சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் தொடர்பு. கூலம்பின் சட்டம். மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம். அணு மற்றும் அணு இயற்பியல்

மின்சார கட்டணம்

மின்சார கட்டணம்மின்காந்த தொடர்புகளை வகைப்படுத்தும் ஒரு உடல் அளவு. ஒரு உடலில் எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருந்தால் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மேலும் குறைபாடு இருந்தால் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது.

கட்டணங்களின் பண்புகளை பட்டியலிடுவோம்

1. இரண்டு வகையான கட்டணங்கள் உள்ளன; எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை. கட்டணங்கள் கவர்வது போல, கட்டணங்கள் விரட்டுவது போல. தொடக்கநிலையைத் தாங்குபவர், அதாவது. மிகச்சிறிய, எதிர்மறை மின்னூட்டம் எலக்ட்ரான் ஆகும், இதன் சார்ஜ் q e = -1.6 * 10 -19 C, மற்றும் நிறை m e = 9.1 * 10 -31 kg. ஒரு அடிப்படை நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் கேரியர் புரோட்டான் q p =+1.6*10 -19 C, நிறை m p =1.67*10 -27 kg ஆகும்.

2. மின் கட்டணம் ஒரு தனித்தன்மை கொண்டது. இதன் பொருள், எந்தவொரு உடலின் மின்னூட்டமும் q=Nq e எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்தின் பெருக்கமாகும், இதில் N என்பது ஒரு முழு எண். இருப்பினும், ஒரு விதியாக, அடிப்படை கட்டணம் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், கட்டணத்தின் தனித்தன்மையை நாங்கள் கவனிக்கவில்லை.

3. ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பில், அதாவது. ஒரு அமைப்பில், அதன் உடல்கள் வெளிப்புற உடல்களுடன் கட்டணங்களை பரிமாறிக்கொள்ளாத நிலையில், கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை பாதுகாக்கப்படுகிறது (கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்).

4. எல். கட்டணம் எப்போதும் ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மாற்றப்படும்.

5. SI அலகு கட்டணம் - தொங்கல்(Cl) வரையறையின்படி, 1 கூலம்ப் என்பது கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 வினாடியில் 1 ஏ மின்னோட்டத்தில் பாயும் மின்னூட்டத்திற்கு சமம்.

6. கட்டணங்களைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் - ஒரு மூடிய அமைப்பில், கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை மாறாது. சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்ட இந்த உண்மை அழைக்கப்படுகிறது மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம். எங்கும் மற்றும் இயற்கையில் ஒரு அடையாளத்தின் குற்றச்சாட்டு தோன்றுவது அல்லது மறைவது இல்லை. ஒவ்வொரு நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் தோற்றமும் எப்போதும் முழுமையான மதிப்பில் சமமான எதிர்மறைக் கட்டணத்தின் தோற்றத்துடன் இருக்கும். நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை மின்னூட்டம் ஒன்றுக்கொன்று தனித்தனியாக மறைந்துவிடாது; அவை முழுமையான மதிப்பில் சமமாக இருந்தால் மட்டுமே ஒருவருக்கொருவர் நடுநிலைப்படுத்த முடியும்.

கட்டணங்களின் தொடர்பு. கூலம்பின் சட்டம்.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் தொடர்பு

மின்னியல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் அல்லது நிலையற்ற துகள்களின் பண்புகள் மற்றும் இடைவினைகளை ஒரு செயலற்ற குறிப்பு சட்டகத்தில் ஆய்வு செய்கிறது.

மின்சார கட்டணங்களின் இருப்பு மற்றும் தொடர்புகளின் உண்மை வெளிப்படுத்தப்படும் எளிமையான நிகழ்வு, தொடர்புகளின் போது உடல்களின் மின்மயமாக்கல் ஆகும். இரண்டு துண்டு காகிதங்களை எடுத்து, அவற்றின் மீது ஒரு பிளாஸ்டிக் பேனாவை பல முறை இயக்கவும். நீங்கள் ஒரு பேனா மற்றும் ஒரு துண்டு காகிதத்தை எடுத்து அவற்றை ஒன்றாக இணைக்கத் தொடங்கினால், காகித துண்டு பேனாவை நோக்கி வளைக்கத் தொடங்கும், அதாவது, அவற்றுக்கிடையே கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் எழுகின்றன. நீங்கள் இரண்டு கீற்றுகளை எடுத்து அவற்றை நெருக்கமாகக் கொண்டுவரத் தொடங்கினால், கீற்றுகள் வளைக்கத் தொடங்கும் வெவ்வேறு பக்கங்கள், அதாவது, அவர்களுக்கு இடையே விரட்டும் சக்திகள் எழுகின்றன.

இந்த பரிசோதனையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட உடல்களின் தொடர்பு அழைக்கப்படுகிறது மின்காந்தம். மின்காந்த தொடர்புகளை நிர்ணயிக்கும் உடல் அளவு அழைக்கப்படுகிறது மின் கட்டணம்.



மின் கட்டணங்களின் திறனை பரஸ்பரம் ஈர்க்கும் மற்றும் விரட்டும் திறன் இரண்டு வகையான கட்டணங்களின் இருப்பு மூலம் விளக்கப்படுகிறது: நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை.

ஒரு பிளாஸ்டிக் பேனாவுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அதே அடையாளத்தின் மின் கட்டணங்கள் ஒரே மாதிரியான இரண்டு காகித துண்டுகளில் தோன்றும் என்பது வெளிப்படையானது. இந்த கீற்றுகள் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன, எனவே ஒரே அடையாளத்தின் கட்டணங்கள் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன. வெவ்வேறு அறிகுறிகளின் கட்டணங்களுக்கு இடையில் கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் உள்ளன.

கூலம்பின் சட்டம்

அவற்றின் பரிமாணங்கள் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தை விட கணிசமாக சிறியதாக இருக்கும் உடல்களில் விநியோகிக்கப்படும் கட்டணங்கள் அழைக்கப்படலாம் புள்ளி, இந்த விஷயத்தில் உடல்களின் வடிவம் அல்லது அளவு அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகளை கணிசமாக பாதிக்காது.

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு அழைக்கப்படுகிறது மின்னியல்அல்லது கூலம்ப்தொடர்பு. மின்னியல் தொடர்புகளின் சக்திகள் ஊடாடும் உடல்களின் வடிவம் மற்றும் அளவு மற்றும் அவற்றின் மீதான கட்டண விநியோகத்தின் தன்மை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

வெற்றிடத்தில் இரண்டு புள்ளிகள் போன்ற நிலையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு விசையானது கட்டணங்களின் முழுமையான மதிப்புகளின் பெருக்கத்திற்கு நேர் விகிதாசாரமாகவும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்:

உடல்கள் மின்கடத்தா மாறிலியுடன் ஒரு ஊடகத்தில் இருந்தால், தொடர்பு சக்தி ஒரு காரணியால் பலவீனமடையும்

இரண்டு புள்ளி நிலையான உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் இந்த உடல்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்படுகின்றன.

சர்வதேச அமைப்பில் மின்சார கட்டண அலகு ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது தொங்கல். 1 சி என்பது 1 ஏ மின்னோட்டத்தில் 1 வினாடியில் கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக செல்லும் கட்டணம்.

SI அமைப்பில் கூலம்பின் சட்டத்தின் வெளிப்பாட்டின் விகிதாச்சாரத்தின் குணகம் சமம்

மாறாக, ஒரு குணகம் அழைக்கப்படுகிறது மின் மாறிலி

மின்சார மாறிலியைப் பயன்படுத்தி, கூலம்பின் விதி

புள்ளி கட்டணங்களின் அமைப்பு இருந்தால், அவை ஒவ்வொன்றிலும் செயல்படும் விசையானது அமைப்பில் உள்ள மற்ற எல்லா கட்டணங்களிலிருந்தும் கொடுக்கப்பட்ட கட்டணத்தில் செயல்படும் விசைகளின் திசையன் தொகை என வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டணத்துடன் கொடுக்கப்பட்ட கட்டணத்தின் தொடர்பு விசை வேறு கட்டணங்கள் இல்லாதது போல் கணக்கிடப்படுகிறது ( superproposition கொள்கை).

மின்சார புலம். (வரையறை, பதற்றம், சாத்தியம், மின்சார புல முறை)

மின்சார புலம்

மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு ஒவ்வொரு கட்டணத்தையும் சுற்றி உள்ளது என்பதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது மின்சார புலம் . மின்னூட்டத்தின் மின்சார புலம் என்பது ஒரு பொருள் பொருளாகும், அது விண்வெளியில் தொடர்ச்சியாக உள்ளது மற்றும் பிற மின் கட்டணங்களில் செயல்படும் திறன் கொண்டது. நிலையான கட்டணங்களின் மின்சார புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மின்னியல். மின்னியல் புலம் மின்சார கட்டணங்களால் மட்டுமே உருவாக்கப்பட்டது, இந்த கட்டணங்களைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் உள்ளது மற்றும் அவற்றுடன் பிரிக்கமுடியாத வகையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்னூட்டத்தின் மின்சார புலம் என்பது ஒரு பொருள் பொருளாகும், அது விண்வெளியில் தொடர்ச்சியாக உள்ளது மற்றும் பிற மின் கட்டணங்களில் செயல்படும் திறன் கொண்டது. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கம்பியை அதன் அச்சைத் தொடாமல் சிறிது தூரத்தில் எலக்ட்ரோஸ்கோப்பில் கொண்டுவந்தால், ஊசி இன்னும் குனிந்துவிடும். இது மின்சார புலத்தின் செயல்.

பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் C. Dufay இன் சோதனைகள், எதிர் (ஒரே) அடையாளத்தின் கட்டணங்களைக் கொண்ட உடல்கள் பரஸ்பரம் ஈர்க்கப்படுகின்றன (விரட்டப்படுகின்றன) என்பதைக் காட்டியது. இந்த வழக்கில், மின்மயமாக்கப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் வலிமையானது, மின்மயமாக்கப்பட்ட உடல்களின் வடிவம் மற்றும் அவற்றின் மீதான கட்டண விநியோகத்தின் தன்மை ஆகியவற்றில் ஒரு சிக்கலான வழியில் சார்ந்துள்ளது. எனவே, தன்னிச்சையான வழக்குக்கான மின்னியல் தொடர்புகளை விவரிக்கும் எந்த ஒரு எளிய சூத்திரமும் இல்லை.

ஆனால் மட்டும் புள்ளி கட்டணங்களுக்குதொடர்பு விதி மிகவும் எளிமையான வடிவத்தில் எழுதப்பட்டுள்ளது.

புள்ளி மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு விதி 1785 இல் சி. கூலம்பினால் முறுக்கு சமநிலையைப் பயன்படுத்தி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. முறுக்கு சமநிலை (படம் 1) A மற்றும் C ஆகிய இரண்டு ஒத்த பந்துகளைக் கொண்டுள்ளது; பந்து A ஆனது எதிர் எடை B மற்றும் ஒரு நூல் L உடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு ராக்கர் கையில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இதன் மேல் முனை ஒரு முறுக்கு தலையில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது T. சாதனத்தின் பந்து C ஒரு காப்பிடப்பட்ட கம்பியில் பொருத்தப்பட்டு சாதனத்தில் செருகப்படுகிறது. பந்துகள் A மற்றும் C தொடர்பு கொள்ளப்படுகின்றன, மேலும் பந்துகள் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால், C பந்தின் கட்டணம் அவற்றுக்கிடையே சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது. பந்துகள் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன. நூலின் திருப்பத்தின் கோணம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பந்துகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்தியை தீர்மானிக்கிறது. பந்துகளுக்கு இடையிலான தூரம் r சிலிண்டரின் பக்க மேற்பரப்பில் குறிக்கப்பட்ட அளவைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. r மற்றும் q ஐ மாற்றி C. Coulomb கண்டுபிடித்தார்

அல்லது, திசையன் வடிவத்தில்,

அலகு திசையன். இதேபோல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட இரண்டு பந்துகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

ஒரு வெற்றிடத்தில் இரண்டு நிலையான புள்ளி மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு விசை கட்டணங்களின் அளவுகளின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும், அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும் மற்றும் இந்த கட்டணங்களை இணைக்கும் நேர்கோட்டில் இயக்கப்படுகிறது.

கூலொம்ப் விதியானது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பந்துகளுக்கு அவற்றின் மையங்களுக்கு இடையில் எந்த தூரத்திலும் செல்லுபடியாகும், அவை ஒவ்வொன்றின் அளவு அல்லது மேற்பரப்பு மின்னூட்ட அடர்த்தி நிலையானதாக இருந்தால். (கவனிக்க, ஈர்ப்பு தொடர்பு போலல்லாமல், மின்னியல் தொடர்பு உடல்களின் ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டலுக்கு வழிவகுக்கும்.)

விகிதாச்சார குணகம் k = 9·10 9 N·m 2 /Cl 2. பெரும்பாலும், k க்கு பதிலாக, மற்றொரு மாறிலி பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மின் மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு விதிகள் அதன் கட்டமைப்பின் கிரக மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, அணுவின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய அறிவின் அடிப்படையில் புரிந்து கொள்ளப்படலாம் மற்றும் விளக்கப்படலாம். அணுவின் மையத்தில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு உள்ளது, அதைச் சுற்றி எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் சில சுற்றுப்பாதைகளில் சுழலும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு அழைக்கப்படுகிறது மின்காந்தம்.

மின்காந்த தொடர்புகளின் தீவிரம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது உடல் அளவு - மின் கட்டணம், இது நியமிக்கப்பட்டது. மின்சார கட்டணத்தின் அலகு கூலம்ப் (C) ஆகும். 1 கூலம்ப் என்பது ஒரு மின் கட்டணம் ஆகும், இது ஒரு கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 வினாடியில் கடந்து, அதில் 1 A மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. பரஸ்பரம் ஈர்க்கும் மற்றும் விரட்டும் மின்சார கட்டணங்களின் திறன் இரண்டு வகையான கட்டணங்களின் இருப்பு மூலம் விளக்கப்படுகிறது. . ஒரு வகை சார்ஜ் நேர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது; ஒரு அடிப்படை நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் கேரியர் புரோட்டான் ஆகும். மற்றொரு வகை சார்ஜ் எதிர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதன் கேரியர் ஒரு எலக்ட்ரான். அடிப்படைக் கட்டணம் ஆகும்.

ஒரு துகளின் மின்னூட்டமானது எப்பொழுதும் அடிப்படை மின்னூட்டத்தின் பெருக்கமான எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு மூடிய அமைப்பின் மொத்தக் கட்டணம் (இதில் வெளியில் இருந்து எந்தக் கட்டணமும் நுழையாது), அதாவது அனைத்து உடல்களின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை மாறாமல் இருக்கும்: மின் கட்டணம் உருவாக்கப்படவோ அல்லது அழிக்கப்படவோ இல்லை, ஆனால் ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மட்டுமே மாற்றப்படுகிறது. சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்ட இந்த உண்மை அழைக்கப்படுகிறது மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம். இயற்கையில் எப்போதும் மற்றும் எங்கும் அதே அடையாளத்தின் மின் கட்டணம் எழுவதில்லை அல்லது மறைந்துவிடாது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் உடல்களில் மின் கட்டணங்களின் தோற்றம் மற்றும் மறைதல் அடிப்படை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் - எலக்ட்ரான்கள் - ஒரு உடலில் இருந்து இன்னொரு உடலுக்கு மாறுவதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது.

மின்மயமாக்கல்- இது ஒரு மின்னூட்டத்தின் உடலுக்கு ஒரு செய்தி. மின்மயமாக்கல் ஏற்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, வேறுபட்ட பொருட்களின் தொடர்பு (உராய்வு) மற்றும் கதிர்வீச்சின் போது. மின்மயமாக்கப்படும் போது, ​​உடலில் எலக்ட்ரான்களின் அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு உள்ளது.

எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருந்தால், உடல் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது, குறைபாடு இருந்தால், அது நேர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது.

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு விதிகள் மின்னியல் மூலம் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன.

மின்னியல் அடிப்படை விதியானது பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் சார்லஸ் கூலம்ப் என்பவரால் சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது மற்றும் பின்வருமாறு கூறுகிறது: வெற்றிடத்தில் இரண்டு புள்ளி நிலையான மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தியின் மாடுலஸ் இந்த கட்டணங்களின் அளவுகளின் உற்பத்திக்கு நேர் விகிதாசாரமாகும். அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு:

சார்ஜ் தொகுதிகள் எங்கே மற்றும் உள்ளன, அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், விகிதாசார குணகம், இது SI இல் உள்ள அலகுகளின் அமைப்பின் தேர்வைப் பொறுத்தது.

ஒரு வெற்றிடத்தில் உள்ள மின்னூட்டங்களின் தொடர்பு சக்தி ஒரு ஊடகத்தை விட எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டும் மதிப்பு நடுத்தரத்தின் மின்கடத்தா மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்கடத்தா மாறிலி கொண்ட ஒரு ஊடகத்திற்கு, கூலொம்பின் விதி பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

SI இல், குணகம் பொதுவாக பின்வருமாறு எழுதப்படுகிறது: , மின் மாறிலி எங்கே. இது எண்ணிக்கையில் சமம்.

மின்சார மாறிலியைப் பயன்படுத்தி, கூலம்பின் விதி:

,

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு அழைக்கப்படுகிறது மின்னியல்அல்லது கூலம்ப் தொடர்பு. கூலொம்ப் படைகளை வரைபடமாக சித்தரிக்கலாம் (படம் 14, 15).

கூலம்ப் படை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்படுகிறது. இது ஈர்ப்பு சக்தியாகும் வெவ்வேறு அறிகுறிகள்கட்டணங்கள் மற்றும் விரட்டும் சக்தி ஆகியவை ஒரே மாதிரியான கட்டண அறிகுறிகளுடன்.

பொதுவான தவறுகள்

1. மின்சார புல வலிமையின் கருத்தின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்துவதன் மூலம், விண்ணப்பதாரர்கள் புலத்தின் விசை செயல்பாட்டை இந்த புலத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட கட்டணத்தைப் பயன்படுத்தி (சோதனை கட்டணம்) கண்டறிய முடியும் என்பதை சரியாக சுட்டிக்காட்டுகின்றனர், ஆனால் விசை கட்டணம் ஏன் சிறியதாக இருக்க வேண்டும் என்பதை அனைவராலும் விளக்க முடியாது. போதும்.

உண்மை என்னவென்றால், ஒரு பெரிய சோதனைக் கட்டணம் ஆய்வின் கீழ் உள்ள துறையில் மாற்றங்களைச் செய்யலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஆய்வின் கீழ் புலத்தை உருவாக்கும் கட்டணங்கள் நடத்துனரில் அமைந்திருந்தால். சோதனை கட்டணத்தின் மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், கடத்தியின் கட்டணங்கள் நகரும், இது அவர்களின் துறையில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

2. புல வலிமையின் வரையறையான சூத்திரத்தை வேறுபடுத்துவதில் விண்ணப்பதாரர்களுக்கு சிரமம் உள்ளது:

மற்றும் பதற்றம் மற்றும் பிற அளவுகளுக்கு இடையிலான உறவை நிறுவும் சூத்திரம். எடுத்துக்காட்டாக, அவை பின்வரும் வரையறையை அளிக்கின்றன: பதற்றம் என்பது அளவு

. (2)

ஆனால் சூத்திரம் (2) தீர்க்கமானது அல்ல; ஒரு புள்ளி கட்டணத்திற்கான தீவிரம் அதிலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. வரையறுக்கும் சூத்திரம் (1), இதன்படி பின்வரும் வரையறை கொடுக்கப்பட்டுள்ளது: மின்சார புல வலிமைஒரு திசையன் இயற்பியல் அளவு, அதில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட மின் கட்டணங்களின் மீது மின்சார புலத்தின் விசை நடவடிக்கையை வகைப்படுத்துகிறது, விகிதத்திற்கு சமம்ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வைக்கப்படும் நேர்மறை புள்ளி கட்டணத்தில் புலம் செயல்படும் விசை, அந்த கட்டணத்திற்கு.

3. ஒரு மின்கடத்தா (உதாரணமாக, தண்ணீரில்) மின்னூட்டங்களில் உள்ள மின்னூட்டங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு விசை வெற்றிடத்தை விட ஏன் குறைவாக உள்ளது என்ற கேள்விக்கு சில பரீட்சார்த்திகள் பதிலளிப்பது கடினம்.

இந்த கேள்விக்கு பதிலளிக்கும் போது, ​​மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு காரணமாக, அதில் பிணைக்கப்பட்ட கட்டணங்களின் மின்சார புலம் எழுகிறது என்பதை தெளிவுபடுத்துவது அவசியம், இதன் வலிமை வெளிப்புற புல வலிமைக்கு நேர்மாறாக இயக்கப்படுகிறது, எனவே, மின்கடத்தா, மின்சார புலம் ஊடகத்தின் மின்கடத்தா மாறிலியின் ஒரு காரணியால் வலிமை குறைகிறது. அதன்படி, ஒரே மாதிரியான மின்கடத்தாவில் புள்ளி கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தி ஒரு காரணியால் குறைகிறது (உதாரணமாக, தண்ணீரில், 81 மடங்கு).

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு விதிகள் அதன் கட்டமைப்பின் கிரக மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, அணுவின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய அறிவின் அடிப்படையில் புரிந்து கொள்ளப்படலாம் மற்றும் விளக்கப்படலாம். அணுவின் மையத்தில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு உள்ளது, அதைச் சுற்றி எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் சில சுற்றுப்பாதைகளில் சுழலும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு மின்காந்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்காந்த தொடர்புகளின் தீவிரம் ஒரு இயற்பியல் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - மின் கட்டணம், இது q என குறிக்கப்படுகிறது. மின்சார கட்டணத்தின் அலகு கூலம்ப் (C) ஆகும். 1 கூலம்ப் என்பது ஒரு மின் கட்டணம் ஆகும், இது ஒரு கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 வினாடியில் கடந்து, அதில் 1 A மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. பரஸ்பரம் ஈர்க்கும் மற்றும் விரட்டும் மின்சார கட்டணங்களின் திறன் இரண்டு வகையான கட்டணங்களின் இருப்பு மூலம் விளக்கப்படுகிறது. . ஒரு வகை சார்ஜ் நேர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது; ஒரு அடிப்படை நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் கேரியர் புரோட்டான் ஆகும். மற்றொரு வகை சார்ஜ் எதிர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதன் கேரியர் ஒரு எலக்ட்ரான். எலிமெண்டரி சார்ஜ் என்பது துகள்களின் சார்ஜ் என்பது எப்பொழுதும் எலிமெண்டரி சார்ஜின் பெருக்கமான எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு மூடிய அமைப்பின் மொத்தக் கட்டணம் (வெளிப்புறக் கட்டணங்களை உள்ளடக்காது), அதாவது அனைத்து உடல்களின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகையானது மாறாமல் இருக்கும்: q1 + q2 + ... + qn = const. மின் கட்டணம் உருவாக்கப்படவோ அல்லது அழிக்கப்படவோ இல்லை, ஆனால் ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மட்டுமே மாற்றப்படுகிறது. சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்ட இந்த உண்மை மின்சார கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இயற்கையில் எப்போதும் மற்றும் எங்கும் அதே அடையாளத்தின் மின் கட்டணம் எழுவதில்லை அல்லது மறைந்துவிடாது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் உடல்களில் மின் கட்டணங்களின் தோற்றம் மற்றும் மறைதல் அடிப்படை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் - எலக்ட்ரான்கள் - ஒரு உடலில் இருந்து இன்னொரு உடலுக்கு மாறுவதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது.

மின்னேற்றம் என்பது உடலுக்கு மின் கட்டணத்தை தொடர்புபடுத்துவதாகும். மின்மயமாக்கல் ஏற்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, வேறுபட்ட பொருட்களின் தொடர்பு (உராய்வு) மற்றும் கதிர்வீச்சின் போது. உடலில் மின்மயமாக்கல் ஏற்படும் போது, ​​எலக்ட்ரான்களின் அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு ஏற்படுகிறது.

எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருந்தால், உடல் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது, குறைபாடு இருந்தால், அது நேர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது.

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு விதிகள் மின்னியல் மூலம் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன.

மின்னியல் அடிப்படை விதியானது பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் சார்லஸ் கூலம்ப் என்பவரால் சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது மற்றும் பின்வருமாறு கூறுகிறது: வெற்றிடத்தில் இரண்டு புள்ளி நிலையான மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தியின் மாடுலஸ் இந்த கட்டணங்களின் அளவுகளின் உற்பத்திக்கு நேர் விகிதாசாரமாகும். அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு.

G என்பது அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், k என்பது விகிதாசார குணகம், இது SI இல் உள்ள அலகுகளின் அமைப்பைப் பொறுத்து

ஒரு வெற்றிடத்தில் மின்னூட்டங்களின் தொடர்பு விசை ஒரு ஊடகத்தை விட எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டும் அளவு E நடுத்தர மின்கடத்தா மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்கடத்தா மாறிலி e கொண்ட ஒரு ஊடகத்திற்கு, கூலம்பின் விதி பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

SI இல், குணகம் k பொதுவாக பின்வருமாறு எழுதப்படுகிறது:

மின் மாறிலி, எண்ணியல் சமம்

மின்சார மாறிலியைப் பயன்படுத்தி, கூலம்பின் விதி வடிவம் பெறுகிறது:

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு மின்னியல் அல்லது கூலம்ப் தொடர்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. கூலொம்ப் படைகளை வரைபடமாக சித்தரிக்கலாம் (படம் 20, 21).

1. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் தொடர்பு. கூலம்பின் சட்டம். மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்.

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு விதிகள் அதன் கட்டமைப்பின் கிரக மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, அணுவின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய அறிவின் அடிப்படையில் புரிந்து கொள்ளப்படலாம் மற்றும் விளக்கப்படலாம். அணுவின் மையத்தில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு உள்ளது, அதைச் சுற்றி எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் சில சுற்றுப்பாதைகளில் சுழலும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு மின்காந்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்காந்த தொடர்புகளின் தீவிரம் ஒரு இயற்பியல் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - மின் கட்டணம், இது q என குறிக்கப்படுகிறது. மின்சார கட்டணத்தின் அலகு கூலம்ப் (C) ஆகும். 1 கூலம்ப் என்பது ஒரு மின் கட்டணம் ஆகும், இது ஒரு கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 வினாடியில் கடந்து, அதில் 1 A மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. பரஸ்பரம் ஈர்க்கும் மற்றும் விரட்டும் மின்சார கட்டணங்களின் திறன் இரண்டு வகையான கட்டணங்களின் இருப்பு மூலம் விளக்கப்படுகிறது. . ஒரு வகை சார்ஜ் நேர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது; ஒரு அடிப்படை நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் கேரியர் புரோட்டான் ஆகும். மற்றொரு வகை சார்ஜ் எதிர்மறை என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதன் கேரியர் ஒரு எலக்ட்ரான். எலிமெண்டரி சார்ஜ் என்பது துகள்களின் சார்ஜ் என்பது எப்பொழுதும் எலிமெண்டரி சார்ஜின் பெருக்கமான எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு மூடிய அமைப்பின் மொத்தக் கட்டணம் (வெளிப்புறக் கட்டணங்களை உள்ளடக்காது), அதாவது அனைத்து உடல்களின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகையானது மாறாமல் இருக்கும்: q1 + q2 + ... + qn = const. மின் கட்டணம் உருவாக்கப்படவோ அல்லது அழிக்கப்படவோ இல்லை, ஆனால் ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மட்டுமே மாற்றப்படுகிறது. சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்ட இந்த உண்மை மின்சார கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இயற்கையில் எப்போதும் மற்றும் எங்கும் அதே அடையாளத்தின் மின் கட்டணம் எழுவதில்லை அல்லது மறைந்துவிடாது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் உடல்களில் மின் கட்டணங்களின் தோற்றம் மற்றும் மறைதல் அடிப்படை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் - எலக்ட்ரான்கள் - ஒரு உடலில் இருந்து இன்னொரு உடலுக்கு மாறுவதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது.

மின்னேற்றம் என்பது உடலுக்கு மின் கட்டணத்தை தொடர்புபடுத்துவதாகும். மின்மயமாக்கல் ஏற்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, வேறுபட்ட பொருட்களின் தொடர்பு (உராய்வு) மற்றும் கதிர்வீச்சின் போது. உடலில் மின்மயமாக்கல் ஏற்படும் போது, ​​எலக்ட்ரான்களின் அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு ஏற்படுகிறது.

எலக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருந்தால், உடல் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது, குறைபாடு இருந்தால், அது நேர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது.

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு விதிகள் மின்னியல் மூலம் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன.

மின்னியல் அடிப்படை விதியானது பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் சார்லஸ் கூலம்ப் என்பவரால் சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது மற்றும் பின்வருமாறு கூறுகிறது: வெற்றிடத்தில் இரண்டு புள்ளி நிலையான மின் கட்டணங்களுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்தியின் மாடுலஸ் இந்த கட்டணங்களின் அளவுகளின் உற்பத்திக்கு நேர் விகிதாசாரமாகும். அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு.

G என்பது அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், k என்பது விகிதாசார குணகம், இது SI இல் உள்ள அலகுகளின் அமைப்பைப் பொறுத்து

ஒரு வெற்றிடத்தில் மின்னூட்டங்களின் தொடர்பு விசை ஒரு ஊடகத்தை விட எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டும் அளவு E நடுத்தர மின்கடத்தா மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்கடத்தா மாறிலி e கொண்ட ஒரு ஊடகத்திற்கு, கூலம்பின் விதி பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

SI இல், குணகம் k பொதுவாக பின்வருமாறு எழுதப்படுகிறது:

மின் மாறிலி, எண்ணியல் சமம்

மின்சார மாறிலியைப் பயன்படுத்தி, கூலம்பின் விதி வடிவம் பெறுகிறது:

நிலையான மின் கட்டணங்களின் தொடர்பு மின்னியல் அல்லது கூலம்ப் தொடர்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. கூலொம்ப் படைகளை வரைபடமாக சித்தரிக்கலாம் (படம் 20, 21).