбайн эрчмийг тухайн цэг дээр байрлуулсан эерэг цэнэг дээр ажиллах хүч гэж тодорхойлдог.
Ажил нь дамжуулагчийн дагуу электрон бөөмсийг тээвэрлэх явдал юм. Ohm-ийн хуулийн дагуу тооцоолол хийхдээ янз бүрийн томъёоны хувилбаруудыг ашиглан ажлыг тодорхойлж болно.
Эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулиас харахад ажил нь гинжин хэлхээний салангид хэсэг дэх энергийн өөрчлөлт юм. Цахилгаан талбайн эсрэг эерэг цэнэгийг хөдөлгөх нь ажил хийх шаардлагатай бөгөөд боломжит энергийг нэмэгдүүлдэг.
Дүгнэлт
-аас сургуулийн сургалтын хөтөлбөрЦэнэглэгдсэн хэсгүүдийн эргэн тойронд цахилгаан орон үүсдэг гэдгийг бид санаж байна. Цахилгаан талбайн аливаа цэнэг хүчинд өртдөг ба үүний үр дүнд цэнэг хөдөлж байх үед зарим ажил хийгдэнэ. Илүү их цэнэг нь илүү хүчтэй эсвэл хүчтэй цахилгаан орон үүсгэдэг. Энэ нь нэгж талбайд илүү их урсгал, нягтралтай байна гэсэн үг юм.
Хамгийн чухал зүйл бол цэнэгийг өндөр потенциалаас бага руу шилжүүлэхийн тулд тодорхой хүчээр ажил хийх ёстой. Энэ нь туйлуудын хоорондох цэнэгийн зөрүүг багасгадаг. Электроныг гүйдэлээс цэг рүү шилжүүлэхэд эрчим хүч шаардагдана.
Сэтгэгдэл бичих, нийтлэлд нэмэлт оруулах, магадгүй би ямар нэг зүйлийг алдсан байх. Хараад үзээрэй, хэрэв танд өөр хэрэгтэй зүйл олдвол би баяртай байх болно.
