Қазақстан тарихы[היום-מחר
Негізі, электростатика жатқызды жұмыс Кулон (дегенмен он жыл ішінде оған дейін осындай нәтиже, тіпті, одан да үлкен дәлдікпен, Кавендиш алды. Жұмыстардың нәтижелері Кавендиша отбасылық мұрағатта сақталған және жарияланып тек араға жүз жыл); табылған соңғы заң электр өзара мүмкіндік берді Грину, Гауссу және Пуассону құру изящную математикалық теориясына қатысты. Ең елеулі бөлігі электростатиканың құрайды теориясы әлеуетін құрылған Грином және Гауссом. Көптеген тәжірибелік зерттеулер бойынша электростатике өндірілді Күрішпен[1] кітабын құрады, оның бұрынғы уақытта ең бастысы жәрдемақы өткенде осы құбылыстар.

Тәжірибелер Фарадей өндірілген тағы бірінші жартысында отызыншы жылдардың XIX ғасырдың тиіс әкеп соғуы түбегейлі өзгерту негізгі ережелер оқу-жаттығу туралы электр құбылыстары. Бұл тәжірибелер көрсеткен, деп атаған мүлдем енжар жататын электр, атап айтқанда, оқшаулағыш заттың немесе, оларды қалай атады Фарадей, диэлектриктер, бар айқындаушы мәні бар барлық электр процестер мен, атап айтқанда, ең электрленуге өткізгіштер. Бұл тәжірибелер тауып, бұл зат оқшаулағыш қабаттың арасындағы екі беттерімен конденсатордың маңызды рөл атқарады шамасы электроемкости осы конденсатор. Ауыстыру ретінде ауаны оқшаулағыш қабаттың арасындағы беттерімен конденсатордың, қандай да болмасын басқа сұйық немесе қатты изоляторы жүргізеді шамасына электроемкости конденсатордың осындай әрекет, қандай көрсетеді тиісті азайту арасындағы қашықтық осы беттерден сақтау кезінде ауаның ретінде изолятор. Ауыстыру кезінде қабатының ауа қабатымен, басқа сұйық немесе қатты диэлектриктен электроемкость конденсатордың ұлғаяды K рет. Бұл шама K аталды Фарадеем индуктивті қабілеті осы диэлектрик. Бүгін шамасына K деп атайды обыкновенно диэлектрикалық проницаемостью бұл оқшаулағыш заттар.

Осындай өзгерту электр сыйымдылығын жүреді және әрбір жеке жүргізетін теле, бұл денесі ауадан ауыстырылады басқа, оқшаулама ортаға. Бірақ өзгерту электроемкости дене әкеп соғады шамасының өзгеруі заряд-бұл теле осы әлеует онда, сондай-ақ кері өзгерту әлеуетін дененің осы заряде. Сонымен бірге, ол өзгертеді және электр энергиясына арналған. Сонымен, мәні оқшаулағыш ортаны орналастырылуы тиіс электризуемые дене немесе ажыратады білдіреді бетінің конденсатор болып табылады өте маңызды. Оқшаулағыш зат ғана ұстайды электрический заряд, дене бетінің, ол әсер етеді, өзін-өзі электрлік жағдайы соңғы. Қорытындысы осындай, қандай соқты Фарадей және оның тәжірибелері. Бұл қорытынды толық сәйкес келуін және негізгі көзқарасқа Фарадей электр.

Сәйкес гипотезе Кулон, электр-әрекеттер арасындағы тұрғыдан зерттеледі қарастырылып, іс-әрекеттер орын алуда қашықтықта орналасқан. Қабылданған, екі заряд q және q’, ақыл шоғырланған екі нүктелерінде, отстоящих-бірінен ара қашықтығы r, қызығырақ немесе тартады бір басқа бағыты бойынша желі қосатын бұл екі нүкте күш келесі формуламен анықталады

{\displaystyle f=C{\frac {qq’}{r^{2}}},} f=C{\frac {qq’}{r^{2}}},
әрі коэффициенті C болып табылады еркінен тек бір ғана бірлік, қызметкерлердің өлшеуге арналған шама q, r және f. Табиғат ортаның ішіндегі орналасқан деректер екі нүктеден зарядтармен q және q’, әуелде еш қатысы жоқ, әсер етпейді шамасына f байланысты. Фарадей ұстасты мүлдем басқа көзқарас. Оның пікірінше, наэлектризованное денесі ғана кажущимся түрде әрекет етеді, басқа денесі орналасқан біршама қашықтықта оған; шын мәнінде электризуемое денесі ғана тудырады, ерекше өзгеріс соприкасающейся онымен оқшаулаушы ортада берілетін осы ортада қабатына қарай қабаттың жетеді, ақырында, қабатын, тікелей жақын орналасқан басқа, қаралып отырған денеге және жүргізеді, онда ол ұсынылады тікелей әсерінен бірінші дененің екінші арқылы отделяющую олардың қоршаған ортаға. Мұндай воззрении электр қолданылу Кулон заңы, выражающийся жоғарыда келтірілген формуламен бола алады тек сипаттау үшін қатар, бұл бақылау және отандық бермесе, шынайы процесі болып жатқан кезде. Сол себебі де түсінікті, бұл жалпы электр қолданылу өзгереді өзгерткен кезде оқшаулаушы ортаның, өйткені бұл жағдайда өзгеруі тиіс және сол деформация қандай пайда арасындағы кеңістікте екі, шамасы, қолданыстағы бір-біріне наэлектризованными тұрғыдан зерттеледі. Кулон заңы, былайша айтқанда, сипаттайтын сыртқы түрде құбылыс, ауыстырылуы тиіс басқа, кіретін сипаттамасы табиғат оқшаулаушы ортаның. Үшін изотропты және біртекті ортаның Кулон заңы ретінде көрсетті одан әрі зерттеу, білдірілуі мүмкін мынадай формуламен:

{\displaystyle f=(C/K){\frac {qq’}{r^{2}}}.} f=(C/K){\frac {qq’}{r^{2}}}.
Мұнда K білдіреді, яғни жоғарыда аталған диэлектрикалық тұрақты осы оқшаулаушы ортаның. Шамасы K ауаның бірлікке тең, яғни ауаның арасындағы өзара іс-қимыл екі нүкте с зарядтармен q және q’ өрнектеледі ретінде қабылдады бұл Алқа.

Сәйкес негізгі идеясы Фарадей, қоршаған оқшаулайтын сәрсенбі немесе, жақсы, өзгерістерге (поляризация ортаның), қандай әсерінен процесін, соқтыратындай дененің электрлік күйін, болып табылады наполняющем осы ортаға эфирде ұсынады орындарымен бірге корей м себебін барлық байқалатын біз электр іс-қимыл. Бойынша Фарадею өзі электризация өткізгіштер, олардың бетін ғана ықпалының олардың поляризованной қоршаған ортаны қорғау. Оқшаулайтын сәрсенбі жағдайда орналасқан напряженном жай-күйі. Негізінде өте қарапайым тәжірибелер Фарадей келді деген қорытындыға іс қозғау кезінде электр поляризация қандай ортада қозғалған кезде, қалай айтады енді, электр өрісі, осы ортада болуы тиіс керілуі бойындағы күш сызықтары (күш сызық — сызық, жанама оған сайма-бағыттары бойынша электр күштері, сыналатын оң электр қуатымен, воображенным нүктелерінде орналасқан осы сызық) және болуы тиіс қысым бағыттар бойынша перпендикулярным сызықтарына. Осындай кернеулі күйі мүмкін вызываться ғана изоляторларында жүргізіледі. Өткізгіштер қабілетті емес бастан осындай өзгерту, өз жай-күйін, оның ішінде жүреді ешқандай ауытқу; және тек жер бетінде осындай жүргізетін тел, яғни арасындағы шекарада жолсерік және изоляторы, поляризованное жағдайы оқшаулағыш орта болып көрінетін, ол өрнектеледі кажущемся бөлу электр бетінде өткізгіштер. Сонымен, наэлектризованный жолсерік қалай байланысты қоршаған оқшаулағыш ортасы. Бетіндегі осы наэлектризованного өткізгіш ретінде қолданылады күштік сызық және осы сызық аяқталады бетінде басқа өткізгіш, ол көрінетін түрде ұсынылады өтелген қарама-қарсы таңба бойынша кездесті. Мұнда қандай сурет, сурет салып отырған, өзіне Фарадей түсіндіру құбылыстар электрлендіру.

Оқу-жаттығу Фарадей күшейтіп қабылданды физиками. Тәжірибелер Фарадей қарастырылды тіпті алпысыншы жылдары да құқық беретін жол берген қандай да бір елеулі маңызы бар оқшаулағыштарды процестерінде электрленуге өткізгіштер. Тек кейінірек пайда болғаннан кейін тамаша жұмыстарды Максвелл, идеялар Фарадей болды және одан астам тарала арасында ғалымдар, сайып келгенде, танылған толық жауап беретін фактілері.

Бұл жерде орынды деп сонау алпысыншы жылдары проф. Ф. Н. Шведов, негізінде өндірілген тәжірибелер, өте қызу және сенімді доказывал адалдық негізгі ережелерін Фарадей қатысты рөлін изоляторларының[2]. Шын мәнінде, алайда, көп жыл жұмыс Фарадей қазірдің өзінде ашылды әсері оқшаулағыштардың электрлік процестер. Басында 70-жылдардың XVIII ғасырдың Кавендиш бақылады және өте мұқият зерделеген мәні табиғат оқшаулағыш қабатының конденсатордағы. Тәжірибелер Кавендиша, кейіннен тәжірибелер Фарадей көрсетті ұлғайту электроемкости конденсатордың кезде, ауа қабаты, бұл конденсатордағы ауыстырылады осындай қалыңдығы қабаты қандай да бір қатты диэлектрик. Бұл тәжірибелер береді тіпті мүмкіндігін анықтау сандық шамасын диэлектрлік тұрақты кейбір оқшаулағыш заттарды және де бұл шамасының өнімділігі салыстырмалы түрде аз отличающимися да, қандай табылған соңғы уақытта пайдалану кезінде анағұрлым жетілген өлшеу аспаптары. Бірақ бұл жұмыс Кавендиша, және оның басқа да зерттеулер бойынша электр-жайлар заңның электр өзара іс-қимылдарының, тождественного заңмен жарияланған 1785 ж. Кулоном, қалған белгісіз дейін 1879 ж. бұл мемуары Кавендиша болды жарияланбаған Максвеллом[3], повторившим барлық тәжірибелер Кавендиша және жасаған әрекеттері бойынша олардың көпшілігі өте құнды нұсқаулар.

Формула бұл көп жалпы қарағанда, жоғарыда келтірілген (9), (10) және (12).

{\displaystyle KF\cos \varepsilon dS} KF\cos \varepsilon dS білдіреді білдіру ағынының электр индукция арқылы элемент dS. Өткізіп арқылы барлық нүктелері контур элементі dS сызығына ұқсас бағыттары F осы нүктесінде, біз үшін изотропты диэлектриялық ортаның) тұтқаны индукция. Барлық қималарын мұндай түтіктер индукция, заключающей өз ішіндегі электр, болуы тиіс, бұл теңдеу (14),

KFCos ε dS = пост.

Қиын емес бұл – ” егер қандай да бір жүйедегі денелердің электрлік зарядтар орналасқан тепе-теңдік болған кезде тығыздық электр тиісінше мәні σ1 және ρ1 немесе σ2 және ρ2, онда зарядтар болады тепе-теңдік кезде тығыздығы болады σ = σ1 + σ2 және ρ = ρ1 + ρ2  (принципі қосу зарядтар орналасқан тепе-теңдік). Тең түрде оңай екенін дәлелдеу осы жағдайларда болуы мүмкін тек бір бөлу электрді денелер құрайтын өзара қандай да бір жүйесіне.

Өте маңызды көрсетіледі қасиеті өткізуші тұйық бетінің табылатын, қосылған, жермен. Мұндай тұйық беті болып табылады экранды қорғау үшін кеңістікті жасалған ішіндегі оған әсер қандай угодно электр зарядтары орналасқан сыртқы жағынан беті. Осының салдарынан электрометры және басқа да өлшеуіш электр құралдары окружаются обыкновенно металл футлярами, соединяемыми жермен. Тәжірибелер көрсеткендей, мұндай электр экрандардың қажеттілігі жоқ ішуге, тұтас металл, жеткілікті бұл экрандар жасау металл торлар немесе тіпті металл тор.

Жүйесі наэлектризованных тел ие энергиясымен, яғни білу қабілеті жасауға белгілі бір жұмысты толық жоғалуына өз электр күйін. B электростатике шығарылады келесі өрнек үшін, энергия жүйесін наэлектризованных тел:

{\displaystyle W={\frac {1}{2}}\Sigma VQ.\qquad (20)} W={\frac {1}{2}}\Sigma VQ.\qquad (20)
Бұл формулада Q және V білдіреді, тиісінше, қандай да бір электр саны осы жүйеде және әлеуеті жерде орналасқан бұл саны; белгісі ∑ көрсетеді, бұл взять сомасын шығармаларының VQ үшін барлық мөлшерін Q осы жүйенің. Егер жүйе тел жүйесін білдіреді өткізгіштердің, онда әрбір осындай өткізгіштің потенциалы бар бір және сол шамасына барлық нүктелерінде осы өткізгіш, ал бұл жағдайда өрнек үшін энергия алады түрі:

{\displaystyle W={\frac {1}{2}}\left(V_{1}q_{1}+V_{2}q_{2}+…+V_{n}q_{n}\right).\qquad (21)} W={\frac {1}{2}}\left(V_{1}q_{1}+V_{2}q_{2}+…+V_{n}q_{n}\right).\qquad (21)
Мұнда 1, 2.. n мәні белгілер әр түрлі өткізгіштердің құрамына кіретін жүйе. Бұл өрнек ауыстырылуы мүмкін басқа да, атап айтқанда, электр энергиясы жүйесін жүргізетін тел ұсынылуы мүмкін немесе байланысты зарядтар осы тел, немесе байланысты потенциалдар, олардың, яғни бұл энергияның қолданылуы мүмкін өрнектер: