§2. Зарядтардын өзара әсері. Кулон заны

Өзара эсерлесетін зарядтарды нүктелік заряд деп есептеу үшін

олардың алып жаткан колемінің орта өлшемі зарядтардың бір-бірінен

капіықтығына қарағанда өте аз болу керек. Осындай екі зарядтың

оіара эсерлесу күші заряд шамасының көбейтіндісіне тура пропор-

ционал, ара қашықгығының квадратына кері пропорционал екендігін

Кулон 1785ж тікелей тэжірибе негізінде дэлелдеген

Бүл формуладагы — екі зарядты косатын түзудің бойымен

гп

бағыттапған бірлік вектор. Пропорционалдық коэффициент бірліктер

жүйесіне байланысты. БХЖ жүйесінде к = 8,9875 10’ . Кепшілік

жағдайда к - —— түрінде жазады. Мүндағы е0 - 0,882 10~"Ф/м

4га0

иакуумның электрлік өтімділігі деп аталады.

Жоғарыда атап көрсеткендей денедегі электр зарядтарының бар

болуы осы денедегі бірдей таңбалы зарядтарды тасушы денелер бірін-

Гіірі тебеді, эраттас зарядтарды тасушы денелер бірін-бірі тартады.

Тәжірибенің нэтижесіңде Кулон мынадай қорытындыға келді: нүкте-

лік екі зарядтың өзара әсер күші олардың шамапарына пропорционал,

207

ара қашықтығының квадратына кері пропорционап. Сонда зарядтар

аттас болғанда Кулон заңы бойынша есептелген күш оң таңбалы, әр

аттас заряд жағдайында күш теріс таңбалы болады. Математикалық

түрінде тебіліс күшін минус (-), тартылыс күшін плюс (+) таңбамен

белгілейді. Нүктелік заряд деп - осы денелердің элементар зарядын

тасымапдайтын басқа денеге дейінгі қашықтыгын ескермеуге болатын

денені айтады. Кулон заңынан шығатын пайымдаулар мынадай:

1. Ең алдымен тәжірибелік бақылаулардан зарядтардың өзара

әсер күштері зарядтарды қосатын түзудің бойымен бағытталуын

байқады,

2. Зарядтар аттас болганда бүл күш өзара тебіліс күштері, эр

аттас болғанда тартылыс күші болады,

3. Өзара әсер күштерінің ара қашықтықтың квадратына кері

пропорционал өзгерісін тәжірибеден анықтауға болады,

Г

4. Күштердің — қатынасы үшінші ц0 зарядының шамасына да,

/ і

сол зарядтан жэне ц2 зарядтарының г0 қашықтығына да байпанысты

емес тек қана ц, жэне я2 зарядтарының өздеріне ғана байланысты

/

екенін көреміз. Осыдан зарядтардың Ці/<\2 қатынасын күштердің —/

і

қатынасына тең деп алғанымыз дүрыс. Сөйтіп біз екі зарядтың я і/я2

қатынасын өлшеу тэсілін шығарып алдық. Зарядтарды салыстыру

тэсілін біле түра енді біз эртүрлі ЧьЯг,........Яп зарядтарды бір-бірінен

бірдей г қашықтықта қос-қостан орнапастырып езара эсер күшін

табамыз.

5. Бір қос зарядтардың арасындағы өзара әсер күші / олардың

шамаларының көбейтіндісіне я г я 2 пропорционап болатындығын

байқаймыз. Осындай байкаулардың нэтижесінде Кулон заңын

былайша түжырымдауға болады.

Нүктелік Яі және <\2 екі зарядтың арасындағы / өзара әсер күші

зарядтардың ц, жэне ц2 шамапарының көбейтіндісіне тура

пропорционал, ал олардың ара қашықтыгының квадратына кері

пропорционал болады,

/ - к Д 2 і.. ( 1 )

г

Егер оң зарядтарды (+) таңбасымен, ал теріс зарядтарды (-)

таңбасымен белгілесек, онда тартьшыс күшінің таңбасы (-) болып

шыгады да, тебіліс күшінің таңбасы (+) болып шығады.

Кулон заңын вектор түрінде жазсақ:

208

г - к Щ - - . (г> г г

Бүгт ернектегі г бір зарядтан екіншіге қарай жүргізілген жэне

Пім ыты зарядқа түсірілген / күшінін бағытымен дэл келетін вектор

/|р і і қарастыру керек.

§Қ. Өлшемдер жүйелері. Формулалардын рацноналданган

*и іылуы.

Зарядты өлшеуге қажетті өлшем бірлігін тандап алу үшін (1)

формуладағы к=1 болуын қамтамасыз ету керек. Зарядтардың осыған

ііойксс өлшем бірлігі зарядтардын абсолют электростатикалык

й л і і і с м бірлігі деп аталады, (қысқаша зарядтың СГСЭ- бірлігі).

СГСЭ - зарядтардын абсолют электростатикалық өлшем

ІІрлІгІ деп - вакуумда орналасқан өзіне тең 1 см, қашықтықтагы

Мірилпен өзара 1 дина күшпен әсерлесетін заряд болып табылады. Өте

олшеулер элементар зарядтың мынаған тең болатындығын

Вярсстті е=4.8'10"10 зарядтьщ СГСЭ бірлігі.

Ь, М, Т және зарядтардың өлшем бірлігін негізгі деп алып

і ігырлік жэне магниттік шамалардың _______өлшеу бірліктер жүйесін

цуруіа болады. Сонымен негізінде [Ь] =1см, [М] =1 г, [Т] =1с жэне

Мрилтың СГСЭ-бірлігі жататын жүйе — бірліктердін абсолют

кігкгростатикалық жүйесі немесе СГСЭ-жүйесі деп аталады. Бүп

Мүйсмің негізіне зарядталган денелердіц өзара әсерлер зацы

Мй і илы, ягни Кулон зацы.

Ііірліктердің абсолют электромагниттік жүйесі немесе СГСМ-

МүНгсі деп негізіне электр тогы агып өтетін өткізгіштердіц

йрисі.шлагы өзара әсерлер заны жатады. Сонымен катар, электр-

МІн шаманың өлшем бірліктері СГСЭ-жүйесінде, ал магнитгік

ншмалардың өлшем бірлігі СГСМ-жүйесімен дэл келетін Гаусс

Муйссі де абсолют жүйе болып саналады.