Емтихан билеті №13

1.Молекулалардың соқтығысуының орташа саны және еркін жолының орташа ұзындығы

Газ молекулалары ретсіз қозғалғандықтан бір - бірімен үнемі соқтығысады.

Молекулалардың кезекті соқтығысқанға дейінгі жүрген жолының ұзындығы деп атайды. Әрбір соқтығысуға дейінгі жүрілген жолдар шамасы әртүрлі және молекулалар саны шексіз көп болғандықтан молекуланың еркін жүру жолының орташа ұзындығы деген шама енгізіледі.

Соқтығысқаннан кейінгі екі молекуланың центрінің бір-біріне ең жақын келу аралығын молекуланың эффектілік диаметрі (d) деп атайды. Оның шамасы соқтығысатын молекулалардың жылдамдығына, яғни температурасына байланысты. Оны математикалық түрде былай жазамыз:, мұндағы - молекуланың орташа арифметикалық жылдамдығы, ол молекуланың 1 секундта жүрген орташа жолына тең, Z - газдың бір молекуласының 1 секундта соқтығысуының орташа саны.

Соқтығысу саны (Z) табу үшін, диаметрі d шар түріндегі молекула тыныш тұрған басқа молекулалардың арасында қозғалсын деп қарастырайық. Бұл молекула өзінен центрлерінің ара-қашықтығы d – ға тең немесе одан аз аралықта орналасқан молекулалармен соқтығысады, яғни 1.10 - суреттегідей бір - бірінен d аралықта болатын «сынық» цилиндр ішінде орналасуы керек.

1 секунд ішіндегі орташа соқтығысу саны «сынақ» цилиндрдің көлеміндегі молекула санына тең: Z=nV мұнда n-молекула концентрациясы.

V=d2
(- молекуланың орташа жылдамдығы немесе 1 секундта жүрген жолы). Олай болса орташа соқтығысу саны
Басқа молекулалардың қозғалысын ескерсек

Онда еркін жүру жолының орташа ұзындығы (1.32) болады,

яғни молекуланың концентрациясына кері пропорционал. Бұдан бұрын айтқанымыздай тұрақты температурада идеал газдың концентрациясы оның қысымына тура пропорционал Р= nкТ еді.

2.Альфа-бета және гамма-сәулелерінің заңдылықтары. Радиоактивтілік. Радиоактивтік сәуле шығару түрлері.

Радиоактивтілік

Табиғи және жасанды радиоактивтілік. Радиоактивтіліктің ортақ заңдылықтары. Радиоактивтік ыдырау заңдары. Радиоактивтікті ядроның ыдырау тұрақтысы, жартылай ыдырау периоды, орташа өмір сүру уақыты.

5. Альфа-ыдырау

Негізгі тәжірибелік заңдылықтар. Альфа-бөлшектердің спектрі. Альфа-ыдырау теориясының элементтері. Электростатикалық тосқауыл. Туннелдік эффект. Жартылай ыдырау периодының (ыдырау тұрақтысының)альфа-бөлшектің энергиясына тәуелділігі. Жартылай ыдырау периодының ядроның радиусына тәуелділігі.

6. Бета-ыдырау

Бета-ыдырау түрлері. Электрондардың энергетикалық спектрі. Нейтрино. Нейтриноның барлығын тәжірибелік дәлелдеу. Бета-ыдырау теориясының элементтері. Нәзік әсерлесу туралы ұғым. Рұқсат етілген және тыйым салынған өлшеулер. Сұрыптау ережелері. Ферми және Гамов-Геллер көшулері. Бета-ыдырау үшін жұптылықтың сақталмауы. Нейтриноның массасы мәселелері.

7. Ядролардың гамма-нұрлануы

Гамма-кванттардың энергетикалық спектрі. Гамма-өтулердің мультипольдігі. Электрлік және магниттік гамма-өтулер. Гамма-өтулердің ықтималдылығы. Гамма-өтулер үшін импульс моменті мен жұптылық бойынша сұрыптау ережелері. Ядролық изомерия. Электрондық ішкі конверсия. Мессбауэр эффектісі.

8. Ядролық реакциялар физикасы

Ядролық реакциялардың ортақ зандылықтары. Реакциция арналары. Ядролық реакциялар үшін сақталу заңдары. Ядролық реакцияның энергиясы. Ядролық реакцияның табалдырығы. Ядролық реакция қимасы. Ядролық реакциялардың механизмі. Құрама ядро моделі. Резонанстық ядролық реакциялар. Брейт-Вигнер формуласы. Ядролық тіке реакциялар. Гамма-кванттардың, жеңіл және ауыр зарядталған бөлшектердің әсерінен өтетін рекциялар.

9. Ядролардың бөлінуінің физикасы

Атом ядроларының бөлінуіне тәжірибелік мәлеметтер. Бөлінудің элементар теориясы. Ядроның бөлінуінің энергиялық шарты. Бөліну энергиясы. Бөліну параметрі. Ядролардың бөліну механизмі. Бөлінудің потенциалдық тосқауылы. Құлшындыру энергиясы. Нейтрондардың әсерінен бөліну. Бөліну нейтрондары. Нейтрондардың ұрпақтары. Нейтрондардың көбею коэффициенті. Ядролардың бөлінуін басқару мен бөліну энергиясын пайдалану мүмкіндігі. Сындық мөлшер. Сындық масса. Ядролық реакторлар.

3. 5·10⁵ Дж жылу мөлшерімен балқу температурасында алынған қанша қорға­сынды балқытуға болады? Қорғасынның меншікті балқу жылуы 2,5·10⁴ Дж/кг

Шешуі; m=Q/лямбада. Сонда m=5·10⁵ / 2,5·10⁴

^{Жауабы:20 кг.}

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №14

1. Адиабаттық процесс. Пуассон теңдеуі. Қайтымды және қайтымсыз процесстер. Айналымды процесс.

Жылудан оқшауланған жүйедегі процесс адиабаттық деп аталады.

Газдың жылу сыйымдылығы

Дененің температурасын 1К-ге арттыру үшін оған келтірілген жылу мөлшеріне тең шаманы дененің жылу сыйымдылығы деп атайды.

Меншікті жылу сыйымдылық – бұл 1кг заттың жылу сыйымдылығы.

Мольдік жылу сыйымдылық – бұл 1 моль заттың жылу сыйымдылығы.

Газды тұрақты көлемде немесе тұрақты қысымда қыздыруға болады. Соған сәйкес газдың екі жылу сыйымдылығы болады: и .

Бұл өрнекті Майер формуласы деп атайды.

Жылу сыйымдылықтардың қатынасы адиабата көрсеткіші деп аталады:

Адиабаталық процесте

Менделеев-Клапейрон теңдеуін дифференциалдаcaқ

Соңғы екі теңдеуден мынаны аламыз:

екенін ескеріп және айнымалыларды жекелесек,

Интегралдағаннан кейін немесе

1 және 2 күйлер өз қалауымызша алынғандықтан,

Бұл өрнекті Пуассон теңдеуі деп атайды.

Қайтымды және қайтымсыз процестер.

Егер термодинамикалық процесс тура бағытта да, кері бағытта да өте алатын болса, онда ол қайтымды процесс деп аталады. Әрі, егер мұндай процесс алдымен тура бағытта, сосын кері бағытта өтсе және жүйе бастапқы орнына қайтып оралса, онда бұл жүйені қоршаған ортада ешқандай өзгеріс болмайды. Барлық осы шартты қанағаттандырмайтын процесс қайтымсыз болып есептелінеді.

Нақты процестер қайтымсыз, онда барлық уақытта энергияның диссипациясы (жоғалуы) (үйкелістен, жылуөткізгіштіктен т.б) болады. Қайтымды процесс –бұл физикалық модель – бұл нақты процестердің идеализациясы.

2. Ядролық реакциялар. Реакцияның тізбектік бөлігі. Ядролық реактор. Энергия көздерінің мәселелері.

Ядролық реакциялар. Радиоактивті құбылысы ашылғаннан кейін ғалымдар бір элемент ядросы-ң екінші элемент ядросына айналатынын білді.

Элементар бөлшектердің әсерінен бір элемент ядросының айналуын ядролық реакция д.а. Алғаш ядролық реакцияны 1919ж. Резерфорд жүзеге асырды. Ол азот атомының ядросына - бөлшектермен атқылаудың нәтижесінде оттегі изотопы мен протон алды.

Осы сияқты

Бұл реакцияларды қысқаша былай жазуға болады:

Реакцияның тізбектік бөлігі. Ядро екі бөлікке бөліну үшін ол қозған күйге түсуі керек. Ол үшін атқылау арқылы ядроның энергиясына көбейту керек.

Ядро екіге бөлінген кезде пайда болатын нейтрондар басқа ядроларға беріліп, оларды тағы екіге бөледі. Сөйтіп, кете береді. Бұны бөлінудің тізбекті реакциясы д.а. Тізбекті реакцияның жүруі нейтронның көбею коэффициенті К- мен сипатталады.

Мұндағы:Nt-реакцияның бір кезеңдегі ядроларды бөлуге қатысатын нейтрондар саны.

Nt-1 оның алдыңғы кезеңдегі ядроны бөлуге қатысқан нейтрондар саны. Егер К=1 болса, бөлінуге қатысып отырған заттың массасын кризистік масса деп атайты. Егер К<1 болса, онда реакция өшіп калады. Ал К>1 болса, жарылыс болады. Бұл атом бомбаларында қолданылады.

Ядролық реактор. Ядролық энергетикада бөлінудің тізбектік реакцияларын жүзеге асыру ғана емес, сонымен қатар оны басқаруда үлкен маңыз атқарады. Бөлінудің тізбектік реакциясы жүзеге асырылатын және ұсталып тұратын құрылғы, ядролық реактор д.а. Әлемде бірінші реакторды іске қосу Э. Ферми басшылығымен Чикаго университетінде, Ресейде ж/е Еуропада И.В. Курчатов басшылығымен Мәскеуде жүзеге асырылды.

Ядролық реакторлар былайша ажыратылады:

1. Активті аумақта болатын негізгі материалдар-ң сипаты бойынша;

2. Активті аумақта ядролардың отынның ж/е баяулатқыш-ң орналасу сипаты бойынша;

3. Нейтрондар энергиялары бойынша;

4. Режим түрі бойынша;

5. Тағайындалуы бойынша;

3. 5·10⁵ Дж жылу мөлшерімен балқу температурасында алынған қанша қорға­сынды балқытуға болады? Қорғасынның меншікті балқу жылуы 2,5·10⁴ Дж/кг.

Q=5* Дж

ƛ=2,5∗ Дж/кг ƛ= ; m=

m-? m= =20кг

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №15

1.Электр зарядының сақталу заңы. Кулон заңы. Электр өрісі.

Электр зарядтарының жоғалуы және қайтадан пайда болуы мүмкін. Алайда әрқашан қарама-қарсы таңбалы екі элементар заряд бір мезгілде жоғалып немесе пайда болып отырады. Сондықтан электрлік изоляцияланған жүйе зарядтарының қосындысы өзгеруі мүмкін емес. Бұл тұжырымдау электр зарядының сақталу заңы деп аталады.

Кулон заңы. Бірдей таңбалы зарядтарды (немесе аттас зарядталған деп аталатын) тасушы денелер бірін-бірі тебеді. Ал, әр аттас зарядты денелер бірін-бірі тартады. Нүктелік деп аталатын зарядтардың өз ара әсер күші бағынатын заңды 1785 жылы Кулон анықтаған.

Нүктелік заряд - электрленген материялық нүкте. Нүктелік заряд деп осы дененің электр зарядтарын тасымалдайтын басқа денелерге дейінгі қашықтығымен салыстырғанда мөлшерін ескермеуге болатын зарядталған денені айтады.Кулон заңы былай тұжырымдалады:нүктелік екі зарядтың өз ара әсер күші әрбір зарядтардың шамаларына пропорционал және олардың ара қашықтығыныңквадратына кері пропорционал. Кулон заңы мына формуламен өрнектеледі: .

мұндағы: - пропорционалдық коэффициент, мен өз ара әсерлесетін зарядтардың шамалары, - олардың ара қашықтығы. СИ системасында зарядтың бірлігі Кулон (К)

болып табылады. Кулон заңындағы пропорционалдық коэффициентті ге тең деп алады. - шамасы электрлік тұрақты деп аталады. Ол мынаған тең: .

Электр өрісі – электр зарядтары өзара әсерлесетін материяның түрі. Электр өрісін заряд туғызады. Қозғалмайтын заряд өрісін – электростатикалық деп атайды. Элекр өрісін өлшеуіш құралдармен байқауға болады. Осы сыншы зарядты электр өрісіне қойған кезде оң зарядтардың кеңістіктегі орнына және мәніне ешбір өзгеріс енгізбеу керек. Осыған қандайда бір F күші әсер етсін делік. Осы күштің сынақ зарядқа қатынасының векторлық шамасы электр өрісінің кернеулігі деп аталды. Зарядтардың арасындағы әсер электр өрісі арқылы жүзеге асырылады. Кез-келген заряд өзінің айналасында кеңістіктің қасиетін өзгертеді - онда электр өрісін туғызады. Берілген жерде өрістің барын анықтау үщін ол жерге зарядталған денені орналастырып, ол электр күштерінің әсерін байқай ма жоқ па соны анықтаймыз.

Сөйтіп, электр өрісін біліп, зерттеу үшін белгілі бір “сынақ” зарядты пайдалану керек.

- бұл векторлық шаманы берілген нүктедегі (яғни сынақ зарядтың f күштің әсеріне ұшырайтын нүктедегі) электр өрісінің кернеулігі деп атайды.

Электр өрісінің кернеулігінің өлшем бірлігі: Ньютон бөлінген Кулон (Н/Кл).

2.Жарық интерференциясы. Жарық толқындарының когеренттілігі және монохроматтылығы. Оптикалық жол ұзындығы.

Жарық интерференциясы. Екі когерентті жарық толқындарының қабаттасуы кезінде жарық ағыны кеңістік қайта қайта бөліп тарату жүреді, нәтижесінде бір жерлерде қарқындылық максимумы бір жерде қарқындылық максимумы пайда болады. Бұл құбылыс жарық интерференциясы деп аталады.

Когеренттілік. Бірнеше тербелмелі немесе толқындық үрдістердің уақыт және кеңістік бойынша үйлесімді (өзара байланысты) өтуі когеренттілік деп аталады. Жиілігі белгілі бір мәнге тең және тұрақты болатын толқындар монохромат толқындар деп аталады. Монохромат толқындар – когерентті толқындар болып табылады.Жарық толқынының берілген ортадағы s жолының геометриялық ұзындығының осы ортаның n сыну көрсеткішіне көбейтіндісі жолдың оптикалық ұзындығы деп аталады:

3.Оттегінің (M = 32 г/моль) 1 киломолінің массасын анықтаңыз

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №17-18

1.Материалдық нүктенің сызықтық жылдамдығы мен бұрыштық жылдамдығы арасындағы байланысты

Қозғалысты түсiндiру үшiн материалдық нүкте деген ұғым енгiземiз. Материалдық нүкте деп, өлшемі, пішіні оның қозғалысына еш әсерін тигізбейтіндей, массасы бір нүктеге жинақталған денені айтады.

Материалдық нүкте - қозғалысты қарастырған кезде мөлшерлерін ескермеуге болатын денені түсінеді. Мұндай ескермеушіліктің қарастырылып отырған есептің нақты шарттарына тәуелді болатындығы сөзсіз.

Материалдық нүкте радиуы Rшеңбер бойымен қозғалып, tуақыт мезетінде ȹ(фи) бұрышына бұрылсын. Бұрыштық жылдамдық w деп, дененің бұрылу бұрышынан уақыт бойынша алынған бірінші ретті туындысына тең физикалық векторлық шаманы айтамыз.

Бұрыштық жылдамдықтың өлшем бірлігі w=1 рад/с. Сызықтық жылдамдық пен бұрыштық жылдамдық арасында мынадай байланыс бар: место формулы

2. Ядролық реакциялар. Реакцияның тізбектік бөлігі. Ядролық реактор. Энергия көздерінің мәселелері.

Ядролық реакциялар. Радиоактивті құбылысы ашылғаннан кейін ғалымдар бір элемент ядросы-ң екінші элемент ядросына айналатынын білді.

Элементар бөлшектердің әсерінен бір элемент ядросының айналуын ядролық реакция д.а. Алғаш ядролық реакцияны 1919ж. Резерфорд жүзеге асырды. Ол азот атомының ядросына - бөлшектермен атқылаудың нәтижесінде оттегі изотопы мен протон алды.

Осы сияқты

Бұл реакцияларды қысқаша былай жазуға болады:

Реакцияның тізбектік бөлігі. Ядро екі бөлікке бөліну үшін ол қозған күйге түсуі керек. Ол үшін атқылау арқылы ядроның энергиясына көбейту керек.

Ядро екіге бөлінген кезде пайда болатын нейтрондар басқа ядроларға беріліп, оларды тағы екіге бөледі. Сөйтіп, кете береді. Бұны бөлінудің тізбекті реакциясы д.а. Тізбекті реакцияның жүруі нейтронның көбею коэффициенті К- мен сипатталады.

Мұндағы:Nt-реакцияның бір кезеңдегі ядроларды бөлуге қатысатын нейтрондар саны.

Nt-1 оның алдыңғы кезеңдегі ядроны бөлуге қатысқан нейтрондар саны. Егер К=1 болса, бөлінуге қатысып отырған заттың массасын кризистік масса деп атайты. Егер К<1 болса, онда реакция өшіп калады. Ал К>1 болса, жарылыс болады. Бұл атом бомбаларында қолданылады.

Ядролық реактор. Ядролық энергетикада бөлінудің тізбектік реакцияларын жүзеге асыру ғана емес, сонымен қатар оны басқаруда үлкен маңыз атқарады. Бөлінудің тізбектік реакциясы жүзеге асырылатын және ұсталып тұратын құрылғы, ядролық реактор д.а. Әлемде бірінші реакторды іске қосу Э. Ферми басшылығымен Чикаго университетінде, Ресейде ж/е Еуропада И.В. Курчатов басшылығымен Мәскеуде жүзеге асырылды.

Ядролық реакторлар былайша ажыратылады:

6. Активті аумақта болатын негізгі материалдар-ң сипаты бойынша;

7. Активті аумақта ядролардың отынның ж/е баяулатқыш-ң орналасу сипаты бойынша;

8. Нейтрондар энергиялары бойынша;

9. Режим түрі бойынша;

10. Тағайындалуы бойынша;

3. 5·10⁵ Дж жылу мөлшерімен балқу температурасында алынған қанша қорға­сынды балқытуға болады? Қорғасынның меншікті балқу жылуы 2,5·10⁴ Дж/кг.

Q=5* Дж

ƛ=2,5∗ Дж/кг ƛ= ; m=

m-? m= =20кг

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №25

1. Джоуль – Ленц заңын түсіндіріңіз

.

Бұл өрнек Джоуль – Ленц заңы деп аталады.

Джоуль – Ленц заңы былай тұжырымдалады: өткізгіштен бөлініп шығатын жылу мөлшері уақытқа, өткізгіштің кедергісіне және ток күшінің квадратына пропорционал болады. Жылу мөлшері де жұмысқа сәйкес Дж -мен өлшенеді.

2. Импульс моментінің сақталу заңын түсіндіріңіз

Материалдық дененің массасы мен жылдамдығының көбейтіндісіне тең және бағыты жылдамдықпен сәйкес векторлық физикалық шама материалдық дененің импульсі деп аталады:

.

Бұл импульстың сақталу заңы деп аталады.

Импульстың сақталу заңы кеңістік симметриясының белгілі бір қасиеттерінің – оның біртектілігінің салдары болып саналады. Денелердің тұйық жүйесін тұтас оның физикалық қасиеті ретінде кеңістікке паралель ауыстыру кезінде қозғалыс заңдары өзгермейді, басқалай айтсақ санацудың инерциялық жүйесі координаттарының басталу жағдайын таңдауға қатысты емес.

3. Есеп. Желдеткіштің валы n = 5 айн/с жиілікпен айналады. Валдың бұрыштық жылдамдығын табыңыз.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №22-28

1. Орын ауыстыру векторы. Жылдамдық. Үдеу.

Орын ауыстыру векторы - деп дененің бастапқы орнын соңғы орнымен қосатын түзудің кесіндісіне тең векторлық шаманы айтады. Түзу сызықты қозғалыс кезінде олар бір-біріне тең немесе сәйкес келеді. S=II. Қисықсызықты қозғалыс кезінде жол әрқашан үлкен болады. S > II. Дене бастапқы орнына оралса орын ауыстыру нөлге тең болады. Шеңбер бойымен айналған кезде S=айналу саны.

Материалдық нүктенің кеңістіктегі орнының өгеруін сипаттау үшін жылдамдық ұғымын енгіземіз. Жылдамдық дегеніміз дененің бірлік уақыт ішінде жүрген жолы. Белгіленуі-v, векторлық шама, өлшем бірлігі-халықаралық бірліктер жүйесінде [м/с] болады. Бірқалыпты қозғалған нүктенің жылдамдығы (V),сан жағынан, нүктенің жүрген жолының (S) сол жолда жүруге кеткен уақыт аралығына (t) қатынасына тең. V=S/t. Орташа жылдамдық дененің S жүрген жолының t уақыт аралығына қатынасын орташа жылдамдық деп атайды Vорт=S/t. S-жол және t-скалярлық шамалар, сондықтан орташа жылдамдық скаляр.

Жылдамдықтың өзгеру шапшаңдығын сипаттайтын шама үдеу деп аталады. Ол жылдамдық өзгерісінің осы өзгеріс болған уақыт аралығына қатынасын береді. А=V/t

2.Молекула қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы

Молекула-кинетикалық теорияның негізгі қағидалары:

1.Барлық заттар бөлшектерден тұрады.

2.Осы бөлшектер тәртіпсіз, хаостық қозғалыста болады. Бұл қозғалыс жылулық қозғалысы деп аталады.

3.Бөлшектер бір-бірімен өзара әсерлеседі. Зат бөлшектерінің жылулық қозғалысын көрнекті түрде көрсететін тәжірибені ағылшын ғалымы Броун жасады. Броун микроскоптың көмегімен сұйықта қалқыған гүл тозаңдарының жылдам,тәртіпсіз қозғалысын бақылады.

Микроскопиялық параметрлердің (қысым, көлем) микроскопиялық параметрлермен (молекулалардың массасы, жылулық қозғалыс жылдамдығы, кинетикалық энергиясы) арасындағы байланысты көрсететін өрнекті молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі деп атайды.

Молекулаларыдың орташа жылдамдығы <V>=V1+V2+…Vn/N өрнегімен анықталады. Молекулалар концентрациясы- n=N/V, N- молекулалар саны, Концентрация деп бірлік көлемдегі бөлшектер санын айтамыз. Өлшем бірлігі n= [м-3]. Бір бағытта қозғалатын бөлшектер саны- N=1/6nV, V=SL=SVдельта t. Сонымен дельта t – уақытты ауданы S-қабырғаға соқтығысқан молекулалар саны: N=1/6nSVдельта t.

Ek=mv2/2- газ молекуласның ілгерілмелі қозғалысының орташа мәні. Осы алынған өрнекті молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі немесе Клаузиус теңдеуі деп атайды. Газдың қысымы газ молекулаларының жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясына тура пропорционал болады.

Температураның негізгі физикалық мағынасын көрсететін өрнек: Ek=3/2kT. 1.38*10-23 Дж/К Больцман тұрақтысы деп аталады. t газ молекуласының орташа кинетикалық энергиясының сандық мөлшері болып табылады. Больцман тұрақтысы t Кельвинге өзгергенде газ молекуласының орташа кинетикалық энергиясы қаншаға өзгеретінін көрсетеді.

3.Есеп. 36 км/сағ жылдамдықпен қозғалып келе жатқан троллейбус тежелгеннен кейін 4 с ішінде тоқтайды. Тежелу басталғаннан кейін ол қандай тұрақты үдеумен қозғалады

Есеп

a=V/t=36 км/саг / 4с

а=өлшем бірлігі 1м/с2= > a=9 м/с2

ЕМТИХАН БИЛЕТІ №23-29

1. Кернеулік пен потенциал арасындағы байланысты түсіндіріңіз

Электр өрісі кернеулігі мен потенциал арасындағы байланыс.

Электр өрісін не векторлық шама Е арқылы, не скаляр шама арқылы сипаттауға болады. Шынында, өріс күштерінің q зарядқа жол кесіндісіне істеген жұмысы бір жағынан q , екінші жағынан зарядтың потенциялық энергиясының кемуі түрінде, яғни -d(q ) =- q түрінде көрсетілуі мүмкін. Бұл өрнектерді теңестіру ақылы мынаны аламыз: .

мұндағы арқылы кеңістікте еркін таңдап алынған бағыт белгіленген. Дербес жағдайда, , , .

Осыдан: Е=i

Жақшаның ішіндегі өрнек скалярдың градиенті (grad ) деп аталады.

Градиенттің белгілеуін пайдаланып, былай жазуға болады: Е=-grad .

Сөйтіп, электр өрісінің кернеулігі кері таңбамен алынған потенциалдың градиентіне тең.

2. Тармақталған тізбек үшін Кирхгофтың бірінші заңы

Кирхгофтың бірінші ережесі түйіндерге қатысты оған келетін ток пен одан шығатын ток арасындағы байланысты қарастырады. Егер түйінге кіретін токтарды оң, ал шығатын токтарды теріс деп есептесек, онда мынадай ережені атуға болады: түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралық қосындысы нөлге тең (4 - сурет):

. Жалпы түрде: . Бұл өрнек Кирхгофтың бірінші ережесі деп аталады. Мұны былайша түсіндіруге болады: егер түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлден өзгеше болса, түйінде зарядтар көбейіп не азайып кетер еді де, бұл өз кезегінде түйіндегі потенциалдың және тізбектен ағатын токтың өзгеруіне әкеп соғар еді. Кирхгофтың екінші ережесін жалпы түрде энергияның сақталу заңына сүйеніп, тармақталған тізбек үшін Ом заңын қорытындылау арқылы түсіндіруге болады. -кез келген тұйық контур үшін э.қ.к.-нің алгебралық қосындысы ток күшінің кедергіге көбейтіндісінің алгебралық қосындысына тең. Бұл өрнек Кирхгофтың екінші ережесі деп аталады.

3. Есеп. Радиусы 10 см және массасы 800 г диск өз осімен айналып тұр. Дисктің инерция моментін табыңыз

Берілгені: r = 10см =0.1м

m=800г=0.8кг

I=?

Шешуі:

I=1/2mR²

I=1/2*0.8кг*0.01м²=0.008/2=0.004кг*м²

Жауабы: 0.004кг*м²

Дата добавления: 2014-12-27