18. «Температура» деген ұғымды қалай түсінесіз және қандай температуралық белгілеулер сізге аян? Жылулық құбылыстары, тасымалдың түрлері туралы не айтуға болады?

Температура (лат. temperatura – араластырылуға тиісті, өлшемдес болу, қалыпты күй)^[1] – макроскопикалық жүйеніңтермодинамикалық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама. Молекула кинетикалық теория тұрғысынан тепе-теңдіктегі жүйенің температурасы сол жүйені құрайтын атомдардың, молекулалардың, т.б. бөлшектердің жылулық қозғалысының қарқындылығын сипаттайды. Бірліктердің халықаралық жүйесінде абсолют температураның бірлігіне кельвин (К) қабылданған. Көп жағдайда температураны Цельсий шкаласы (t) бойынша өлшейді. Ал t және Т бір-бірімен: t=T-273,15К теңдігі арқылы байланысқан (мұнда Цельсий градусы кельвинге тең). Дене температурасы термометр арқылы өлшенеді.^{[2000000000000000]}

Моле0кулал0=ық физикада, оның ішінде термодинамикада температура деп аталатын физикалық шаманың алатын орны зор. Алғашқыда температура ұғымы дененің жылулық дәрежесін көрсету үшін енгізілді. Жылудың түрліше дәрежесі денелер жанасқанда өтетін жылу процесі бойынша ажыратылады. Жылуды беріп жатқан дене ыстығырақ болады, демек, оның температурасы жоғарырақ. Жылу алмасу нәтижесінде екі дененің де температуралары теңесіп, жылулық тепе - теңдік орнайды. Жылулық тепе - теңдік тек екі дененің жанасуы кезінде ғана емес, бірнеше денелер жанасқанда да пайда болады. Жылулық тепе - теңдік кезінде барлық денелердің температуралары бірдей, сондықтан оны жылулық тепе - теңдік күйінің сипаттамасы деп есептеуге болады. Ден температурасын өлшейтін аспапты - термометр деп атайды.

Термометрлер және температуралық шкалалар. Температураны өлшеу үшін денелердің кейбір қасиеттерінің(көлем, газдың қысымы, электрлік кедергі, сәулеленудің жарықтылығы, серпімділік қасиеттері және т.б.) температураға тәуелді өзгерісі пайдаланылады. Егер осы өзгерістер мен темперптура арасында функционалдық тәуелділік болса, онда олардытермометрлерді жасауға пайдаланып, дененің температурасын анықтауға болады. Денелердің температурасын өлшеуге пайдаланылатын заттарды термометрлік денелер деп атайды.Осы күндері температураны өлшеу үшін температуралық шкалалар тобынан практикада үшеуі қолданылады. Фаренгейт шкаласы. 1724 жылы Ұлыбританияда және Голландияда жұмыс істеген неміс физигі Фаренгейт ұсынған. Реперлік нүктелер:0 F - 1709 жылы ерекше суық қыстың температурасы (бұл температураны мұз, су ерітіндісі мен мүсәтірдің қосындысы арқылы алды), 32 F- мұздыңеру температурасы, адам денесінің қалыпты температурасы - 98 F .Бұл шкала бойынша судың қайнау температурасы - 212 F .Фаренгейт шкаласын АҚШ - да пайдаланады. Реомюр шкаласы. 1730 жылы француз жаратылыстанушысы Реомюр жасаған. Реперлік нүктелері: 0 Р - мұздың еру температурасы , 80 Р - судың қайнау температурасы . Цельсий шкаласы. 1742 жылы швед астрономы және физигі Цельсий жасаған. Реперлік нүктелері: 0 С - мұздың еру температурасы, 100 С - судың қайнау температурасы .Цельсий шкаласы бойынша алынған температура мен Фаренгейт шкаласы бойынша алынған температураны былай байланыстырады: t С =5/9 (t F - 32), мұндағы 1 F= 5/9 C.

Макроскопиялық заттардың әр түрлі агрегаттық күйде болатыны ерте кезден белгілі болған. Мұздың еруі, шәйнектегі судың қайнауы, дененің қызуы және салқындауы сияқты құбылыстар жылулық құбылыстар деп аталады. Жылудың алғашқы теориялары XVIII ғасырда құрылған. Ежелгі Грекия философтары жылуды көзге елестейтіндей түрде көрсетуге тырысты. Осылай жылудың тегі және дененің құрылымы жайлы алғашқы көзқарастар пайда болды. 1619 жылы Г. Галилей жылудың тегін түсіндіруге тырысты. Галилейдің ойынша жылу дегеніміз барлық денелерге еркін кіре алатын және одан шыға алатын зат. Жылу дегеніміз энергияның бір түрі емес, ол энергияның берілу тәсілі. Денені бір күйден екінші күйге көшіру үшін оған белгілі бір жылу мөлшері қажет. Жылудың энергиядан өзгешелігі ол дене күйінің функциясы бола алмайды. Жылу дене күйінің өзгеру процесіне байланысты. Денеге энергия жылу түрінде берілгенде, денені құрайтын бөлшектердің энергиясы, яғни ішкі энергиясы артады. Жылу алмасудың үш түрі бар: конвекция, жылу өткізгіштік, сәуле шығару. Молекулалық тұрғыдан алғанда кез келген дене атомдар немесе молекулалар деп аталатын микробөлшектердің орасан зор санынан тұрады. Бұл бөлшектер үздіксіз жылулық қозғалыста болады.

Ал жылу бөлу көрсеткішін оның температурасынан білеміз. Дененің жылулық күйін сипаттайтын физикалық шама температура деп аталады. Температураны термометр деген құралмен өлшейміз. (дәптерге жазу). Тұрмыста кең тараған термометр осы (термометр көрсетіледі). Денелердің температурасы тұрмыста Цельсий градусымен (С) өрнектеледі. Термометр туралы мағлұматты алдын ала Гүлнұр дайындап әкеледі. Бәріміз мұқият тыңдап, интербелсенді тақтаға назар аударайық (термометр түрлері көрсетіледі, шкалатуралы мен айтамын толықтырып Гүлнұрды, термометр құрылысы температураны сезгіш денелердің әр түрлі қасиеттерін пайдалануға негізделген. Көбіне сұйықтың, мәселен сынаптың немесе спирттің температура артқан кезде ұлғаю немесе салқындағанда сығылу қасиеттері пайдаланылады және осы кезеңде айтып кетеміз: барлық термометрлерде негізгі екі нүктені - мұздың еру және судың қайнау температуралары белгілеу қажет. 0С мұз қатады, 100С су қайнайтыны туралы, оқушылар шкаласын құрады тақтада

Жылу берілудің  үш түрі бар: жылуөткізгіштік, конвекция және сәуле шығару. Жылу берілудің әр түрінің өзіне тән ерекшеліктері бар, бірақ жылу берілу олардың әрқайсысында әрдайым бір бағытта: көбірек қыздырылган денеден азырақ қыздырылган денеге қарай жүреді. Мұнда көбірек қыздырылған дененің ішкі энергиясы кемиді, ал суығырақ дененің ішкі энергиясы артады.Ішкі энергия тек қана тікелей бір денеден басқа денеге, мысалы, ыстық судан оған салынған суық қасыққа ғана емес, сонымен қатар аралық денелер арқылы да беріле алады. Мысалы, шәугімнің қабырғасы арқылы ішкі энергияның бір бөлігі ыстық электр пештен суға беріледі;.Ішкі энергия бір дененің көбірек қызған бөлігінен, оның азырақ қызған басқа бөлігіне де беріле алады. Ішкі энергияның дененің көбірек қыздырылған бөлігінен дененің басқа азырақ қыздырылған бөлігіне тікелей байланыс арқылы немесе аралық денелер арқылы көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге берілу құбылысы жылуөткізгіштік деп аталады. Жылуөткізгіштікті келесі тәжірибеден бақылауға болады (20-сурет). Бір үшы түрғыға бекітілген мыс таяқшаның бос ұшын шамның жалынына қыздырамыз. Оған алдын ала пластилиннің көмегімен бір-бірінен бірдей арақашықтықта сіріңкелерді бекітеміз.Қызған жағынан бастап, сіріңке біртіндеп таяқшадан ажырап түсіп қалғанын көреміз. ІІІ. Жылу өткізгіштік кезінде болатын ішкі энергияның берілу процесі неге байланысты?   Қатты денедегі бөлшектер әрдайым тербелмелі қозғалыста болады, бірақ өзінің тепе-теңдік күйін өзгертпейді. Денені қыздырғанда температураның артуына байланысты молекулалар күштірек тербеле бастайды, өйткені олардың потенциалдық және кинетикалық энергиясы артады. Артық энергияның бұл бөліктері бртіндеп бір бөлшектен екіншісіне, яғни дененің бір бөлігінен икөрші бөліктеріне беріледі. Қатты денелердің барлығы түрліше энергия береді. 

Конвекция (лат. convectio— әкелу, жеткізу)-

атмосферада — жер бетіндегі неғұрлым жылыған (тығыздығы кем) ауа массасының немесе ағынының жекелеген бөліктерінің жоғары көтеріліп, онымен бір мезгілде неғұрлым салқын (тығыздау) ауа массасының төмен түсуі. Әдетте, ауаның көтерілу жылдамдығы бірнеше м/с болады (кейде 20—30 м/с-ке дейін барады). Конвекцияның нәтижесінде конвекциялық бұлттар мен конвекциялық жауын-шашындар түзіледі;

мұхиттағы конвекция— температура немесе тұздылықтың өзгеруі нәтижесінде судың тығыздығы өзгеруінен туындайтын вертикаль қозғалысы. Конвекция нәтижесінде су араласып, оның вертикаль бойынша физикалық және химиялық сипаттары теңеседі, төменгі қабаттары оттекпен және жоғары қабаттары қоректік заттармен молығады.

қатты денелерде және вакуумда конвекция болмайды.^[1]

Жылу түрі — сәулелену немесе сәулелік жылу алмасу деп аталады. Мұндай сәулелерге радиотолқындар, ультракүлгін, рентген, жарық түріндегі электргниттік толкындар жататынын оқып-үйренетін боласыңдар.Бұл  келтірілген   тәжірибеде   қыздырылған   гір   тасы   сәуле шығарады, яғни өзінің ішкі энергиясын береді, ал жылу қабылдағыш қыздырылған гір тастан бөлінетін энергияны қабылдайды немесе жұтады да қызады.

• Сәуле шығару деп электрмагниттік толқындар көмегімен бір денеден екінші денеге энергияның берілу процесін айтамыз. • Сәулелену   энергиясының   дененің   ішкі   энергиясына   айналуын   жұтылу   деп   атайды. Сәулеленудің қарқындылығы неге байланысты? Жылу қабылдағышты бірдей қашықтықта кезектестіріп ыстық суы (40°С) бар стақанға, спирт шам жалынына (500°С — 700°С) және қыздыру шамына (1500°С) жақындатамыз. Соңғы жағдайда, жылу қабылдағыштағы сұйық ең көп ығысады. Бұдан дене температурасы артқан сайын сәулелену қарқындылыгы жоғары болады деген қорытынды шығады. Сәулелену арқылы энергияның берілуі — ортаны қажет етпейді: жылу сәулелері вакуум арқылы да таралады. Жерге Күннен келетін энергия да сәулелену арқылы жетеді. Әр секунд сайын Жер шамамен 1014 кДж энергия алады. Жер Күннен келетін энергияның бір бөлігін жұтқанда, Жердің ішкі энергиясының ұлғаятындығы және соған сәйкес температураның артатындығы байқалады. Күннен келетін сәулелену тек Жердің бетін ғана емес, оның атмосферасын да, теңіздер мен мүхиттарды да қыздырады. 

19. Заттың агрегаттық күйі - бір заттың әр түрлі күйі.

Заттың бір күйден басқа бір күйге ауысуы оның еркін энергиясының, энтропиясының, тығыздығының, т.б. физикалық қасиеттерінің секірмелі өзгеруімен қоса қабат жүреді. Барлық зат (кейбір заттан басқасы) үш түрлі – қатты, сұйық және газ тәрізді агрегаттық күйде болады. Мысалы, су p=101 325 Па=760 мм сын. бағ. қалыпты қысымда және Т=0°С температурада мұзға, Т=100°С температурада қайнап, буға айналады. Плазма заттың төртінші агрегаттық күйі болып есептеледі. Заттың агрегаттық күйі температура мен қысымға тәуелді. Заттың агрегаттық күйін анықтайтын негізгі шама – молекулалардың өзара әсерінің орташа потенциалдық энергиясының олардың орташа кинетикалық энергиясына қатынасы [~(T, p)]. Мыс., қатты денелер үшін ~(T, p)1, газдар үшін ~(T, p)1, ал сұйықтықтар үшін ~(T, p)1.басталады. Заттың бір агрегаттық күйден басқа бір күйге ауысуы оның потенциалдық энергиясының секірмелі өзгеруімен қоса қабат жүреді және ол молекулааралық қашықтық пен молекулааралық өзара әсерге тәуелді. Газдарда молекулааралық қашықтық молекулалардың сызықтық өлшемінен әлдеқайда үлкен. Сондықтан газда молекулалар бір-бірімен өзара әсерлеспейді деуге болады, олар еркін қозғала отырып, бүкіл көлемді толтырады. Кез келген газды белгілі бір қысым мен температурада сұйықтыққа, одан кейін қатты күйге келтіруге болады. Сұйықтықтар мен қатты денелерде (қоюланған не тығыздалған денелерде) молекулалар (атомдар), едәуір дәрежеде бір-біріне жақын орналасады да, олардың бір-бірімен әсерлесуі күштірек болып келеді. Осы себептен сұйықтықтар мен қатты денелер өз көлемдерін сақтайды. Дегенмен, қатты денелер мен сұйықтықтардағы молекулалар қозғалысының сипаты олардың әрқайсысында әр түрлі. Олардың құрылымы мен қасиеттерінің бір-бірінен өзгешелігі осы жағдаймен түсіндіріледі. Кристалл күйдегі қатты дене атомдары кристалдық тор түйіндерінің маңында әлсіз тербеліс жасайды. Мұндай денелердің құрылымы атомдардың реттелгендік (алыс және жақын реттелгендік) дәрежесінің жоғарылығымен сипатталады. Сұйықтық молекулаларының (атомдарының) жылулық қозғалысы молекулалардың тепе-теңдік қалып маңындағы әлсіз тербелістері мен олардың бір тепе-теңдік қалыптан басқа бір тепе-теңдік қалыпқа секірмелі түрде жиі ауысып тұруынан құралады. Сұйықтық бөлшектерінің тепе-теңдік қалыпқа ауысуы олардың орналасуында тек жақын реттіліктің болатындығын және оларға қозғалғыштық пен аққыштық қасиеттер тән екендігін көрсетеді. Ал, плазманың басқа агрегаттық күйлерден айырмашылығы – оның зарядталған бөлшектер (иондар, электрондар) газынан тұратындығы. Плазмада бөлшектер бір-бірімен үлкен қашықтықта әсерлесе береді. Бұл жағдай плазманың өзіне тән кейбір қасиеттерін анықтайды.^[1]

Құрылымы жағынан көбірек реттелген заттың агрегаттық күйінің одан гөрі азырақ реттелген күйге ауысуы белгілі бір температура мен қысымда секірмелі түрде (қ. Балқу, Қайнау), сондай-ақ, үздіксіз де (қ. Фазалық ауысу) жүруі мүмкін. Сондықтан, үздіксіз ауысу мүмкіндігі, Заттың агрегаттық күйінің әр түрге бөлінуінің шартты екендігін көрсетеді. Бұл жағдай сұйықтық құрылымын сақтайтын аморф денелердің, кейбір заттарда бірнеше кристалдық күйлердің, сұйық кристалдардың, т.б. болуымен дәлелденеді. Осыған байланысты қазіргі физикада З. а. к. ұғымының орнына одан гөрі кеңірек – фаза ұғымы пайдаланылады. 

• 1Заттың төрт агрегаттық күйі

  • 1.1Қатты

  • 1.2Сұйық

  • 1.3Газ

  • 1.4Плазма

  • Сұйықтық — сұйық агрегаттық күйдегі зат, газ бен қатты күйлердің арасындағы аралықты алып жатыр. Сұйықтықтың басқа агрегаттық күйлерден басты айырмашылығы — көлемін түрақты түрде сақтай отырып жанама күштердің әсерінен өзінің формасын шексіз түрде өзгерте алуы. Сұйықтық үлкен қысымда тұтқыр күйде кездеседі

  • Газ^[1](фр. gas, гр. chaos – бей-берекет) — заттың атомдары мен молекулалары бір-бірімен әлсіз байланысқандықтан, кез келген бағытта еркін қозғалатын және өзіне берілген көлемге толық жайылып орналасатын агрегаттық күйі. «Газ» атауын ғылыми қолданысқа 17 ғасырдың басында голланд ғалымы Ян Баптист ван Гельмонт енгізген. Газ молекулаларының соқтығысу уақыты олардың еркін жолға кететін уақытынан әлдеқайда аз болады. Химиялық элементтердің өте кіші бөлшекке бөлініп, бейтарап ұшуы. Негізгі тұрмыстағы газдар пропан, бутан, неон және тағыда басқа. Газ қатты дене мен сұйықтық тәрізді еркін бет түзбейді және ол берілген көлемді толық толтырып тұрады. Газ тәрізді күй – заттардың (жұлдызаралық заттар, тұмандықтар, жұлдыздар, планеталардың атмосферасы, тағыда басқа) ғаламдағы ең көп таралған күйі. Химиялық қасиеттері бойынша газдар және олардың қоспалары (активтілігі аз инертті газдар мен қопарылғыш газдар қоспасына дейін) сан алуан болып келеді. Газға атомдар мен молекулалардан тұратын жүйе ғана емес, кейде басқа бөлшектерден – фотондардан, электрондардан, броундық бөлшектерден, сондай-ақ плазмадан тұратын жүйелер де жатқызылады.

  • Плазма — оң және теріс зарядтарының тығыздықтары бір-бірімен шамалас, толық немесе ішінара иондалған газ. Плазмада зарядталған бөлшектер қатарына электрондар мен иондар жатады. Олар газды иондау (қыздыру, эл.-магн. толқынмен әсерлесу, зарядталған бөлшектермен соққылау, т.б.) кезінде пайда болады. Әлем кеңістігіндегі заттардың басым бөлігі (жұлдыздар және оның атмосферасы, галактикалық тұмандар мен жұлдызаралық орта) Плазма күйінде болады.

  • Қатты дене — қалпы тұрақтылығымен, және затты құраушы атомдардың тепе-теңдік жағдайының маңайындағы аз тербелісі түріндегі жылулық қозғалысымен, сипатталатын заттың агрегат күйі

20. Энергияның Сақталу Заңы,

энергияның сақталу және айналу заңы – табиғаттағы кез келген материялық тұйық жүйеде өтетін барлық процестер кезінде сол жүйе энергиясының сақталатынын тұжырымдайтын жалпы заң. Энергия бұл жағдайда тек бір түрден екінші бір түрге айналады (егер материялық жүйенің қоршаған ортамен әсерлесуін ескермеуге болса, онда ол жүйені тұйық жүйе деп қарастыруға болады); егер материялық жүйе сыртқы әсердің нәтижесінде бір (бастапқы) күйдегі екінші (соңғы) бір күйге ауысса, онда оның энергиясының артуы (не кемуі) жүйемен әсерлесетін денелер мен өріс энергиясының кемуіне (не артуына) тең болады. Бұл жағдайда жүйе энергиясының өзгеруіне жүйе күйінің біреуіне (бастапқы не соңғы) ғана тәуелді болады да, оның ауысу жолына (тәсіліне) тәуелді болмайды. Басқаша айтқанда, энергия – жүйе күйінің бір мәнді функциясы. Термодинамикада Энергияның сақтау заңы термодинамиканың бірінші бастамасы деп аталады.^[1] Физикалық (не химикалық) құбылыстардың кез келген түрлерінде Энергияның сақтау заңы сол құбылысқа тән формада ғана тұжырымдалады. Өйткені энергия берілген процесті сипаттайтын параметрлерге тәуелді. Энергияның сақталу және айналу заңын 19 ғ-дың 40-жылдары Дж.Джоуль және неміс ғалымдары Р.Майер, Г.Гельмгольц бір-біріне байланыссыз ашты.

21. Элементар Электр Заряды

 (е) – барлық оң және теріс электр зарядтарының ішінде абс. мәні жағынан ең кіші болатын электр заряды е=(1,60219170,0000070)10–19 кулон. Кез келген бөлшектің электр заряды не нөлге (мыс., нейтрон заряды), не Э. э. з-на тең (мыс., протон не электрон заряды), не Э. э. з-на еселі (мыс., атом ядросы мен иондар заряды) болады.

Зарядтың сақталу заңы – кез келген тұйық жүйенің (электрлік оқшауланған) электр зарядтарының алгебралық қосындысының өзгермейтіндігі (сол жүйе ішінде қандай да бір процестер жүрсе де) туралы табиғаттың іргелі дәл заңдарының бірі. Ол 18 ғ-да дәлелденген. Теріс электр зарядын тасушы электронның және электр зарядының шамасы электрон зарядына тең оң электр зарядты протонның ашылуы, электр зарядтарының өздігінше емес, бөлшектермен байланыста өмір сүретіндігін дәлелдеді (заряд бөлшектердің ішкі қасиеті болып саналады). Кейінірек электр заряды шамасы жөнінен электрон зарядына тең оң не теріс зарядты элементар бөлшектер ашылды. Сонымен, электр заряды дискретті: кез келген дененің заряды элементар электр зарядына еселі болып келеді. Әрбір бөлшектің өзіне тән белгілі бір электр заряды болатындықтан, бөлшектердің бір-біріне түрлену процесі болмаған жағдайда, зарядтың сақталу заңын бөлшектер саны сақталуының салдары ретінде қарастыруға болады. Мысалы, макроскопиялық дене зарядталған кезде зарядты бөлшектер саны өзгермейді, тек зарядтардың кеңістікте қайтадан тарала орналасуы өзгереді: зарядтар бір денеден басқа бір денеге ауысады.

Бөлшектердің бір-біріне түрлену процесі тән – элементар бөлшектер физикасында бір бөлшек жоғалады, бір бөлшек жаңадан пайда болады. Бұл жағдайда да зарядтың сақталу заңы қатаң сақталады, яғни бөлшектердің өзара әсерлесуі және түрленуі кезінде қосынды заряд өзгермейді. “Жаңа” зарядты бөлшектің пайда болуы не сондай заряды бар “ескі” бөлшектің жоғалуымен, не заряды оған қарама-қарсы зарядтар жұбының пайда болуымен (мысалы, бөлшек-антибөлшек жұбының пайда болу процесі) бір мезгілде өтеді. Оның үстіне, мұндай түрленулер кезінде зарядтың сақталу заңынан басқа да сақталу заңдары (энергияның сақталу заңы, қозғалыс мөлшерінің сақталу заңы, т.б.) орындалады.

Зарядтың сақталу заңы энергияның сақталу заңымен бірге электронның орнықтылығын “түсіндіреді”. Электрон (және позитрон) – зарядталған бөлшектердің ең жеңілі. Сондықтан да ол ешуақытта ыдырамауға тиіс. Электронның өзінен гөрі ауыр зарядталған бөлшектерге (мысалы, мюонға, -мезонға) ыдырауына энергияның сақталу заңы, ал оның өзінен гөрі жеңіл бейтарап (нейтрал) бөлшектерге (мысалы, фотонға, нейтриноға) ыдырауына зарядтың сақталу заңы кедергі болады. Зарядтың сақталу заңының дәл орындалатындығын электронның өз зарядын 51021 жыл бойы жоғалтпайтындығынан көруге болады.

Электр заряды – бөлшектер мен денелердің сыртқы электрмагниттік өріспен өзара әсерін, сондай-ақ олардың электрмагниттік өрістерінің өзара байланысын анықтайтын негізгі сипаттамалардың бірі.

Электр заряды 2 түрге ажыратылады және ол шартты түрде оң заряд және теріс заряд деп аталады. Аттас зарядтар бірін-бірі тебеді, ал әр аттас зарядтар бірін-бірі тартады. Дененің электр заряды оның құрамына енетін барлық бөлшектің электр зарядының алгебр. қосындысына тең. Электр заряды дискретті, яғни барлық бөлшектер мен денелердің электр заряды еселі болып келетін ең кіші элементар электр заряды болады. Оқшауланған электр жүйесінде зарядтың сақталу заңы орындалады. Қозғалмайтын электр зарядының арасындағы өзара әсер Кулон заңымен, ал электр заряды және оның эл.-магн. өрісінің арасындағы байланыс Максвелл теңдеуімен сипатталады. Заттағы өрісті қарастырған кезде электр заряды еркін заряд және байланысқан заряд болып ажыратылады. Электр зарядының бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшеу бірлігі – кулон (к)

Электростикалық өріс - қозғалмайтын электр зарядтарының электр өрісі.

Жермен өзара әрекеттесетін кез - келген дене оның центірінен әр түрлі қашықтықта түрліше потенциалдық энергияға ие, g1 электр заряды басқа g2 зарядынан әр түрлі қашықтықта болған сайын әр түрлі потенциалдық энергияға ие болады. ^[1] g заряды тудырған электр өрісіндегі зарядты, өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне орын ауыстырғандағы электр өріс күштерінің атқарған жұмысы электрлік өзара әрекеттің потенциалдық энергиясының өзгеру өлшемі болып табылады:

A=Eп-Eк

Өрістің әр нүктесіне зарядқа осы зарядқа пропорционал F=gE күші әрекет етеді. Заряд орын ауыстырғандағы бастапқы және соңғы орындарына тәуелді:

A/g=Еп1/g-Еп2/g

Eп1 мен Еп2 электр өрісінің 1 және 2 нүктелеріндегі g зарядының потенциалдық энергиясы. Бұл зарядтың әр нүктедегі потенциалдық энергиясы әр түрлі болады. Ол зарядтың өзіне және өрістің қасиеттеріне байланысты. Eп/g қатынасы зарядтың шамасына тәуелді емес, өрістің энергетикалық сипаттамасы деп қабылдап, p әріпімен белгілейді және берілген нүктедегі өрістің потенциалы деп атайды:

Р=Еп/g

Eп1/g-Еп2/g шамасы бірлік оң зарядтың потенциалдық энергиясының өзгеруі болып табылады. Өрістің нүктелерінің арасындағы потенциалдар айырымы дейді және оны р1-р2 немесе U деп белгілейді:

U=p1-p2=Eп1/g-Еп2/g=A/g

Өрістегі заряд бір нүктеден екінші нүктеге орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқаратын жұмысы мынаған тең:

A=g(p1-p2)=gU

Өрістің екі нүктесі арасындағы потенциалдар айырымының физикалық мәні бар - кернеу деп атайды. Потенциалдар айырымы электр өрісінің энергетикалық сипаттамасы болып табылады. Электр өрісінің кернеулігі қарастырылатын нүктелер арасындағы кернеудің олардың арақашықтығына қатынасына тең.