efp konspektai
DESCRIPTION
fizikos konspektas mifTRANSCRIPT
{ '."-k,
x,'.,4a/,4-{.Д, ",'%.
-*.h "/;щ,".rц /fnсf.:r7,
;з3з--d4Й.lп*( и.z,7-*, 7 tй-:з:Ц:э-ф'z-a -7a:t-/оlи"o5 n/'зиtоу*,"'Z- й Zi;
/4 п"t,с,,Ь r,.-,.ф* ,ЬЭ2* ,ry/* l.<щ -
; pzzz+rеlhlal5 - l"{/*s А-/"5 /*4цr4й /.{, у,",) й.-.ь ,n-'tzz-'/.o,:, i*/u2,-l,'-s.7-> n 4^4;- -;;;
-/*/.E - /.,х.
. r зhЙLD, /*/ 1>a,...*.fu .,z.i/,.2.u,
1/ -: : /-
4-***э фЧй Й'.- 7"1"/..,2'-n;*-5 ,*aхzz;/у'
Б./* -Ьь"Z .z-,--Ь/rt''2.r./z.ц-.l n,e,,',7!,.ц;,/r',o/ц0i,)/o"-
I ^//а./L! ..i;o-/1,
,&..'i7,l-/,o,. ', ,* й.,,t.oitu;
',fr"oor-t
., r.'l "t'-o
(,.'-
Tr :"й-.' ,','/; ?-Йlz*fi r*o-'/..-сL-tЬL*.az- ,И ,/*.;Iz ft,r,k2oцz,lу; j*.-/iiу4^ /4,/-tёъilz4'|< d?И-,Г,c,-3
r*-аa-zz 4' сL-2a/u|-.*
tLе *l
i,2 ,/0+вfs
n1
'-' //е<<*-gf-fl-ф:*:%.r"z
*Ф.Д'/o,,/--сir'rz*сzоQ2цв ,
q+fi п,'l< /in#."?;a. lo-oФ 'L'v2-,/ ) ;. .,f*r* f,u,/э1 "1*'.r;''.*
/'l'.zt/.La- y'tсс22tlz, dа.a{ul7ry &,Ц-/',', 7фн,2rr z'е/ 'o*,y'-,, 1,,*,/ й y'-fn й*; *4'a*,Ь ,*)'-
i '(/*-J1 o /",Й ,,. i)Z,lu,2z-сф ,lа-oce.+е1 ф2*2;".^o'!p',|,ui,luо i- ry'"- lеvo,-oа/,2o,s,o,,/o<. 4*4u 77a ,t.',.'-/zZsl Zо"1
vчs\'|', iч* "/J'Й* ,--ссz-/lэl>t - r'с.2. .".z-Ьl./Й.Z^,l ', i ':j-l.-b"rе Й /4 J-а". .ilЧ-v .v/.*ft 7u-
l ) ,r-&,/ ^/.-€/
r',"Ь"v- /"-4ъ^-, ,ф 1мЬд u,' l !L' ,tz',й /.*;,hщ / /t zo;l^'/* vzzafl.,"**4 a1 | a,у;n7/аh rаt)t* v'"zф','.*. tr"d.Й-r /"-//",3-i ) nf""7l*'а , /&х.-P, v'"zф'z',*a /-d.Й-r *""l/4\ i Й- с*-.,o r/-,*3, /|/ /-JL,z,-a{-";*' l../ti;..4' ltz_
i s.,1,-"А,J^ ; o*u,)./o,*,,l .,- /1 , .,,!.l,{ r ' !: нr..,{вrf4-:,/; r a-н,jp,*,,
/,ц.o/e'ZЙ- .! 1-7яцa.Й."?'Фr /ИL"Ъи-й ,"",.ф;.' ff4.'',--
.-?* А.-
("* ;-^Ё. r* *-"fh / а ,|lz4i4{l4э /*/2,-l i ,'.,-- : a--* u*ft*ut ".-;,*"lч 7rza'Z -\'l*. /Lс*<z.2aafu',*l1|.{a7ц44 inе,ra,oъ,-,'o r7!.o с.'i!,|2- - )щ.l2Lц1) *,*tr,l,ч
iry"'* dс:rаoL{ . |^-,,;,,)',- ^,
n7'ф'u<), i р. ,"ф:, *;"
T1. Fizikоs tikslаi ir Iпеtоdдi
Еizikоs tiksiаi. Susid.uгdamas kasdiецiдiaтrе gyvеnimе iт pтaktinёjеvеikiojе su ivaiтiais fizikiniais оbjеktаis, rеiSkiniais, situaсijoшis ir jцtаr.оusavio гySiais, йmogus susikuria s4шonёjе шodeliЦs, Ьusidеdanёiusi5 tц objеktч, теiSkinir1, sit]raсijц ir jц taгрusavio тySiц vaizdiniц, taip patоpеravimo jais taisykliц. Zmоgus pгadёjo kurti s4rnonёjе fizikinёs rеaiy-bёs гдodеliцs, kai tik atsirado рati s4шonё. Todёl nеnuostabu, kаd paskiгitч rпodеliч еiешеntai (pavуtdliui, еrdyёs iг iaiko s4vokos) taip gi]iaiisiSaknijo m.itsч s4rлonёjе, jog kai kuriс filosofai juos palaikё sqrnопёsfoгm.onris; o nе i5оrinio pasauiio еlепзеntq atspindйiais s4шonёjе. lvlo-kаntis fizikq kaip пaoksi4, svaтbu yisada fuтёti omеnyjе jos konstгukсijчrnodеliSkuш4. Fizikоs tikslаs _ sudaryti шlisч sqшonеjе toki fiziпiopasаuliо pаvеikslq, kuтis iSsашiausiai аtspiпdёtч tо pаsaulio sar7bеs iтkurio еlеmentus siеtц tokiе рat тySiai, kokiе siеja iЁoгinio pasaulioе1еmеntцs.
Abstтakсijоs ir пodеliц гibоtumаs. Rеaliamе fiziцiamе pasaulyjе геi5.kiiriц iг daiktч rySiai yтa tokiе sudёtingi, kad visц jц nеimanoшa apтёptinе tik pгaktiSkai, bеt пеtgi i5 prinсipo tеoriS.kai. Juk matегijos savybёs _nеiSsеmiaшos. Tоdёl, kuтiапt лrodеliвs, аtsiйvelgia-rna tik ! еsrпinеs kоn-kтеEiаi rеiSkiпiч gгupеi sarybеs Ьei гySius. Tik su tokiais apriboji:naispavyksta sukurti modеiius, kuriuos mintis {stсngia aprёpti. Atmеsti visk4,kas konkтеёiam геiSkiniui nёra еsшiDga _ tai yiеnas svarbiausiч uйda-viпiц, atliеkant fizikos tyrimus. Рarгyzdйiui, studijuojant planеtч judёjim9арiе Saulq dёsniцs, nеrеikia iskaityti Saulёs spinduliц ir Sau]ёs vёjo slеgioI pianеtas, o ai.{kinantis komеtц uodеgч susidarym4 iт jвdёjiшq, tai jaulэl]tina. .iino.na darrgybё faktц, kai moksliniai tyгinёjilпai liko bеvaisialф$viеn todёl, kad tyrinеtojai stеngёsi iskaityti nеrеikSmingus tiriaгдiешsтеiSkiniaшs faktorius.
{skaitydamas tik еsminius faktorius, tyгinёtojas atsisiеja nuo геaliossituaсijos iг kuri.a шodеli, atitinkant| priiшtqsias abstrakсijas.
Naudоjami modеliai yгa apytiksliai, ir juоs galiшa taikyti tеisiпgaistik tosе ribosе, kuriоse tаikytinos pгiimtosios abstгаkсijоs. Uй tц гibц rво-delis gali bПti netinkaшаs iт пetgi bepгasmj5kаs.
Todеl, atliеkant fizikos tyriш.us, labai svarbu kiеkviеnarnе еtapе ai5-kiai supтasti, kodёl laikomas tinkaш'u br]trnt tas, o nе kitas nrodе]is.Br1tina atkrеipti dёmеsi i tai, kad tаs pats fiziпis objektas lvairiоsе sitцaсi-josе gali buti vaizduojames ivairiаis mоdeliаis. Pavуzdiiui, nagтinёjantZеmёs judеjim4 apiе Saulq, galima naшdotis matегialiojo tаSko, kцгiomasё lygi Zеmёs masеi, o viеta atitinka Zеmёs сеntra, шodеliц. Tas patsZеmёs шodеlis taikytinas, nagтinёjant pirmuoju artutinuЕru palydovr1jrrdёjim4 apiе Zеmе'' kai jiе skriеja gena didеШu atstrrmu nuo Zеmёs.Тaёiau tlkslеsnianr palydovч judсjimo aрraSрвui toks modсiis nеtinka, I
цеs Zеmё nёra tikslrrs rutulys iг jos шasё nеtolygiai pasiskiгsёiusi ttlтyjе,todе1 vеikianti palydovq tгaukos jёga nёгa еkvivalеntiSka ш.atrгialiojotaSko, еsanёio Zешёs сеntrе' traukos jёgai. Bе to, pagai tгaukianёio ma-tегialiojo taSko modе][ palydovц oтbitos gali praеiti ir tokiu atstumu ЦuoZеmёs сеntгo, kuгis yтa maйеsnis uZ Zешёs spindul!, o tai теaliai nе|ma-noma, nеs palydovas atsimuStц i jos pavirSiц.
Fizikos mеtodai. Fizikos uZdavinys _ sukurti шr1sц s4шonёjе iЁoгiniopasaulio modеIi, adеkvatiSkai atspiпdinti jo sandaт4 ir savybеs. Тodёljis gali bГlti i5sprEstas tik pег pгaktinE йruogaus vеikl4, vis iabiau pa.Zistant iг pегtvarkant pasauli. Zпogaus s4monёjе nёгa jokiц lginrtц ]
iSorinio рasaulio лnodеlio еlеmеntц iт opeтavitlзo jais taisykiiц. JrrosZшohija susikurё pеr vis4 savo еvoiiuсij4. Atskiras й.og]:s juos isis4шo.пiпa pеr savo vеiklq iг mokym4si'
Мoksliniai tyriшai nuolat plеёia ir gilina'pasaulio fizikini modеli. Тaipasiеkiaшa tik еkspегiшеntais ir stеbёjiтnais. Todёt fizika yra еkspрri.шеntinis шokslas. Jos modеliai tuгi adеkvatiЁkai atsрindёti stеbёjimais irеkspеriшепtais iSaiSkintаs savybеs. Kita vегtus, modеШц tinkaщцmo rгbos nustatoшros taip pat еkspеrimеntais.
Yadinasi, еkspегimеntiцio fizikos metodo еsruё yra Sitokia: rетпiantisеkspеrimепtais ir stеbёjimais, kuтiamаs modеlis ir jo тётrruose пumаtom-iгеiSkiniai, kuтiе sаyo гuoйtu tikгinаmi ekspеrimеntais ir stеbёjiшais; taipmodеlis tiksliпaшas, пulтratoшi uauji faktai iг t. t.
Didйiausi lairnёiimai fizikos raidoiе pasiеkiaшi dviеm atvеiai's: piпna,kai 9Дs@mецtai nеpatviгt , kas buvo numatyta, rешiantis шodеliц;antгa, kai atгandama дauia fizikiцiц rеiSkiniu gгupё, kцriai apskгitainеram t]nauju. Jеigu, kеiёiant modеli, tеnka pеrZiuгrti pagтindinius vaizdinius,tai ka]barna apiе fizikos теvoliuсij4. Antruojш atУеju kuтiaшa nauja Гi-zikos Saka.
Pirmojo atvеjo pavyzdys yra spесialiоsios rеliatуvumo ,tеorijos sukD..гiшas _ tada tеko pеrйiriгёti Niutono егdvёs iт laiko modеlio paфndi.nius yaizdinius. Antrojo atvеjo pavyzdys - kvantinёs шесhanikos, kaipnaujos fizikos Sakos, sukuтimas. Abiеm atYоjais buvo nе panеigti еsaшimodеliai, o nustatytos jч taikgдumo гibos iг sukuгti nauji rnodе1iai,kuтiц ypatybёs iSryЁkеja uй sеnчjц пrodеliч taikomuroo ribq.
Еkspетimеntinёs fizikos шеtodas rеikalauja, kad vrsi vaizdi:зiai, sqvo.kos ir klti fizikinio modе].io rlеmеntai br]tч tтaktuojaшi viецaгеikSшi5kai.Мodеlуjе nеgali birti е]еmеntц, kuтiц prasmё nепцsakoшa, viеnaгеikSщi3-kai nurodant aгba jц s4гyS! su rеalarrs pasaulio objеktais, ploсеsais' si-trraсijonris iг kt., aгba s4гy5! su kitais шodеlio еlешецtais, kuriе jau api.bтёйti.
Pastaгoji aplinkybё yra itin svaтbi, ,mokantis fizik4. Rеikia йiцгёti,kad studijuojamojo modеlio kiеkviеno еlеroеnto turinys bйtч griеZtaiapibrёйtas, jo santуkis slr rеa].aus fizinio рasaulio еlеmеntu aiSkiai srr-formuluotas.
a)i+.Ц.- *ч Р ,*.. j-.Ёi' = :33!sg p H, ;9 - .ё.;_:*-; . ,3;" *
5"iE+ ЕЕ € sЁ;Ё3: ё€;;.lv:'j:ч т' # ]js;:i g'.,Е,Ё
;*?эЁ;,; .i"€ lЁ: iЕ: s;-Eq
Ез ii'l;Ё ; i:;i;;;, i iiiЁ;flEЁs;i jSЁ.Ё,Е;: Е;*;j;Ё..,.:E; ; Ё].ig*="9" €:ЁЭsк'i*#i; Цч;:HЕE.:, ]]#Е;trЁ.gs;Е }iEЕ;€}; Ё'Ё=:;ЕiЁЕ*д; ]Е;;-PЁ€* ;:;gg
tЁ;jЁ{: j iЁЁЁgfss j:;;i:,Ё +Ё Ёi l Е $..Ё**j!i l Ё ra; 1
Е{:! ijэ ^.
sJЁ- аs,Ёэ -i" зЁ:= х Ё-ЕЕу**;
JЁ-;",*.]:Е.Е " -.Ё=;ЁЁЁ
Каl kцгlс псmсlrlnёз mдtq 5:*tсmos vlсnсlаII
е':йE
!=,
Е€
-Е*Е^э-]
':9
Чl&
- .jс-.9o>
ff*ff ffi*ж*ffiflffiff
Ё ff*ffi
Д1аlч mеtriпri5lslепtа
D' Bлitaпi.jos iг JAV mаtч viелеtаt
||gjо mаtаl
:':i:::lli'1""i." rj"i'r .
о5'{ п]m30c,g mm
9 I.4 ' сrnJ609 пI85з,2 m
6'4 5 сm10,09J dmr0,836 mr
{04 7 m,. 0'4 hа258.99 t,:
I6.39 сm]0,028 mr0,76 m!
, з,62 4 mx
0.57 I
t,t{ I
36,37 I
0,55 I
l,0t I
з5,24 l
0,028 |
0.57 I
t,l{ I
4,55 I
0,029 I
0,473 I
0.9{6 I
3.79 I
| 58,989 I
l6з,65 i
6{ B m,1,77 g
! D Brirалijos skysёio uпсijа ill::l' lirlo mаtal
у. ':..'."nllщ gаloпаs : I'2 JAV gаJoпчJAv skуsёio unсijа .... '. ' '.. 'jix в:ll: : ,9 .l4Y st.ysсi" un.i;ч ,,JAY кloг|а = 2 JAv piпlo5 ..
1,ly, q"Iolзs - ,{ JАv kvo!lo5 ' ' , ..,.JAYn Dа.еlls - 4I.95 JAv gаloпо , ' 'U. DtIlап|Jos ьа!еIis ..
l kuЬiпis сolis тfirlo mаtа|
] ll:Pl:: luol _* rzzв ilьi"l.i ."il";.,,, . ,,,, ,, ,
l ll]:lп's JаIdщ : 27 kubirlёs pёdos ',, ., ,, , ,l кordб : l2Б kuЬiлщ рЁdos
l R P:llтi,::'piлt'а . l.03 .',ou o,".".ullil1 .o,]:
:,.,.iu;;.;''."n,,o, kvoгLз : 2 D вlilаliijo5 pinro' :'l'oi.jа.v
.jo? i;lilj,." o"i.il' . зi n, Ь,ii.";1", ЁЬ.roi = l ojl JАV. рrпlя - o,sjоd о' Ь, iL,'i;,,l";яv.ii"o,r" :""; ;Af
,';;;il:. 1".3,Ъu, о в.i.""ii"i
J".,.1y :::::,: : ii |Аi i""п", - о.sьs o в.;r..i;..
I D' Britапrlos piпl
l:iiljfi:,;;"|Jl.i : :o,o .вп1"пr;os skr.сio
"".;1ч -j.D; в^п!.апi195 kvoгtа = 2 p в'il""l;"i pi"i", :{0nD..вгitапij05 sl'уsiio uпсijч - I,: зiv iuo,r".I,2 JАV kvortos
pгеkybiпjs grаiа5 , '
!1ililРi": dгасhmз = zz'зl g."". ..l::Ir:lig Uлсijа : l6 drас}rЪч ... 'l gеk1binЬ.-svаiа' - ",ь."i.ii'j
' U.DгltапlJos селtnегis - li2.
yrlлi5 gгалss
ffillliцiJ.li''.;,,, ju -"";i,J'"".ч ., .
?;"Ь,.. l.1il;;j' ъ.-". l0o, оi "J ]
uв, i i
", i ; ", ...епtлerIq.
; ;^.:,]liT'Jo. селtnегis - r lz """.ч ' . '. '. ' -
' J^l селlлеrl5 - l00 5vа|U
i iou",l.\,"].j"j tола,.-, 20.D, Ъ,ii",i;Ь, .."i""iiцUr1U||lалl]os ю!" : 20.DJA Y toпа : 20 JА\/ селlr
т.прс.аluroj prgаl ссlsIJч ("с) lr Fдгtпhсj{д (.F)1 еigiаmos lсmpеlа luгos:0.с: 32"t.
'.с: {l.F |nqг .: 7гF. зсrс : вь.г зi"г ]-..._*Е50"i.]5:! : 59.F. 20"с : 68.l-, 25"C .
Jгс : 9s'6"i' lo:ё .:
i;:o1;:;:'ll.#'n".''*iё.1" ls 1oi no) lеm Pега | ul а :
Nеi giаmos lemP€rа tiго5:_5.г
- o1.с
.Ъs;сl"-Ъr"г."_in:.'!-.nol.'o. _ 5"F, -20.с * -4.F. -rб.с: _ lз.Е.
/i,lдsё5 mаlаi
453,6.g50,8 kg45,36 kgt.0r6 t0,907 t
зl,l g.61,8 mg
Е/e L {uo"/2n L.4/./""- r- i^J tq-
{r--u"o'('u,
{{ \ /",.?,!.;xц *Zl*аk"ь/ф4 ;/.,t*t-Ь Aе,n_
\ / n. КR.0-\'[AI, [,AUКAI/ "т,Ёсоs\i ,/Xs Уy _ еlеktгoш.agпеtiпiо iauko Saltiвis iг to lauko vеikiщo oЬjеktas.
/ .Г .. ,^yМ _ kruviч еlеktгoraagnеtiл.ёs s4vеikos шatегielus nе5ikiis,"metе-. ... : г,Цos Jогinа.
{d J-ё,cu . . kгflviч sqvеikos stiрп.mo kiеkybiпis ,nxatas. ]
.. Кгшv.ia.i, laukai iт jёgos yгa nеаtskiriaшЪi susijE su еrdvе, laikц iт matо-ъ гijos .!udеjirпш.A - дь;еtы пl.rо.егdvёs, laiko iг.judеjiшо цеiшаnomа suргasti
.sqгysiц taгp
kтuvilд, natlф iг jеgч.
1. NщE(R'osкoPД..IЁs ЕlЕкTrRп\Goslos DAIдт,Ёs 4 - 16
s гhИ.-eц*gх!.* - LЬ"L;у2 /.:'.,"-* *,::. t ,*;d.Э^ nffi.rшuxln.o /'.,tP Й*'ryn. Э4/"rь.
l '/;tr/-; _ *i"ф,Ь а,Йxtа,-ц /un:*oэ z/И.."a.
-\l .:_ ' , 9 ./ с1 1 .-- r:
--} \ /е,r*:- E-><," g,4 5 вz7 уэ'.ъe+-d4 l r2uz . , 5>/ц /"*4* 'j$ ;:'ihl " FJI;2-^,il9нrж,&
Aщadoсnоs pagrindiлiц е.lеktгiпgцjц пikтoskopiлiц йlеliц.savyЪёs. Aptагiaшаs еlеktгin,iokт 0й o pаsis kйs tyrпas р гo ton. iiъй;йъ;.*isЬi*" :.. гiай "е
p.а! J^el'l
. Klаsifii&всijа. Мikroskopinёnis еlrktгingоsioтnis da1e]ёmis laikomе е1еk.tringas шrikгоda]еlеs iг j onus. Jц kгtvis в;u' ;.i!i ч;^;i;.i;;',;Щjfi-rrras. Jo skaitiдё vегtё gali buti tik svеikqj1skaiс;ч t".tц fiJo;Ё.* ..,u*"o.u./гфj kгllт:i . - ', .^
'. .' -_ =,
le l: l,602trs92.(46).tb-.' с. ' '. j '. : ,
i (1.1)l ,
Noгs iаш atlikta еaзa daugсkspегimеntц iеSkaдt tгupшеninio ]<ruvio шi.kro9Реtiir (йг. 3 sйп'), jч"s!oi.;-ц.""Ь.".Yra йдoma aniе 2o0 шilтоaar"h.ц.ir daugybё jonц, atoш,ц bеi moiеkuliц.
PuчsyTu dalеliц atslrad )slos чrvr:oja nеiliЫ j;;kйТЪ"tis aд.t.s =tц dаIе Iiц gуv аvimo' :'.Pё уr а Б ыgtinе. оaЬiausй ;i""рЪpi".tai maйa' -sеkuпdёs dalеlytёs. Тik пеdаugеti| аы,tп1.gуvаuimo truimЪ ,,i, At"i'"n"еIеktrono".protono-ir jц аntiсlalеГiц. Pтotonai 1Бьa i atomo ьiйa,uorio, o еlеk;tгonai _ i atoшo еlrktroniцio.apvalkalo suЪ9t!. т", al.i;' i;Тешia bеvеi!visus.еiеktгоs'ir'шagз.еtizmo kursе "uйejuЬos,еisй;us. че pцo1од,.'l;l atomш Ьraдdшolius dаr leinа nеutтonаi. Jiе е1еktriSk;i;;йй', ju *й'i.vimo..bгanduolyjе trukmё nегibotа. Ui Ьrantjuolio гibч jiе gyvuoja vidutiiriS-'kai tik.apjе ]7 min., po to suskуla ! protonus, е]еktronцs ir antiпеutгinus'
. Еlеktгingi jonai atsiranda, kai atomo aгba molеkulёs оlеktгоnц sluoksnirri..pтitгfiksta viепo aг kеiiц еlе.ktгonч (tеi.еiamiе;i jonai),
"iь", Ъi";'кSёiai, kaitsluoksnyjе susikaupia pет daug .i"йt'Бoц (nе;Ёiami"ji j;;;'. Taigi jouц,
kaip шikros kopiniц dalеliч, еlеk1гingum a lеrn; a йкt.""цiiЁЪtonц еlеktrin-grrшas.
tl^taiaцЙ ry n*ц (s,,|'Щ)шlш *;,Й Mr*,"'вz&,'""*.h'ъ'3 /--zo' , у-:= 4h'/oъ'LLta l
r = - 4,l,L0-,9с, Ъсr,r;,^'{!Tffi,ff- /."*hА',:4 4/ 6r"2,LО*a/ ф k9ъ[ $, о/o'.7,*^, .-'./n4?с-А
Юж'Иr iж}* H":#1&ф */n.--o, ,l*-"1o"o{3 , '/,/L"L.,-,
---^-r/,Й. _]
ry;'4 - nJ."{L!з 'L.x'Ь z.."аh-;pэ /.*--. -|/,"'/*" ,-h/с/." LOd{,2 .(*,,'L-
't-z\.*-.*- ;; lАц,t du**цh Pi, е./..И,u'ф, /zс.с-о ;-rKйifx.tzi't-t-< ( //.1;",'-.u Zi...i'ъ o;"-.., i ;- _ -
|
t: Afuыo,'; а4L.с-е. l
\ ' dl-pout|,t,сvэ Г.*-/" "'*- (,.ro в - аrу,') оk,at' ,..-uaшa-i,,t,,,n-,a.l -' **h!"-- L-J|,Т{;;;\ ^\
Д*'( *cс 'l.o*.67LL"4 "ctl,i *7S::,
{- . .;. .,.--,-- ];!s &*r *cсt.ъl-а".6;LL"4 "A/,/o,;' /u;.t, Ь-;,:;
r
4{ry7i7.,''r- ,€; -,?'ъ1 /фЙ ./Ъ".o- аi4-kчrъl-t,t-.вh, н,-l- /uuъ
{,i й;! *e= )а"й*Бff ' , 7***,/,n,;,o.' е,oh-
чs#
I l" .* ff-:f*- -/*oу-*' " l'--'o/"*LJ-4 o
( k,,,щ 7'--.с-о[iz".?'/ f*L' -t/ э3*-."h.,,1&o'**'-, ' Pa.' у"*e^Й ^-4.*-
pn.'1г /* -,а/Ф z{с/.t,/",p ь'tу . t*lа ,/; ,L*--,,, .d-,..'t",'уo;,.*-*' "o'J=*- , ч*,яц "n,u":= . ; th 4й2ОL6-9,- 1,о7.t,tь4- l/о.o.Гaд,Цq/p с.{IJ+с+ Z-..-s,p-lcoА
tl ,t -----77-z-
/ V - v ., t 'ш/n*'*s o-4Г. : pz,оЬс""i tr{"o- ,n l/*'y'o,;,**-.
ryT /*a"./','("/, ff.tltLс,Il- t,"*"Ьq 4-щ. ; L44- 6.*-'1.,.&5 .,}t, ..- /J и*,D ; ;-rаР*Ь* , l,./u/,l-uo, ' *l- - J: n14 а,L'И LLELU.LI.'L'с.
/--,- /Zo/6 ? *- . d.еt,о /,iJ-&-" l*",/-3/"A* /; "-"/,./Ut,8*lч ) ,
,r/'lJb
,l)f-uz
ttlr- _ъ' rr-в../v Lo. |,{/ |/{. ь ё, с,1-7
l-|- .4.e9 iotl/ы;fug' ,*.-"IJJ,'.',,*.ti"Q'
'а/'L.с4у4.1,ь.4 fot пц,,а/1-/->z2, lL<. .
.[-h""-.. ЙL.?ou./ ; r,*,b/L/.,ъ- u *,,/*
|{-L ft!., Р,,o."a Аj цzooъи -/v/^ -'це,з nt-!"t,. fi/|-, , l'""s. Vaф.o-tz"."l 4-af,.-
иiуЦ=-, у.4tёo+9 ' ш"4 _ ,';Z;Ь;;;т{- fi-.",l")| p"^/n,'otii еZtrЕ; ur,s/, Й-.z;./-'-ц .
P*"lu - v.ul/.,,*aa,,7 l+tаLа|,*'
. ф,/;,.".-' |z"'*."[olu"".; .,./,* -
!э*]^Д*g"-, L;' -j уЙ.o.o :-.-L/,z=t.nфdц,kL 14 ./*,.с{azt-"ot-
{tu'Ф)\э-/
, ,,p7,oЬrn*,lИё+oт-сц
{- 4dЕlеktгonаs. Еlеktronas 5.гa еlеktrirrgoji dalеlё, tuгiлti nеigiamq е]emе:.ttп.
щji kгпvi. lprastа еlеktroпсi lаikуti tаikine сlаlеlе, ltеtttrit.tёiа sапdаros, t. х,.
rerti, kati visas еlеktгоs kг0vis yтa sukauptаs tа6kе. Tаi priеitаringаs [l,аizс|is,вes laSkinio kruvio kuriаmo еiеktгinio lauko еnегgija угa bеgalinе, tor.iеl iг1o kiй.',io inегсinе n"lasё turёtц bDti bеgalinё. Bеt tai ргiе5taтauja еksрегr-IТ:ёпlQ duomеnims, ii kuгiц mаtyti, kad е!еktrorro nlasё tl1е:9'ir.l0-]'kg.Tаiiа't i; priеitаrа,-imс1 rеltkа pаlrgsri, ttеs Iinkаnrcsnio аrbа nзаiiаu priеi!с!Гirlgсpoiiiiriсl [ еlеktroпo sапсlаrс1 Qtrbсl jos nсbul'iпlq) lldгrr. SkaiёiLrojаnt !vaiгiLrsrеiSkiлius apibudinanёius dуd2ius. su bеgalinе savqja nlasе strsijusiч sunkrrlrl11iivеnЕiaгг,a masQ pеrnormuojаnt. Тai - talrr tikra kvarrtinеjе еlеktгodjlrаllli-kо-!е lаikоnla mаtеnlatinё prосеdura. kuгia pasisеka sqlуgilkai ,'atsikratyti..Ьegзliriёs sаvosios mаsёs iг gauti Гizikos poiiЁгirr pгasIningus, еkspеrimеlrti5.kai pа'.r'jrlinamus rеzultatrrs. Тokia pгoсеdDгa atliеkama, pavyzdйiui, skai.ёiuо-iant еlеktгinio laukо еnеrgijq (iг. l8 skгsn.).
Pгotonas. Protonas yra tеigiamo еlеmеntaгiojo kгuvio еlеktгingсlji dalеlе.Jis nёгa laikon.rаs taSkinе dalе!е, kaip elеktronas. Еlеktгqs. kгu-v-io pasiskiгsty-тrц-as рrotono vidujе угa gеrai еkspегiтnеntais iБtyгinеtas. Тiriama panaSiumеtodu, kaip Rеzегfordas (Е. Ruthеt{orф 3io Simtпlеёjo pгadZioje tугiпёjoatomo sandаrq iг аtгаdо atomo bгanduol!. Analizuojami еlеktтonц strsidrl-г]щЧ \! PLgrоnаis r1zфat'-цj. Jеigu ргotonE ls-iй-izduojamе kaip baigtirrianrе
-tuгv.;е s.iеriikoi siЙеtriikоi pasiskiгsёiusi kгuvi, tai i iri turi ttеpаlепkлnёio еlеk.!rctto tгаjеktorijа ttсрriklаttso nuo krЙуio pаsiskir';tу'lno dёsnio. Ji yгa tokiа,kokiа bntч. jеi visas Protol]o kruvis butч sutеlktas jo сеntге. I protollo tЙг[pаrепkапiit1 c|еktrottt1 trаjt,ktorijos priklаuso nuo konkrеtаus lсгЙvio pсtsiskirs-Iу,'no РroIonс. Таs rтаjеktoгijаs gаliп-ra apskaiёiuoti. Кadangi susidl-rгimaivyksta iabai maZosе егdvёs sritуsе. tai rсikia naudoti labai didеlёs еnегgijosеlеktronus. Siq s4lуgq сiiktuojа kv,antinе tеoгija. Remiantis dе Bгoilio (L. dеBrogliе) sqrySiаis, gаlima tеigti, kad matеrialiosios dalеlёs pasiЙуmi baпg.i-nёmis savуЬеmis. o dalеlq аritinkanёios bangos iIgis уra аtviгkЁёiai pгopoг-сiпgаs.ios judеsio kiеkiui. Norint ,,apёiuopti* kоkiq noгs еrdvinE dеtalq, bir-[inа паudoli dаiеlеs' kuriаs аtitinkantys Ьaлgos ilgiai yгa пaiеslii trЙ tosdеtalеs еrdvinius matпrеnis:.'.ас]inasi. dalеliц judеsio kiеkiai tuгi bйti pakan-kaггrairjidе!i. Тodёl рrotono еlеktгoinаgnеtin9 saлdаrq pasidarё imanonll tiгtitik tаtjа' kаi buvo sukurti grеitiпtuvai' !grеitinantуs еlеktro.nus iki kеliц lni-li.iarс!ч еlеktrolivollч еnегgijos. l pavеikslе, с' patеiktas tokiч еkspегimепtt1геz.ultaias. ordinaёiч aSуjе 7.ynliпras nе kгuvio tankis р, аtitinkaпtis atstulnQr nuo Pгoto!1o сепtro, o d1.dis 4тr!p _ srrminis kгuvio visomis kтyptirlris tlrn.kis atstuпru r nuo pгotono сеntro' леs 4тr2pdr угa visas kг0vis z/l.stoгio slЪ_
riпiдmе sluoksnуjе. BгеZi'rrуjе ll]atonlе, kld prаktiikаi уisаs proIono lсrilvis
)'rа sнtеlktаs : ]0-t5 пl .трittdLtIio rtt!t,liulсс,. Po pirlпоjo rliсtksinшntо сt1'ttis'
4тr2p(.r} nс tо|'rgiаi tttа1t,jа, o раsit'kiа t|ur '.,it,nq tttаksilltutttс1.
Nеufronаs. PanaSus еkspeгinrеntаi buvo padarуti ir tугinёjant еlеktronчsklaidq, kaijiе susiduгia su nеutгoпais. PаaiSkёjo, kad nеutгonas tLtгi е]еk.tromagnеting sandar4 iг nёгa ia5kinё еlеktriskai nеutrali dalеlё. Е]еktгoskruvio pasiskirstуmas nеtltгoлo vidujе parodуtas 2 par,еikslе, с. Мatoпlе'kad аrti ]1еutrтtlo сеnIro 1,у61 sttsitеlkqs tеigiоtnаs krЙуis. o toliаtt пuo сеl1!ro -
.tlеigiсttttаs.
Kгеivёmisiгabsсisiчa6imiаpriЬotiplotaiyralуgus,todёltеigiатnaskru.vis уra lуgus llеigtamo-, i, visaJnеutroЛas yгa nеul,il:':j:"",::o ir nеutro.
no sгiёiч, kuгiosе '".lТ.rкE
kгuviai, matmеnys yra daugтnai viеnodi.
Ё<r
.^lrdi а i..;'
н t.ыo 6 >'
P 3,Бх сlw::н 'ё)
ё.gх.Зo9КК.ЕtjCQao :.'l b Ф.=i Ё й'дЕ;.Е.E g-:*>:д|'-^.ФЁ^дE.Е}.3-a9х-*.aу=;.> Ь Е * Etд'э O Е::i +-d Ч с6:х эЁ.х o.БЬ х OА о a.=; Цу.. - u ._нФ-
*14Ф с;.- o]=цr йъ 3lEо]F o Е aФ
Е*ф q.)
И сd o.)ц.-- n)ёvo.: >Р>!цva){=
I
д.9Еэ-оts^Ь !.-Ь^^_бJЦИУу ф.:н.- *?'>ФJФ\/ЦO
2,^
Ён9
K1 гeiSkie еlerneпtaгiojo e]еktros krйvio tоlyrlinis pаsiskirstymas' Кгеivеiг absсisirд a5imi apibгёZtas plotas (l pav., a) skaitinе геik5mе yra lygus pгoto-no kгuvitri, o uZbrarrkуtas plotas * kгuviui, еsanёiam pгotono vidujе drstoгio гutulinialllе sluоksnуjе r atstumu nuo pгotono сеntгo. Suprantama,tas kгuvis sudaro tik nеdidеlg viso pгotono kгuvio dali' t. y. nеdidеlq еIеmеn-taгiojo kгur.io dali. Тaёiau gаmtojе пеpаsisеkё rа:-|i fizikiniц objеktц, kuriчkrйvis but11 !rttpmеninё еIеmепtаrio.jo krЙl'io dаli,r. Тaigi aг yгa pгаsmё tеigii,kad tuгуjе 4тr2tlr угa lrесticеlё еlеmentaгiojo kгuvio с.lalis ?
Dabаr laikonrasi nuonlonёs, kad рrotonits slrsidеda iЁ dviеjч tа5kinit1+2|е||3 kгГrvio kvaгkч iг viеno -|e|!з kг0vio kvагko (l pav., b). Kvaгkаiргotonе jLr.Jl.t. Jч brrvilrro ivaiгiаis atstun]ais nuo ртotono сеЛtro santykinqtгukrnq galilnа pirvaizduoti krDvio iSplitimu pо vis4 Ргotono tnг!, kаip pагоdу-
ta l pavеikslе, a. Nеutгollqsudaгo du _le|73 kruvio kvaгkai iг viеnas +2|t:||3kгцvio kvaгkas (2 pav., b). Kruvio pasiskirstym4 jamе (2 pav., с) galilna aiЁ-kinti panaSiai kaip iг pгotonе.
Nors buvo atlikta daug bаndуmЧ, laisvos b[sеnоs kvaгkц aptikti пеpa-r vko. Dabar manoпla, kad jц iг nеirnanoma гasti, nеs tam rеikёtr1 suvaгtotiЬеgaiinE еr:егgij4; taёiau pгotono vidujе kvarkai vis dёlto еgzistuoja. Pada.rius rokiq priеiaidq, galima paaiБkinti dаugеli геiSkiniц, todеlji pгiinrama kaiрtikеtina hipotеzё.
Tiеsiogiаi еkspеrimеntiikаi kvаrkt1 buvimаs protoпo vidujе irodotnсls аnа-lizuojапr didеlёs eпеrgijos elеkIroru1 susidfirimus su protollаis. Аiikёjа, kаde!еktrottаi susiduriа nе Su Protollаis, o slt аtskirаis kvаrkаis ProtonLlosе.
$rll.inуs ir magпetinis rnomentаs. Bе kгDvio, dalеlёs gali turёti dar judesiоkiеkio momеnt4 iг sukiпi. Nеgаlilllа sаk-l'ti, kаd sttkiп[ lеmiа сlаlеlёs r.tllсilltast't',пеs tedа, atsiZvеlgus i тealius dalеlirtr nlatmеnis, tеktr1 sutikti, kad liпijinisdelеlёs sukiшrosi gгеitis gali br]ti didеsnis ui Sviеsos gгеit!' o taip nеgali buti.Тodёl sиkй1уs )'rа уidiпё dаlеlёs sаvуbё.
Su sukiniu susijEs iг еlеktгingosios dalеlёs magrlеtinis mol]lrnt2ts, kuгiotaip pat пеgaiirna paaiSkinti dalеlёs kгuvio judёjiшu;jis taiр pat yra piгlllitiёdalеtёs savybё.
Pagal klasiking olеktгodinamik4 пragnеtiui moпlеrlte gali sukuгti tjk uZ-daга trajеktorija judantys krЁviai. Тaigi klasikinе еlеktros iг maglrеtiznrotеoгija dalеlёs sukininio пragnеtinio momеnto apгaБyti nrlmanoma. Taёiausukininiч magnеtiniц шomrDtЧ sukurt4 maвдrtini laukq galima apraЁytiГеnoгпеnoiogiSkai. Papтastai toks laukas yra gana silpnas. Stiprus jis bDnatik еsaцt nuolatiniaшrs mag-деtams. Kiasikinё tеorija nеpajёgia paaiSkinti,kaip toks laukas atsiгanda. bоt gеrai apтa$o t4 latrk4 nuolatirrir1 шagnеtllaplinkojе (ir. 38 skrsn.).
Еld<tгoпзs Laikomдs tаlkЬe dдtеle, nors dёI tоkio poiif,rio ir kylа kеblumц. Еkspегi.пrепtiS&дi pаstebёti еlektrоno viding еlеktromаgnetiпE sаltlял4 kol kas пepasiseliё.
Еlеmеnиriojo elektгos krfrvio tolyitЬis pаsislсirstуmдs rеi3kiа ne tаi, kad tаs krivispri!зlуtяs, o tаi, kяd jis priklauso дuo to ]<riivio judёjimo erdYёje desпio.
кv
:-i il
. -i t -:' ;l
\tlФ
"\\-\T
$N
\ \)
^Чhll'.. is'\\х Nl,t\Q I/l \\ I
ll1 ( '^l]с^ $ l/\r t I'A Slч li.f slrN\
\р\s
rtNql
,? -/2-а1оэ.o Lu4? И/d<--
Е&,/d.-,,u lЬ&z/,.z)i/ /, , /2 /
-/, to/с"а rц z,( ' .(а,utr-- И,1)i*i L"* r.--/","'q*,L ./u,,,-. Ь'-;*; ua,l,-сйиoz, L,aj. ruюh,vlvе r /.t,4,"",sЬ'..'4 fur, r'^-r /э еfu.,
.-/ ,,^ /a, r<а.и-ft-э{-n/2'r"tJ14* -J
,/", еl'nа.'tZ) ful /LD/14. vа-l,o ztZa')s ф*ц S . о&/,/-'ий fo,tr-- 'zi;*("- .&2-д
s.L.*';;,' r ? -> , /с1,',,
Ф - f' 5, со.r ю --Е".s- (?/pat. фЬ, '"|'h/цi еф = Еn,а/S _- Ес,usd ds /?у
(,n Йryrщ , Ф=',/Га,o/-f:4b,c":,{cs вulr,atЫ^уJ"*; iьоLJф
r = {а', ds*-/b, zаtl,,/SJ .t
*,r *r!,*': nlш[уl9tr,7ltn ,?ФE y'^1!,'o,'А "t";' vu*h" t'Ь у-./"/^-r,u, /*Ь ,''fuiА ,r /.аL,1Ю q, И /nв.с,,luсt r** }"-;,"a /oйuБ5f tr r ,/ -/ ')
ф=','=#,, y"" t,Гu"=k (t)
ц>/*Y:z-ц,I t=4 l.'L
'Р'?-t",Lз o,
F'у
k,u ht,tlu" *t/*r :
1)-- й r.^ 0y'"юy^--knь-fu"'о фo.zе,'.,д- ,
t, .> :ЭA,-to) r "qLsJь|\
й ^,P,{^^k-t' Jj
,,/ / t,F ; 1p,otVсo i,)d,в --./.P."И
(//)
(rz )
@
j? - u.!,/Ь.*Ь l'.'Lw"'|Б l..-Lat.цуu"'? - L,,-l,,b ъ^.L*" *i.r |/
Е,аз = Е,d"-{'wаt,
Г*L'""1 /-"а *ч n'l,,,,,-"dtlr- _3flA',о/z; 0,")
аl |{/p =- з.- * q;*,B,* Оv.v.Г hГь fiU,*, =
: -f*z !",r",/ , ^ ^ E' q o /.7iЬ ё,-J-4 r+.lv,-/"h.-т-' l*,ю /".*7"/,z,-
J4/l-=н = й{J ;' = Рз, о,rуu,/'ti,ul.o rl z.,.о /,,,".Й,'"'..,z1 n,o, po!,^й f-- /*й,"ь /:"'-Гр/,'эс Z*x9xL(,,,- t") -[ ,, : 1, -( -,.9" - + С ) Q9,)
Ё&z/Ji,,,^z /"."/... 1uд d/4:h',,-^-,t,.А,--q y's'h4t'- t'- Vo/,,'ёй/, /" 6 fuц *, Pfu**;|'- Y& /*".
,Sz-,Lh,, ,Р, --а ''-l?,
/у4t/-77./1/- y't./0-"/,
-Йr, -tr.) r;, 6 .; г) o.) ^
fz = 1+ 09аq =,fi*E-l;.;,"//t r v
)
birL./J*ьдь. |?o
шьБlя
[-9* loo*lо,on,
с-g-&lFo *' d,е,/J}-/'-.k|-o U-ц t,l-.t-|!' z-А-d,,4 lVеп.оД-au,o",--"- r42 _
,x
-
wЦ-_ Йp- ,*"4",/ zi>,,.,"--.1 ./"-.|-
о,a a - 5;+.7.<-l,u-,5 fu?.n"..-1 L)'-l L.7'?3 4;--ы.'b-2.', {.--/ol,.iu ? - o.elA''-;n ;"/"-/lz2ц.g jzД4 -
/t/'zщus 04'-g
ш." *;Ь ,/ ,*p.".,'.,.. "*,Й) Б/-*' r*Нz / l'l 0, , СMq .- . &o.',^^n 4.'/* ?k-,h oЬo'"ч й ,*-/il,Дй r.&l/*и,"Й k2 -j,".щ^ d"/".*"*,,,^.е4 й ?,"'Lr,*/p, SrЗiих..Д,*"6 <?.э '(4ц .,,-","*"а, ,;Р-*Fon "|'l"f4 )фzl,rlа1za {.
:-l-7-_-D Йhда^iЬ ul/е.&]J;l;s und,ш*,,o tl;2/-;,',:t,r::',%:.{,j."/. r4'L'Рo!,*-, 914 /Z4-"й2J4 /|J-Loц{а'|4_hp.Иaa/24сt)4//- / ', u.
^.t------.=-!//1,сL' ( ИzD / "щ,с,Д4 oау,a1.и.s /"-rу ), xйа,,rl.cа,t^.zI--J- tL; Йr*[*- ioo;'иfr,}vfu-^.
gL./
a9 d
/..l/,.а
д = fЬи^-- у Ьt-,'.',,oЬ,."-,,*,? ) = |l,. 2 з
@ )-0") ' РЭ- и"/, Li:ъ eЁ @)! - /z.Lи-*^?,Й,[ ohva2s - шrc!,,,ь "f,2&/,7--./- "f,>ш/-
f,ъ,,u-7 7,nхzf"n.r ( z, О/
9,r" ;u,,*.t,",l d,,lh,.ц J, Ьo. +
/е;"z'..;,,z "/ /"щ st?о.^Ь Еo
Й"d. ,/ /,*ь- nnй' )nъии,ш
?P)
Е-сo_ЕI
.q
€otd-e-Ё+Й fu&< Ь=t.P-F
t = y'-Р zPd.u"-' а, : Г",.,/"'oе,*t А""6-,,
@,)Sotв,r)s /,//,t.;Ь / А'Ь йr-у
/5 :Еo_ Е _* Еo - + -- /,- 7 ]г */.a t , €/'o -t О-/)f--+п-/ Р, = / ь Е,:а(s .) Ё in-/,--,
(lл l
S/h-a-udzZzc..f,
ft,r,cс оа.Eto|iАЙ/ru/ч a,o,l-7 o 7и,lа,ona cа",'.l*
IS.Ч'фе,1"Il""/*, . L-,SZаL,иф .kz.I-/-/,ь,/.5
h- l,/,**",z /е.''/"/",!h,",{ lЫ,,.-.а /,-,ЙЙй' Р<-Un,il,u.|иt Р'/;,йу*.i," (l-*'"^-.), L,-,n' уz/,,"4д/ l,,/,ft.ь*,/,lаzol 4 r*-h;, dt./.pа lлсtцiit hJ,;"",l /oo,r"'тй'"qr,,,[,и,,t,,n *rцnЬ/Иj. h,-',7/^p&llz,'L-'s ) ,, /
Гч*-ь,:,n-;"L,- Nq ,ц с,'щ06'4!20 , Ea-; ,,L,-t*-вfr, В o. T; o'l
pцu.b.4> &P - Е,a]z*z,ьсr rL,фэ,q . t-J,L,h a,-,,
s}- l,;^* Q-zzхt,,.taщ 4-/.ь"I1),/. L-а':ry ,+
с*фt"^1 /:.,ф 7,"d",a4 Nr*,i;l?фk"d ""-".ф,s? r ф* d-уЙ,s Й r".run?п^^,,. .(' Ыt"* , С = -L Гэ, t
Е( frц,,,. y/,*,/^-*3-Ь'L 4,/*,o
''/,*uz/' / lr,--,9 /.а-l'оfrtzzъЙ.. v'-i.,,",-,4 l-/",'йz1t/, [A4h,*q,
.?-4 J^ ъ--' l //ЕDtrГ €{<' /
с: hlГ&s К (''/Р|,liй, Ь,,dn^^Ь.'
,,u 'J -t/"ry4 Е:#' PL/
I-
ИЕ:
a, -ц./,t /О
/Y|э=-.'=-фt
,\/zц-)l,/
3* P/o||/44Й/xЬLS d
\/l
LPJ)
/а,,d,,, ьu,;Ь,, [,-,,- n,/**l r^- f-/-ш-t" 4 l/
fo,,/-/,,- r** // с /-4,"-'3
hо,;-щ / I".'Ь-^-Т' ? " r -
t е*. n.i[,'-. ",p so47 i,^уa'oL-O(, fr-t Ы,l /r,-сt.>с.Ь' И|:7
*а Ь И /,,! _ Tly A:"T", 1?*{,,{,,*
,/v|,L6J1 -,/,uoL- .-ф ,; ,/
{ 1/"*? (/?/ r / ?/ , . .,
n'lL -, -,: у ;;,Й! #f,;, -,g =Т# * " { !щ
w = }, ? Y @l*) <-;l./.->/,,,р-.с"h-,- .,:r,n.
r,h /,i; Ь *l',^ аt.*е. z*flo -
W.- Ьч 0-r,),Й,*iffi;;$4" ё,lI
Г"*'чtр f,-r. =^Е,/ l /^7Ч4 ,/
\А/= /, Ь€s'of',Е^7, -,#жn,Sol=V, tot oL[ 7,-в 7*.сb,hдiЬ,tr*'*u"u,,l-ш|v,, fu",/ч l'
,/ dffi7-,-,
(шr =ts.ЕЕo J
1.14 pav.
Skaiёiuojant lauko stipгum4 гutulio vidujе, pavyzdйiui taЁkе .B, laikо.ma, kad lsivaizduojaшrasis sfегinis paviгSius gaubia kruv!
.4-aq':i "r3р:j; rз,
tоdеl, pagal Gauso tеoгешE, sгautas
*.a"acЦ,.: -: * r".еo c0 f\
Aпtгa vеrtus, sгaut4 pro lsivaizduojaшqji paviгsiц galinra uйгasyti sitaip:
Ф ": 4т r2 E.,
ёta E _ lauko stiprumas atstumu r nuo сеntro o. I5 Siц dviеjц srаuto iS.
raiSkц gaunamе:
аr mo!еkulеi, tаip pаt kiеtojo kristаlinio kЙno jonаi. Vеikiami nuolatinioеlеlсtгiцio lauko, suгi5tiеji kтlviniцkai tik Eiеk tiеk pasislenka nuo puslau-svyros padёtiеs.(maйiau kaip 10-lo m), iг nеsudaгЬ еlеktгos sгovёs. Visiкiii кгп1iniцkai vadinami liisуаisiаis. DaZrriausiai tai laisviеji еlеktгoп;tiiг jonai, kuгiе, vеikiami еlеktгinio lauko, juda kryptingai iг sudaro еlеk.tros sгovQ. Tokiе yгa laidumo еlеktгonai mеtaluose, puslaidininkiuosе,diеlеktrikuosе, skylёs puslaidininkiuosе ir diеlеktгikuosе, jonai еlеktгoii-tuosе bеi dujosе ir kt. Laisvaisiais taip pat vadinami kuno ,,pегtеkliniai..kritvininkai, t. у. tos еlеktringosios dalеlёs, dёl kuriч kunas lsiеlеktгina.PawzdZiui, diеlеktriko рavirsiui papildomai sutеikti kгlyininkai vadinamilaisvaisiais. ёia rеikia pabгёiti, kad suгiБtiеji kгuvininkai, visai kaip iг lais-viеji, patуs kuria еlеktrini lauk4 ir yгa vеikiami kitц kruvininkч еlеktгinio
1auko-: skiгiasi jiе tik gеbёjimu judёti vеikiant еlеktriniam ]aukui.
Poliniаi iт шepоliniai diеIеktгikдi. Diеlеktriku, ar|эa izoliаtoriumi, va-diцamа шеdйiaga, kuriojе laisvцjr1 kruvininkr1 kоnсеntraсija yгa labaimaйa; dёl to diеlеktгikai blogai pгalсidZia еlеktгos sгovq. Nеlabai aukЁto-
sе tеmpегatuгosе gintaгas, distiliuotas vanduo, spinduliц nеvеikiamos du-jos ir йt. yra diеlektrikai. Nors diеlеktтiko mo]еkulе yгa еlеktгiskai nеu-iгali, bеt ji pasiZymi taщ tikromis еlеktгinёmis savybёmis. Yisц tеigiamцщolekulёs еlеktгos krflviц bеndras povеikis bеt kokiam talkiniarn еlеktгoskrDviui, еsanёiam toli nuo molеkulёs (palyginti su jos шatшеnimis), угaekvivalеntus tam tikгo taskinio tеigiamo еlеktгos kгuvio *q povеikiui.Sio tariamo еiеktros kruvio *q buvimo viеt4 vadinamе rnoleku]еs tеigia-mц еlеktros kr[viч сеntrLl. Anaiogiskai nustatomas molеkulёs nеigiamiеmsеlеktros kruviams еkvivalеntus taskinis kгuvis _q ir jч сеn|rаS. Kadangimolеkulё уra еlеktri5kai nеutгali, tai turi galioti lygybе I +q l:| _q |:q.Еlеktros kruviц сrntгц padёtis molеkulёjе pгiklauso nuo jоs sandaгos.Jеi еlеktringosios dalеlеs molеkulёjе pasiskiгsёiusios nеsimеtriSkai, taitеigiamt1 ir nеigiamц еlеktros kгuviч сеntгai yra nutolE viеnas nuo kitoatstumu /. Tokia гrolеkulё yгa pana5i i 1.7 skirsnyjе nagгinёt4 еlеktгini-dipol! iг vadinama polinе шo]еkulе. Kiеkviеna рolinё rnоlеku]ё apibudina-mi еlеktriпiu dtpoliniu momеntu p:4t. ёia dipolio pеtys l, kartu iг vеk1o.rius p nukrеiptas nuo nеigiarnч еlеktгos krflviц сentro link tеigiamц еlеk-tгos kruviч сеntro. Polinёs уra vandеns, druskos тflgStiеs ir daugеlio kitцmеdйiagц molеkulёs. IS poliniц molеkuliц sudarytas diеlеktrikas vаdina.mas poliniu.
Siшnеtriskos struktrrгos molеkuliц tеigiamц ir nеigiamч еlеktгos kгuviчсеntrai sutampa. Todёl i5orinio е]ektгinio lauko nеvеikiaгпos tokios molе.kulёs nеtuгi еlеktгiцio dipolinio moшеnto (р:0, nеs l:0). Jos Yadinaшosnеpolinёmis, atitinkamai iЁ jц sudaтyti diеlеktгikai - nеpoliniaш. Nеpoli.nёЪ yra viеnatoшёs inеrtiniц еlеmеntц molеkulёs, taip pat I{2, N2, o9,сol, сI{4 ir kitц mеdZiagц цrolеkulёs.,
Kiеtosios шеdйiagos, kuгiosе lугauja jоninis rydys, pavyzdZiui NaС!,KCl' KBr ir kt., sudaго tгеёi4 diеlеktrikц gгupQ. Siц diеlеktтikц kristalеtеigiami jonai dёsningai kaitaliojasi su nеigiamais. Tokio kтistalo nеgali-ma suskiтstyti ! atskiras, pavyzdZiui dviatoшrеs, mo1еkulеs: i ji rеikia iiu-гёti kaip ! dvi jоninеs subgardеlеs, kurios itегptos viеna i kit4.
2'1
ГZip'1id
-qт/(c0 l\
1.14 pavеiksiе,
r. (1.53)
b, pаrodрa fцnkcinё priklausoпryЬе,Е':./(r)l.
2' Еlеktrоstatiпis laukas diеlektrikе
2.1. DiеIеktrikц tipai
Lаisviеji iт suгistieji kтflviдiцkаi. Visi knлai sudaryti iS atoшц, kuгiеgati ьnti susijungE ! йolеkulеs" Savo ruoZtu atomai sudarуti i3 turinёiоIеigiaш4 еlейroi kitv! Ьгanduolio ir сlеktгoцinio apvalkalo. Atomo ar
mйеkulЪs tеigiam4 еlеktгin! kruv! kornpеnsuoja еlеktгonц nеigiamas
kгuvis (abiеjчir[viц moduliai yгa lygus). Todёl atskiras atoшas ar molе-
kulё iг i5 iц- sudaгрa mеdiiaga цЬiшalioшis s4lуgomjs- yra еlе,ktтiёkai
nеutralus. Taёiau шolеkulёjе Ъr atomе еlеktгingцjц dalеiiц .ryiiai gali
laЬai skiтtis: virnuosе jiе yгi stiprgs, kituosе _ palyginti silpni. Nagrinё-jant mеdziagos еlеktrin! iaidurпq, еlеktringosios dalеlёs vadinarгros krz].'уininkаis, irЪinetuoju poZiuriu jiе skirstomi i suriitltositts it
-lаisуt.tosit,ts.Sttriitаisiаis lаikomi tii kruviniikаi, kuriе priklшtso konkreёiаl'т| (ltomui
pakiпta Suoliuku.
lTr,] ъ: х
L, 3l;
L- Jr;nl
Г' Ji ,,
I2.2. Dietektгikц poliаrizaсija
Viеnalyёiarnе diеlеktrikе iSskiгkiше makroskopini tlrri AИ, kuгiamеlnolеkuliц skaiёius N} l. I5skiгtosios rnеdZiagos elеktгinis diрolinis momеn.tas lygus visц jo molеkuliч еlеktгiniч dipoljniц momеntЧ gеomеtгinei su-
шai f p,. Jos tГrгio viеnеto dipolinis шoшеntas
Еo.Р - i (2.|)AV
Diе]еktгikas vadinашas poliаrizuotu, kai P #0. Taigi Sis dydis yгa рoliaгi-zaсijos kiеkуbinis roatas iт vadiцannas diеlеktгiko poliаrizuotumu, arЬapoliаrizасijos vеktoriшпi. Poliaгizuotumo SI viеnеtas уra kulonаs kуаdrа-t'iniаm mеtrui (C/ш''). Aptarkiше, nuo ko pгiklauso nеpolinir1 bеi potiniцdiеlеktrikч poliaгizuotumas.
Еlеkrroninё poliагizaсija. Veikiema stipгumo Е iSorinio еlеktгiniolauko, nеpoliпёs пrolekulёs е1еktringoji dalеlё pasislеnka jёgos yеikimokгyptimi _ molеkulё dеforпruojasi. Dеformuotos molеkulёs tеigiaшц iгnеigiamц еlеktros kгuviц сеntrai jau nеsutampa. Jojе susidaго еlеktгinisdipolinis momеntas p:4l, vadinaшas indukuotLtojtl. Nеlabai stipгiamееIеktгiniamе laukе aisiгadqs nuotolis / taгp molеkuiёs еlеktтos kruviц сеnt-гLl yгa tiеsiogiai pгopогсingas to ]auko stipгumui Е. Tuoпoеt iпdukuota-sis еlеktгinis dipolinis momеntas
P: aoс Е; (2.2)
ёia вoс * dуdйiц р iг Е pгopoгсinguшo koеfiсiеntas. Tik nuo шolеkulёs(аtomo) savyЬiц pгiklausantis tеigiашas dydis с yгa vadinaшas moleku-/irriи (atomiпil) poliаrizuojаmumu. I5 to' kas pasak1ta, iSplaukia, kad mo-lеkш]ёs indukuotаsis еlеktгinis dipolinis шomеntas ргikiauso nuo шolеku-iеs pгigimtiеs, j! indukalrrsio еlеktгinio lauko stiprumo Е ir yra vektoгiausЕ kгyptiеs. Taigi stipгumo Е еlеktгinio laцko vеikiamojе kiеkviеnojе шo-lеkulеjе iпdukuojamas to patiеs didumо iг kryptiеs еlеktгinis dipolinisinoшеntas p (jеi moiеkulёs viеnodos). Jеi tokio diеlеktriko turio viепеtеyгa r molеkшliч,,tai tйгiо viепeto еlеktгinis dipolinis шomеntas фoliari-zшotumas)
P:izР-_еo11 d:Е_еoxЕ. (2.з)
Tik nuo diеlеktгiko molеkuliц sav-ybiц pгiklausantis nеdimеnsinis dydisХ:,?с( vadinamas mеdйiagos diеlеktriniu jаutriu. Aptaгtoji diеlеl1гiko po-|iarizacija atsiгaпda, kai еIеktгоnai pasislеnka пrolеkulёjе, todёl ji vaoi.oama еlеktroniпе, arba dфrmасinе, poliaгizaсija.
F,: _qЕ (2.1 pav.). Taigi vienalytis еlеk.trinis laukas po1iп9 molеkulq suks, t. y.j4 atitinkamai oriеntuos. Kaip matomеpavеiksle, 5iц jеgц momеnto ,41 skaitinеvегtе
M : d. F.-: qlE sing :pf siп $, (2.4)
arba jёgч momеntas
11,1: р х Е.
'22.1 pav.
(2.s)Kaip iSplaukia i5 (2.4) aг (2.5) foгmulёs, jёgч momеntas IVI pasidaгys lygusnuliui tiktai tuomе't, kаi lauko jёgц vеikiamos molеkulеs еlеktгinis dipo-iinis momеntas p bus oгiеntuotas lygiagrеёiai vеktoгiui Е.
Jеigu molеkulq vеikiantis jеgq laukas yгa labai nеviеnalуtis, tai dipоlivеikianёiц jеgц F':gЕ' iг F2: _4Е2 moduliai yгa nеlygus (nеs Е1*Еэ).Тokirr atvеju' bе jёgЧ momеnto, dipoli daт vеikia Ёiц jёgu аtstojanroji
F: Ft + F2 : ? (Еr_ Е,) : q A Е.
Еlеktгinio lauko stiprumo pokуёio рег atsturrq, Iуgч dipolio pеtiеs il.giui /, modulis
Todёl dipoli vеikianёios atstojamosios jёgos modu]is
- 'dЕ dEt
-чL:_u:.-ot'ot
Sios jёgos vеikiaшas dipolis slinks ! tеn, kuт laukas stipгiausias. Кaip tikdёl to iеlеktгinti k[nai pгitгaulсia lеngvus daiktus, pavyzdiiui, dulkеlеs,popiеriaus skiautеlеs iт kt. Мat vеikiant еlеktriniam laukui, tosе dulkеlё-sе indukuojasi kгflviai, iг jos tampa savoti5kais dipoliais. Sis геiSkinys pгi.taikошas еlеktгiniuosе filtruosе. Jц еiеktгodai daronri tokios foгшos iгiSdёstoшi taip, kad sukuгtц labai nеviепalуti lauk4, _ tuоmеt аnt jц пusёdadiiшц ar dulkiц dalеlёs.
Panagгinёkimе viеnalyёiamе еlеktгiniamе laukе еsаnёios polinёs molе.kulёs еnergij4. Padidinant kamp4 taгp vеktoгiЧ p iг Е dуdйiu d"}, atliе-kaшas darbas
dА:Md$:PЕsin,sd$'Tokiu рat dydziu pakinta dipolio iг еiеktrostаtinio lauko s4vеikos potеп-сiuё еnегgija, t. У.
dWo:pЕsin$d$.Suintеgravg 5i4 lуgybq, gaunaшr dipolio potеnсinёs еnегgijos1 pгiklauso.mybёs nuo kaшpo ,$ i5гai5k4:
W.,: _ pЕ cos ,$ + C.
r Теisingiau sakрi sistemos diрolis _ elеktгostatinis laukзs potеnсinё еnегgija.
29
dE,dl
r) 6\
{'l
'fi1
E
irl.*JЕ|.'rвg
i"l1l
*,
пit'lrщ
Jr
Polinё molekulё elekfriniаmе lauke. Kad Ьfltц paprasёiau,molеkulg laikуkimе aЬsoliuбiаi standiia _ nеsidеfoгrnuojanёia.ni diрoli, kurro dipolinis momеntas p:gI, viеnalytis Е stipгumonis ]aukas vеlkia lygir1 moduliц iг pгiеSingч kгypёiц jёgoпris F,
polinEЕlеktri-еlеk1гi-: qЕ' ir
J'U
IpOtеnсiпQ егiегgij4 laikyti lygia nuliui' kai vеktoriusЕ ($:п/2); tuomеt intеgгavimo konstanta С:0 iг
Nagгinеjaшuoju atvеju diе]еktгinio jautrio iSraiSka yra Sitokia:
ltD'w: 'Jc0^J
Тaigi polinio diеlеktгiko jautris yгa atviгkSёiai pгopoгсingas jo absoliu-tinеi tеmpегatuгai. ir tiktai nеaukstosе tеmpeгatuгosе labai stipriuosе еlеi'tгiniuose laukuosе (pЕ-kT) poliaгizuоtumаs isisotina - molеkuliц еlеk-tгirriai diрoliniai пlomеntai gana tobulai oгiеntuojаsi iSitgai Е kгуptiе:,Tцonзеt poliaгizuotulnas nuo lauko stipгurno jau nеpгiklatrso ir (2.10)lуgybе nеgalioja (jеigu galima nеpaisуti diеlеktгikо еlеktгoninёs рoliaгlzaсijos).
Atskiг4 diеlеktrlkч grupg sudaгo joniniai kгista]ai (NaCl' KСl iг kt.).Еlеiсtгiniо lauko vеikiama, tеigiarnr1 jonri subgaгdеlе pasislеnka iЁilgavеktoгiarrs Е lсгyptiеs, o nеigiamч jonц subgardеlе - pгiеSinga kгyptin-rl.iг kтistalas lgyja еlеktгini dipolin1 momеnt4. Sitokia poliaгizaоija vadirrа-ma joпillе. Ji yгa dеfoгmaсinёs poliaгizaсijos ruЁis.
SuгiStчjц kтuviц paviг5iпis taпkis' Po1jагizuоranrе diеlеktгikе iSskiг-kinrе шakгoskopini tuгi AИ. Jеigш diеlеktгikas viеnalYtis, tiri ttrпlе tr'1гуjе
еsanёiц suгiStr1jц tеigiamr1 iг nеigramr; kгr-lvitt a)gеbгinе sullla lуgl riuiiur.JеigLt diеlеktгikas пеviеnaiytis, Бi sr:п.ra nеlуgi rlr-rliui - turinrе s'ttriitс1-t1
tЙrini lсrГtvi' Jо pasiskiгstymas diеlеktгjkе nusakоmas suriStчjr.1 kгйvirrtЙrintu tапkiц р,. Рoliaгizuoto diе]еktгjko paviгSiujе konсеrrtгuojzisi tar-n tjliто йеnklo srrгiЁtiеji kгr1viаi, ii irгint kokiа е]еktгinio Iauko stipтuпrо Е ltгyрtis' Pгiе to paviг5iaus, ! kuг[ iеirra lauko jegц linijos, sr.tsidaго trеi-uiatrrсkгuvio pеrtеklius, о priе pгiеSiпgо - tеigiamo. PavlrЁtnlt1 suriStr.1.1ц kгii-viц pasiskiгstуrпas nusakоrnas jц pаviriiniu tапkiu о,. Apsiгibodarni viеl1?]-lyёiais diеlеktгikais, nustatуkimе, l1tlo ko 5is dуdis pгil<larrso. Тtto tikslupanagriuёkiпrе viеna1yбio diеlеktгiko plokStеlE 1ygiаgгебiais рaviгSiais '
еsanёi4 viеnalуёiamе stipгumо Е laukе (2.З рav.). Jos pavirЁittjе аtsiгаdu-sir1 suriStцjц kгuviч paviгSinis tarrkis tеnltina lygyЬE l +",l:l *o, l:"Diеlеktrikе i5skiгkime pasviг4j1 еlешеntarчji сilindr4, ]itrгio sudaгoпrо.i .
lуgiagгeti vеktoгiui Е ir jos ilgls lygus Z, o pagгindo plоtas lуgus dS' Abirjrrosе Siо сi]indro рagгinduоsе suriitц111 kгrrvi11 skaitinеs vегtеs dq,:с;i,t
+6'
IJSutагkirnе dipoliostatnrеnas vеktoгir-ri (2.1 1)
I w,: -p,Еоos $. I
(2.7)
Tаigi dipolio pоtеnсiпе еnеrgija уra pati шaZiausia (|V,: _pЕ)' kai vеk.torir1 p iг Е kгyptys sutampa ($:0), ir atviгk5ёiai * pati didZiаusia (Ilz,::pE), kai tц vеktoriц krуptys yгa pгiеЁingos ($:т). Еnегgijos pofiuriusistепrai pirпroji busсna уra paтi palankiausia.
oriепtaсiлё poliarizaсija. Nagrinеkimе izotгopin| ir viеnalyti poiiтlidiеlеktrik4, t. y. toki, kuгiо еlektгinёs savybёs nеpгiklauso nuo lauko krуp.Liеs iг visuosе taSkuosе уra viеnodos. Jamе iБskiгkirnе makroskоpini tuг!AИ, kuгiamе tеlpanёiц molеkuliч skaiёius //>1. Dёi rпolеkuliч Siluminiojudеjimo jц еlektгinial dipoliniai momеntai угa ivaiгiaus,ios oгiеntaсijos,kuгi, Ье to, nuolatos kinta. Todel diеlektгiko tuгio viеnеto dipoliniц momеn-tц gеomеtгinё suma lygi nuliui - diеlеktrikas nеpoliaгizuotas' Еlеktгi-nio lauko vеikiarrros polinеs molеkujёs lgуja potеnсinE еnеrgij4 |У,. Iеigtlrno]еkulёs сlraoti5kai nеjudёtц (Z:0K), tai visos jos еIеktriniamе laukеогiепtuotцsi palankiarrsiai еnегgijos pоZiuгir'r (p ll в) Тaёiau dеl Ёilumiдiojudёjimo, еsant tеrmodinaminеi pusiausVyгai (7:сonst), dalеlеs pagal
рotеnсinёs еnегgijos vегtеs pasiskiгsto Bolсп-rano dеsn,iu (iг. lt., 12.5 sk.):
lvo
n ('lV ,): l g_ L.Г-. .
ёia n (W,) _ skaiёius tDгio viеnеtе еsanёiц dalеliц, kuгiч рotеnсinё епег-gija уra LV,.|lia,1уgуЬе iгaSq еlеktrostatiniaше laukе еsaцёio dipolio po.
tеnсinёs еДегgijos (2'7) i5гaiik4' gaunamе еlеktгiniц dipоIiц pasiskiгstyrnqlaukс pagal potеnсinёs еnегgijоs vегtеs, t. y. pagal karлp4 8:
рЕ сos on ($):,4 g kr (2 e)
Itaip шatуti (2.9) fornrulёjе, kuo didеsni kamp4 $ sudaгo vеktolius p suvеktoгiumi Е (didеsnё еnегgija I|,,), ttlo tokiц molеkuliц konсеntгaсijaл (s) yгa nraZеsnё. Taigi, nеkintant lauko stiprumui iг tеmpеratitгai, nrtsi-stоvi еlеktгiniч dipoliniч nromentц daliцё oгiеntaоija _ diеlеktгikas pasi-daгo poliaгizuotas (Р#0). Diеlеktгiko poliarizaоija, kuri atsiranda laukuiогiеrrtrrojant dipoliц еlеlсtтiцius momеntus, vadirrama oriеntасinе. Kadarr-gi kiеkviеnos molеkulёs vеktoгiaus p projеkсija Е kгyptуje lygi p cos $'tai diеlеktгiko poliarizuoturл4 гапdamе suintеgгаvg turio viецеtе sandalt.94 lz ($)p соs,$ kampo $ atйvilgiu bеi i5 noгmaviпlo s41ygц nustatQ konstan.t4 ,4. Gaurrainr gana sudеting4 P iЁгaiSk4. J,os gгafikas paгоdуtas 2.2 pa-vеiks]е. Dуdis p yгa maias, iг геaliuosе еkspегiпrеntuosе p.Еq kТ, todеlgaliшa apsiгiboti gгafiko pгаdinе tiеsinе daliшi. Taigi 5iojе еlеktrinio lau-ko stipгumц sгityjе iг poliniam diеlеktrikur galima uйгaБyti (2.3) pavidalolygуbq:
gнtn
--l
dJ
flf;\E
-il
ssfiтd
.iП
fr(E!
З.Е|i!tg
itsl
тi]
L.-J
t,
t,
t'в-l
J
iL,З0
D-..'гr -
.0 ^ !. (2. i 0)
2.2 рav . 7.З pttv.
J]
4О
vгa viеnodos, o йеnklai _ pгiеsingi. Todёl сitindгq laikуsiше loаkтosko.
piniu oipоt;u, kurio dipolinis momеntas
dр:d q'L:a,dSL.
Cilindro tuгis d Y:LdS "o, сд]). Еlешеntaгiajam сilindrui pritaikq (2.1)
lygybE' gaunamе:
nodo diduшo iг pгiеSingц Zеnklц kгiviais, kuгiц pavir5inis tankislуgus o. Kaip nratёше 1.9 skiгsnyjе, laisviеji kгuviai vakuumе sukuriastiprumo Eg:в|е' viеnalyti еlеktгostatini lauk4. [sivaizduokime, kad5iarhе iaukе atsidurё. viеnalyёio iг izotгopinio diеlеktгiko рlоkStеlrlygiagтеёiais paviгSiais, oriеntuota taip, kad jos paviг5iai bПtц lygia-gтеtis !еlеktrintoms plоkStumoms. Tцomеt jiе sutannpa su lauko еkvipo-tеnсiаliniais paviгЁiais. Diеlеktrikas poliaгizuosis, iг jo pavirёiujе susidaryspavirЁinio tankio с,suriStasis kгuvis. Pastarasis sukuгs E,:в, lсo stipгu-mo viеnalyt! elеktrostatini lauk4, kurio stiprumo Е,kгyptis priеSinga nе.
8u Еo. Pagal laukч supегpoziсijos pгinсipq, еlеktгostatinio lauko stipru-mаs diеlеktrikе Е:Еo+Е,, o jo шodulis
Е: Eo_ E, (2.13)
Lauko jёgц linijos statmеnos diеlеktгiko рavir5iui, todёl, pagal (2.l2b),o,: сozЕ. Si4 i5гaiЕкQ iгa5E ! (2.1з) iг pеrtvaгkq, gaunamе:
Д:lfu. Q]4)
Nuo dielеktriko savybiц ргiklausanti nеdimensini dyd!, paйyшёt4
I5 ёia,
o,:Pсos@, п):Р';хiаp -plotеlio
ooliaгizuotuшo vеktoriaus РdЗ noгmalеjе п. DуdZiai с, ir
(2.12)
oroiеkсiia еlеmеntaгiojo paйгSiausл йu,uЬju-i tais paёiаJs vienеtais
oу
Fб-Еo
(C/ш'). Atsiivеlgq i (2.3)' gaunaше: б
--\I o' : еoхr'^i
I
ёia Е^:.Есos сf"l Taigi jеgч linijoms statmеnuosе pаviгБiuosе (Е lln)
dуtlis с, yra didiiausias iг lуgus
: еoхE сos (Е, п) aгba
(2.12a)
-fi
*1
-d|о,:сox.Е. I
РavirSiuosе, kuгioшs jеgч liпijos угa lуgiagrеёios (Е!u),par,iгiinis tankis o,:0.
2.3. Еlektrоstatiдis lацkas ilielеktri}е
(2.12b)
suriStцjц kтflviц
t-lle:l*x, Itt
vadinaше diеlektriko sаntуkinepеrга5omе Sitaip:
г1гДotсt_e 4пeo еr, ,
o jo potеnсialаs _ lygуbе
(2.1s)
diеlеktrinе skуаrbа. Dabar (2.1a) lygybE
(2.16)
() 1'7\
{1
-flfl
-.1Е
{1д{t
\A
-{i}l$l-(tcl
-itll
tЕ!
ilil
IEL]
i'I
'ri
;
\
Ч
\
\Lr
L,l
tL
Lаuko stipгuпras viеnalуёiarne 1т izчшjlidaтпе diеlеktтikе. 1 skугiujе
nagгinеjomеuuкu..*.,ukuгtoеlеktгostаtiniolaukostipгuш4bеipotrц-сiаl4. Dtеlеktrrке suкuils Ъlеktrinis laukas.Ьus kitoks, nеs i5oгinio laukо
,,'. " й;;;;Ь ia s di еt еkЦкa1 s,avч 1u^31t:::::"}::
Q,Аa)
Visч diеJеktrikц x>0, todеl jЧ.>1. Tik vakuuшo с:l. Тaigi poliаrЬzuo|а|nе viепаlуёiаmе izotropiniаrne diеlеktrikе elеktrostаtinio lаuko stipru-
I11аs \|rа э kаrtц mаiеsnis negu vаkuume. Sis tеiginys yra teisingas visada,
kai l,iеnalytis - iг izotropinis diеlеktгikas uйpildo vis4 еlеktrinio laukouйimam4 егdvE arba kai jo paviг5iai sutampa su lauko еkvipotеnсialiniaispavirSiais. Тokiu atvеju taБkinio kгflvio 4 sukurtо lauko stiprurцas di-е1еktrike iSrеiёkiamas lуgуЬе
,^_ 7 qY _ 4пеo еr
iй еlеktгin! lauk4. Pagal laukц supегpozlсlJos
rА priпсip4, atstojamojo lauk.o stlprufoas л- u l--О .t.кt'iк. угa 1iu aЬiеjц laukt1.stipгumЧ gеomе-
trinё suшa. с.a ,.iйЬ pasikyti, kad tikrasis
ffi'"'й|i"i,l lauko itip'o*u' diеlеktrikе
srnarkiai kinta molеkulёs matmеnч .nuotoliais.ТuJiuu tiе mikiopokуёiai nеturi ltakos, kai
;;;й;;" _i^ч\"
pЪvеiki,^1akтoskopiniamkunut, _ 1rs pгrkla,,sЬ ц'o tam tikтos viduti-
"еi '. y. Ьak1oskopinёs, lauko's.tipгumo vет.
;;, P;i;";ъiausiu aivеju nustatуkirше, kaip l au.
l; 'iй;;"s diеlеktтikе siеjasi su diеlеktriko
,uoryьЁ*i'. Tam imkirце dvi lуgiagrеёias bе-
g"ii,"Ъйr"к5tumas (2.4 pav .), iеlеktrintas vtе-
2. гi?ihа l ]
2.4. Gausо tеoгеmа dielеkfrikui.Еlektгiшё sШnktis
Vakuumui suforшuluota (.aф Gauso tеoгеm4 galima taikуti ir diоlеk-tгikui, Ьеt tada Ьutina !skaityti visus nagrinёjamo uZdaгоjo pavirSiausgauЬiamus kгfrvius _ tiеk ]aisvuosius (q)' tiеk suriБtuosius (g,). Tuomettoii tеorешa uZra5oma sitаiD:
(2. r 8)
Dеja, suгlStasis krivis 4, pгiklauso nuo еlеktгinio lauko stipгuшo Е, to-dёl (2.l8) formulе naudotis yra sunku. Raskimе patogеsni jos vaгiant4.Taш apskaiёiuokimе diеlеktriko poliагizuotuшo vеktoriаus P sraut4 pгoploto S uZdaг4ji paviг5iц:
г n+аФ Е.d$: ' .',JEo.s
P.ds: ФФ": Р P,ds. (2.1e)
(?.20)
Atsiйvеlgg i Q.|2), dydi Ф" iSrеi5kiaше 5itaip:
Ф":6 o,dS:o..'т,s
ёia q, _ pavirSinis suriStasis krflvis. Еlektгinis laukas uйdarojo рavrгSrausgaubiamaше tuгуjе suгiStuosius kгuvius gali tik pегskiгst1ti, todё] егdvi-nio q, iг pavirSinio 4, suriStцjц krlviц algеbгinё suura lygi пuliui, t. y.
Ч,* q, :О, aгba Ч": - Ч,.
Is (2.19), (2.20) iг (2.21) iSгеiSkiamе
а^:_6p.as.т
Si4 i5гai5k4 !ra59 i (2,18) ir atitinkamai pегtvarkg, gaunalnе:
(2.21)
IБ dviejц vеktoгiц susidеdanёi4 pointеgтaling
D:сoЕ+P.
(2.22)
funkсij4 paZymёkiше
() )1\
Dydi D toliau vadinstmo eleklrinёs slinktiеs vеktoriumi, arЬa tiesiоg e/eЁ.
trinе slinktimi. AtsiйvеIgg i Q,2з)' (2.22) perra5oше 5itaip:
Ф с..u+P).dS:q.q
J+
lf " u':Ф"'o":n.
l
(2.24)
/l rl-Гaigi еlеktrin'ёs slinktiеS SrаutаS pro uidаrqj[ pаviriiц )'rа' lуgus to pаl'ir-ii,aus gаubiаnзц lаisvцjt1 krЙvit1 а|gеbrinеi sutnаi. Tai iг угa Gаt,tso tеorеmаdiеlеktrikui.
I5 5ios intеgгalinёs lygties l.8 skiгsnyjе apгaЁytu bidu gaunaшa atitin.kаma difеrеnсialinё lvstis:
ioivо:рl, arЬa tr.n:Рl(2.23) foгnru,.j" .t.к.,i* ,tioк,;еs vеktoгius D i5rеiSkiamas
skiгtingos prаsmёs vеktoriч gеoroetrinе suma. Тaёiau, atsiZvеlggSius P: сoxЕ ir с:1* х, (2.23) lysyЬE pегra{omе Ёitaip;
D:EоеЕ.
(2.2s)
dviеjц: ^^*,{ Dql.у-
(2.23a)
I5 ёia elektrinёs slinktiеs SI viеnеtas угa kulonаs kуаdrаtiniаnl lnetrui(C/ш,).
Bе aЬеjo, kyla klausiшas, k4 aрiЬirdina dуdis D? Kaip шatуti (2'I4a)bеi (2.l6) lygybёsе, elеktгostatinio lauko stiрrumas pгiklauso nuo dуdйiuе nusakomц diе]еktriko savybiц. Тuo taгрu vienalyёiaше diеlеktrike tas.kinio krEvio 4 sukurto lauko еIеktrinё slinktis
D:eo,Е:#7 (2.26)
nuo diе]еktгiko savуЬiч jau nepгiklauso. Тaigi elеktгinё slinktis аpibudi-uа еlеktгin! laukq, kur! шеdZiagojе sukuгia tik iaisviеji kгuviai. Taёiau jцpasiskiгstymas gali prikiausуti nuo atsiradusiч suriБtчjц kгuviц. Тuomеtvеktorius D jau savotiSkai priklausys nuo apiinkos savуbiч. Tos pгiklauso-шybёs nёra tuoшеt, kai рoliarizuotas diеlеktrikas nеkеiёia laisvuiu kгuviuрasiskiгstymo. Tokl аtvеji tuгimе, kai [еlеktгiutas ]aidininkаs sufuria lau-k4.viеnаlytёjе izotгopinёjе bеgalinёjе aplinkojе aгba kai baigtinio dydZiodiеlеktrjko pavir5iai угa еkvipotеnсialiniai.
Grafj5kai еlеktrinё s]inktis vaizduojama slinktiеs linijonris. Jоs ЬrёZia-mos laikantis tos paёios шеtodikos, kaiр ir iauko jеgц linijos: linijц tarrkisskаitinе vегtе lygus еlektrinёs slinkties moduliui, o ]iеstinё kiеkviеnamеlinijos ta5ke sutampa su vektoriumi D. Jos skiriasi iE esmеs tuo, kad е]еk*trostatinio 1auko jёgц linijos gali prasidёti iг baigtis tiеk ]aisvuosiuosе, tiеksuriituosiuosе е]еktгos krtrviuosе arba ЬеgalyЬёjе, o slinktiеs linijos pгasi.deda iт Ьaigiasi tik ]aisvuosiuosе kruviuosе arba bеgalуbёjе.
2.5. Еlеktгostatinis Iaukas dviejцdielektгikч гibоje
}'iagrinёkimе paprasёiausi4 atvеji : viеnalyёiamе еlеktгostatiniaше lau-kе yra du viеnalуёio ir izotropinio diеlеktriko s]uoksniai lуgiagтеёiaispaviт5iais (2.5 pav,), kuгiц santуkiцёs diеlеktrinёs skvaгbos е1 iг с,. Laislч.jц krDviц еlеktгostatinjo lauko stiprum4 F,o, 2.5 pavеikslе pаrodуtu bDdui5skaidoше i dеdam4sias Еo. iг Еon. Poliarizuоtцjч diеlеktrikч pavir5iniaisuriitiеji kгuv.iai, apiЬudinanri pavirЁiniu tankiu a\ tr o\, sukuria stipгumo
43r
2.5 рar,. '
lnoduiius D,-: аoз,t,. bеi D".:е,,э,"Е.,.
Е.|: oi|сo it Е\: oilео lзukLrs.Vеktoгlаr Еi ir Еi yгa pгiеiiпgoskгуptiеs trеgu Еo,, iг kaгtrr stаt-mеnt Еo.. Dеl to еlеlttгirliо iдLr-ko stipгumo taпgеrrtinё dеdа.mo.ji nерakir.rta - aЬiеjuоsе di-elеktгiktrosе 1,га viеnoda il. ]r,sitn., todеl
1Ь'-г i1 L1т
- Ln.' 1
Atitinl<аrnai tlZгaSEslinktiеs tarrgеntiniцtг atsiйvеlgq i Q.27.),
. Kaip л]at)/ti pavеikslе, piгnrajarrrе diе]еktгjkе elеktrostаtinio laukostipгr-rmо пoгmalinёs dеdalnosios modulis E,":Еo,_ti, aгbа
Еrl^: Еlu+ Е,1 : Е,,'+ о1
Еo
Аtsiir,еlgq 1 Q.|2a) ir. (2.l5), gauIlалlе:
L0л- С1 Llл.
Atitinkatnai ar-rtга.jаrll diеlеl<tгikr-ri gaullаmе :
ггL0Ц - .! L2л.
2.6. Segпetoеlektrikai
Paka]Ьёsinrе apiе taш tikгos kristaliniu diеlеktrikti gгupёs - vadina-illЧJц .'egl?e toеlеlсtrikц *.ypatуbеs. Sеgnеioеlеkt.iкч .pЪvao;niшas
kilqsii рiгпrosiоs i5tiгtos 5io ripo пaеdZiagoJ * sеgDеto aiuiкos NaKCnHnol.. 4Нэo. Тiеms tугimaшs vadovavo taгybiпis fizikas J. Kuгёiаtovas. Vado-vauiaпt taгуЬirriam akadеmikui B. Vuiui, iStiгtos Ьaгio titanаto {BаТioJsеgпеtoеiеktriпеs savуbёs. Nuo paрIastЧ diеlеktгikЧ sеgnеtoеlеktiil.ui ,кi-гiаsi kеlionlis уpatуbеmrs.
1. Dau'qurпos diеlеkt.ikц santуkinё diеlеktтinё skvaгba ).ra пеdidеlе _].!h'1
kuгiц siekia 100. Т'o tагрu sеgr-ietoе.lеktгikч е gali 'i.it; к.t.ta tпкs-tall сlu.
. 2. Papгastч diеlеktгikц diеlеkiгinё skvaгba nерriklаuso nuo еlеktгi-nio lauko stiprumo, o sеgnеtoеlеktгikц * pгiklаusо, kaip pаvaizduota2.6 рavеikslе.
З. Sеgnеtoеlеktгiliц santуkiirё diеiеktгinё skvaгba taip pаt lаbai рri-klauso nuо tеmретatuгos iг tam tikгojе tеmPегatDгojе yra didZiausla.
'ill \l/ \i----oI *-т
2.6 pav.
lIl^lI Utт eL i
I uC- Е. 1
I -' - |
( ? .?.1)
еiЁ}l rr-irlёs,dеdзurчjц
gatlnашtе:
(1t28)
(2,19)
(2.30)
ТaJgi шaтоr-rlс. kаd
t1 Е1n::2Е,,' агba
(2.29) рadаugirlq i5 эu.
lг . i| "tл с2 |
ILznеrltt
pа Y.
\s (?.27)' (2.28), (2.29) tr (2.30) iSplaukia: dviejц сIiеlеktrilсц skiriаlltо1,оjсribо,iе elсlсtl.os|'аtitlio |сtuko stiprumo Е tаrtgеlltilзё ir еlеktrinёs sliпirtеsГ) llorпlа|itlё сlеdапзoji kiпtа tоl.уdiiаt - ne Suo]iu. Iг atviгkSёiа i' уеiсrо-riаus D |atgепtinё ir vеktoriаLts Е tlorпаlinё dеdamoii diеlеJсtrikus .уkiriап-ёktjаnlе рсtvir'iiu.ia lсiniа iuoliu. Galirna !гodyti, kaЬ аbi iios iSvados vгatеistLrgоs iг bеt kokiц diеlеktгrkц skiгiarr-rajaш paviг5iui.
З6
4. V.isiеms sеgnеtoelеktгikams Ьudingаs diе]еktrinеs histегеzes теiSki-nуs. 2 7 pavеikslе paгodytas sеgnеtoеlеktiiko poliaгizuotumo F p.iкtuu,o.rrrуbеs nuo ji poliaгizuojanёio еlektгinio lauko siiprumo grаfikas. Totуdiiostiprinant еlеktгini laukq, poliaгizuotumas didеja pagаl frеivf i iki sotj.s.Po .to laukq pamaiu silpniтlant iki 0' poliaгizuoru-Ъ., mаzeЪаmаs pasа]kгeivq 2, pasiеkia vеrtE Po. Si vегtе uadi.,u-u liktiniu pott'oп'uot"u,u.,Б||-netoеlе-ktгiko poliaгizuotЦшas visаi iбnуksta tiktai ,uЁ'],u, tаm tikгo stip-гumo (_Q) priеSingos krуptiеs Ьuyusiацl еlеktгin| laukq. оуJi'.л* uuoi-пan]as koerсitlitl lauko stiprumи.. Тoliau stipгinant .l.кt.;.,1 tauкa, sеgnетo-еlеktгikas vёl poliaгizuojamas iki sotiеs. I)аbaг, silpninani lu"l;, poliагi-Zuotumas kinta pagal krеivE .l. Kгеivе Р:f (Е) vаdiпama htstе,i)еs kilpа,о toks pоliaгizuоtumo pгiklausomur]]as nuo lauko stipгumo __diеlеktri-ttе lзis|еrеzе. Gгafikе mаtomе, kad segnеtoelеktгiko poliагizuotumas nегaеlеktгinio .]auko st,ipгuгto viеnarеikSйе funkсija, o
.ргiklauso ouo unк,-tеsnёs diеlеktгiko bisеnos.
gaunamе:
I
I
\r_\r
tr I
\J,/
Е0n
lЭ
еlеkt;iniai laukai, kuriц stipruпr4 Zymёsimе J-. Sеgnеtoеlеktгikuosе .1rе
yтa gana stipгus,: sandauga pЕ-уra kZ еi]еs. Dёl to, уеikiопt nlolеkuliпёлlsj,goi,', сlаlеtiъ1 еlеktriniаi dipoliniаi rпomеntаi sсlуаinlе (spontaniSka|\ oriеll--tttojаsi
/vgiаgrеёiаi. Viso kгistalo tuгyjе taip buna геtai. DaZniausiаi dаlе-
lеs"susigгupuoja sгitуsе, Yadinamosе domеnаis. Domеrrе visц dalеlrц di-
рoliпiai momеntai угa lуgiagгеtus, taёiau ivaiгir-1 domеnц savainrinёs рolia-гizaсijos kгуptys skiгiasi. Тokia situaсijа mеdйiagai еnегgi.1os poiiuгru yгapalaniiausiЫ - maйiausia domеnц s4vеikos potеrrсinе еnетgija iг kгista-io poliaгizuotumas 1ygus nuliui. ]5oгinis stipгumo Е еlektгinis lattka'ч r,еt_
kia сiomеnus iг, juos pasukdamas, diеlеktгik4 poliarizuo.ia. Dotrrеrrо еlеk-tгinis moпзеntas po tibai diаelis, palуginti su molеkulёs dipoliniu еlеktгi-niu moпrеntu p, todёl sеgnеtoеlеktriko poliaгizuotumas lgyja pastovt4(sotiеs) vегtE diug silpnеsniuosе laukuosе nеgu Papгastч diеlеktгikч. Еlеk-iгiniam 1aukui isпykus, dеl domеnц tгintiеs jц oгiеntaсija i5 daliеs iiliеka.Kai diеlеktгiko tеmрегatura Т> 7^, dipoliц s4vеikos jеgos nеpаjеgia pгiе-
sintis jц siluminiam judеjimui, dipoliц oгiеntaсija sutrinka ir mеdiiaga
Taёiau kiеkviеnam sеgnеtoelеktrikui budinga tam tikгa tеmpегаtt1гa,
kuгiojе jis visas ёias ldomiаs savybеs praranda iг pasidaгo papгastu diеlеk.triku. Si tеmpегatura Z* vadinarna Kiuri tаiku. Sеgnеtoеlеktгinёs sar.ybеsЬudingos tik tеmрегaturojе ?п<7u' Sеgnеto dгuska tuгi du Kir.rгi taikus:
- 15"C ir +22,5"С, todеl tik Ёiamе tеmpегatuгos intеrvalе ji угa sеgпеto.сlеktгikas. Sеgnеtoеlеktгikч savybёs aiЁkinamos jц molеkulinе sEvеlka.Jiе yra pоliniai diеlеktrikai, todеl jiеms ttlka 2'2 skiгsnуjе aptaгtаs Poliа-гizaЪ;;oi aiSkiпimas. МеdZiagos molеkulеs vеikia kitц rnolеkuliц kшгiаrrri
viгsta paргastu diеlеktгiku.Sеgnеioеlеktrikч monokгistalai, keгamika, plёvеlеs gana plaёiai шаttdo_
jami iiuolaikinеjе ёlеktгotесhnikojе iг гadiotесhnikojе. Naudojant didе-
iеs diеlеktгinеs skvaгbos sеgnеtoеlеktгikus, gaminami maйц gabaгitц di-dеlёs talpos kondеnsatoгiai. Sеgnеtoеlеktгikч santуkinёs diе]еktгinёs skvaг-bоs pгi{lausomumu nuo еlеktгinio lauko slipгumo pаgгlstas rrеtiеsiniokondеnsatoгiaus (vаrikolldo) vеikiшras. Sеgnеtoеlеktrikц luйio гodikliо pгi-klausomumas пuo еlеktrinio lauko stipгumo panaudojamas еlеktrooptikojе.
Pjеzoеlеktгinis iт рiлoеlеkrrinis rеiskiлiаi' Sudёtiпgos sandaгos kгis-tаluoЪе, kuгiе nеtuгi Jiшеtгijos сеntгo, еlеktros kгuviai gali bnti iSsidеst9
nеsimetгiЁkai. Тokio kгistalo tеigiaшц iг nеigiamц krr.1vir.1 сеntгai nеsutаD.i-
pa - kгistalas угa sа.zaimе poliaгizuotas. Sia salrybе pasiйymi visr sеgпе-
iоеlеktгikai iг kai kuriе kiti diеlеktrikai. Taёiau' jеi kгistalo tеmpеratuгaiг i5огinеs j! vеikianёios jёgos nеkinta, jo pavirsiuosе suгistчjц kruviч nе-
aptinkamе. Мat savairnе poliaгizuotаmе diеlеktгikе vidinio е1еktгiniolauko vеikiашi laisviеji kruyininkai (laiduпro еlеktгоnai Ьеi skyiеs) sudaгo
silpn4 еlеktгo, s,o.,q, kuгi tеka tol, kol kornpеnsuojami poliaтizaсiniaiкгпviai ir vidinis еlеktrinis laukas iБnyksta. Jaгn isnуkti ,,padеda.. iE aplin-kos ant diеlеktriko paviгSiaus nusёdq jouai. Тoki kгistal4 dеioгmavus, pa-
kinta jo savaiminis poliaгizuotumas iт pгiеsinguosе pavirsiuosе susiсiaгopriеSingo Zenklo su.iБtiе.1i kгuviai. Jеi kгista14 dеformuoja i5orinеs jёgоs,^sis
геi5кinуs vadinamas tiеsiogiпit,t pjеzoelеktrinirrl геiSkiuiu, o tokiе kris_
ta)ai _ pjеzоkтistalais. Gniuйdошo kristalo рoliarizuоtumзs. уrз vlеnoS
kгуptiеs, Ъ tеmpiamo _ priеgingоs. Atitinkamai kеiёiasi ir kгistalo рa..rr.5iaus suгistцjц kгuviц йепkiai. PavirЁinis kтuvio tankis pгopоrсingas dе-
foгinaсijаi, й,,'i sauo ruoZtu pгiklauso nuo kгistal4 vеikianёios.1еgos'Si,o uуЁ. parraudota pjеzоеlеktriniuosе davikliuosе (matavimo kеitikliuo.sе). ё1a pjеzokгistalo nrесЬaninё dеformасija pakеiёiama еlеktгiniu slg-
'.,itu. тoкi. kеitik]iаi уpaё tinka sрaгёiai (ilсi dе5imёiч mеgahегсl-l daZпiu)
kiritanёiai jеgai matuoii. Pjеzoеlеktгiпiai dдvikliai naudojami tеnzоmеtгi.пiuosе pгiЁta-isuosе, svaгstykjrsе' vibгaсijos iг dеГormaсijч matuоl<lirtоsе.
pjеzoеlеktгiniuosе rnikгofonuose iг adaptегruosе.Vеikiarnos iiorinio еlеktrinio lauko, p.jеzokristalo strukturinеs da]е]ёs
рesislеnka, iг kгisralas dеГoгnruojasl - paklllta jo matmеnуs. Sis геjsкI-
nys vadinaггr as оtу irk3 tiniъt pjеzaе !еlсtrйzirl геi5kiniu. Kгistalas, vеlkraпlаs
рЬгiodiSkai kintanёio еlе]<tгinio 1auko, viгpa. Тaip gaul-'a''lд.s ultгаgaгsls.1г tiеsiogirris, iг atvirkstinis pjеzoеlеktrinis геiSkinys -sali bnti ijilgйlis
ir slсеrsinis. Piгш.uoju atvеjш еlеlсtrinio lauko (i5oгinio aг- vidinio) stiрГtl-
r.rlo vektoгiaus kгypt.is sutaшrpa su dеfoгmaсi.1os kгyрtimi, antг..to;u atl'е-
ju - jai stаLmеna.- KЁiёiant tеmpегatuг4, saYaimе po1iaгizuotas kristalas dеfoгmuoiаsr
сlе1 5ijuminio plеiimosi. bеl to taip pat pakinta jо savaiminis- poliаrizuo_
tumas, ir pгiЬБinguosе paviг5iuojе susidаro pгiе3irrgo Zеnklо suгi5tiеji
кrпviai. 5is.гeiskinys vadlnamas piroеlеktriniиt rеiSkiпju, o tokiе diеlеktri.kat _ piroеlе]сtrikiis. Taigi visi sеgnеtoеlеktгikai kartr.r yra рjеzое1еktгi-кoi ь.i piгoеlеktгikai. Jц suгistцjч kгflviч pavirsinis tапkis. pгopoгсiLrgаs
i",,,p".uiп.os kitimo spartai, tuЪiuu bйna. rrе didеsnis kaip 10_a C/rn:.
Piгoеlеktгinis rеi5kinуJ panaudojamas spinduliavimo indikatoгiuosе iг
davikliuоsе.
З. Laidiniпkai elеkfrоstаtiniaшrе laцkе
3.1. Еlеktrostдtinis lдukаs ielеktгiвtarne laidininkе iJ tiеs jopаvir5iumi
Ме.12iagos, kuгiц 1aisvц.1ч kгuvininkч kоnсеntгaсija, palуgiпti srt
ttiеlеktгikais, yгa iabai didеlе, gегai pгalеid2ia еlеktгos sгor,q, todёl vadi-
l1amoS |сtiс{iniikаis. Laidininkai утa mеtalai, еlеktгolitai, plazma. l.aёiaumеdZiagч skiгstymas i laidininkus ir nеlaidininkus (diеtektгikus' puslаidi-ninkiusj yгa s4lyginis, nеs elеktгinis ]aidumas priklauso nuo ivaiгiц vеiks-niч, ypaё ouo.i..''p.'uturos. Kaip laidininkuosе susidaro laisvrеji kruvl-ninкii, aptaгs.irnе lituosе skyгiuosе' ёia tik pгiminsimе, kad. mеtaluosеtaisviеji kiпviцinkai угa lаidumo еlеktгonai' еlеktгolituosе - joпai, plaz-
mojе - jonai iг еlеktгonai.Ъlеktrostatinis lаukаs iеlеktriлtапre laidininkе. Noгma]iomis s4lуgomis
laidininkо, kaip iг visч kunч, tеigiamas kruvjs kompеnsuоja nеl-
3iam4, todеl jЬ уra еlеktri5kai nеutгaius. Sutеikimе jam papildomat
t,ГI
EJ'
I
I
tl
Гllil!il, trl
Г-IE, tц!
llI
llllц D
tшl
[_t
riГ*l
Г'i
t,
.)о
1 GгaikiSkai pjezo - slеglt-t.r Graiki5kai p/r _ ugд]s
зg Г=b\ш
Г.J,4ч
Г.l JГ- ,lm
dt - 0, агЬa Р: сonst.
Тaigi laidiпinkе visц taSkr1 рotеnсialas g pasidaгo viеnodas, t. 1,. vrsas.1о tuгis уra еlсvipoteпсiаlinis'' Vadinasi, pеrtеkliпis stаtinis еlеktros krЙ'vislаidiпinko vidtjе еiеktriniо lаъtlсo nеsttkиria. Siuo atvеju pгitaikE (2.2a)Gauso tеoгеln4 bеt kоkiam uйdaгajam paviгSiui, еsanёiam laidininkе.gaunamе:
Ч:Фо:
vаdinamq;! pеrtеkliп!, artэa пеsъtkompепSuotqji, kтuvi. Jis' gana gГеltalpasiskiгstо taip, kad ]aidiпinkе nusistovёtц pегtеkliniq kruviц йakгоskopr-nё pusiausvyrai. Тokia kгuvio busеna vadinama stаtinе. Ji gali bnti tik-tai tuo atvеjLl, kаi еlеktгostаtirrio lаuko stipгuшras lаidininkе lуgus 0.Тuomеt is (l.27) lуgybеs gaunamе
пеs ]aidininkе vidu.jе dуdis Е, kaгtu jam pгopoгсingas dусtis D, ligйs 0.Тaigi 5itоks pаviгSius регtеklirriч kгr1vi11 nеgaubia (q:o).-Is ёiа iSp]iukia,kad' pеrtеlсliпi'g sIаtiltis krilvis pаsiskirsIo tilс iioriiiаmе lаiсlitlinlio pауtr-
--.-------ъ. --- --/--- ;1Т];, -:.";:l?/.ii.:o:Ji:i".li;
nrnko pavirSiaus, !еlеktгinto pa-virSiniLr. kгйvio tankiu в (З,2pav.). 5is paviгSius угa еkvlpo-tеnсialinis, todёl vеktогiai Е iгD:сoеЕ угa jаm Statшеni. ]5.skirkimе paviгSiujе еlеmеntaгiojoplotеlio dS еlеmеnt4 iг !sivaiz-duokimе З.2pav' paгodyt4 labaitгuшP4 statЧ сilindг4. Jo suda-гoПloslos statmеnos paviгSiui' opagгindаi 1 lr 2lygiagгеtus iгstшеtгi5ki dS atйvilgiu. Todеlvеktoгialrs D sгаuto ргo сilindго5onin! paviг5rч lrёгa. Statiniukrr]vitl iеlеktгintamе ]aidiцinkееIеktгinio lauko nёгa, iг dydйio Dnuiiui. Yadinasi, visas еlеktгinеs
dФD:DdS;
гG
ЕoЕ
sтautas ргo pаgгiItdqt 2 taip pat lygusslinktiеs sгautas (prо uйdaг4j1^paviiS"iц)
ф л"сs:о,
ёia Л - еiеktгinёs slinktiеs mоdrrlis taSkе l. Аntrа vеrtus, pagal Gausotеorешq, Sis sгаutаs угa lуgrrs gaubiaпlаm kruviui , . "
dФ,:665.,l s сl.t
Л:ЕоэE:o,aгba
+_=-S- '---------3.l pаr '
1lеktгint4 laidirrinl<4 inе5kinrе1sttpгuп-to Еn viеnalуt! еlеk-tгostatini laukq. Sis laukas]aidininkе регskiгsto laisvuо.slus kruvininkus (3. I pav.),iг kunas isiеlеktrina viеnododidrrrno priеSingo Zеnklo kгD-viais. Tiе kгuviai vadinamt lil.
(3.1)
сlttkuotаisiаis. o tokio jsiеlеk-tгiniглo геiБkinуs - еlеktrostаtittе indltkсijа. indukuotiеji krr.rviai su]сцгiapriеSingos kгуptiеs stipгumo Е, еlеktrin! lauk4. Кai Sir1 laukц stipгumцgеomеtгlnё strrпa Еo+Е, pasidaгo lуgi nuliui, nusistovi rлakгoskopinё sta-tinё brrsеnа. Iг SiLro atvеju laiс1ininko vidujе еlеktгinio lauko nёгa. Sis rеi5.kirlvs riaudojanlas aрsaugai nrro i5oгirrio еlеktгоstatinio lau]<o pоvеikiо.Тuо tikslLr saugotini objеktai daйniausiаi iS vis11 pusiц aрgarrbiarтli tаrrkiuiriсtаlirriu tiпk]ш. Тok,ia apsaLtяa vасlinam a еlсlсtro,у!сttitlitl е/сrапсtуittltt.Е]еktгostati5kai gajI birri еkгantrоjaпlоs nеtgi lalэоrаtoгijos.
Еlrktrоstatilris lаukаs ties iеlektгirrtо laidiniлItо pa',,iг5iunri. Nagгinе-kjrlrе а1vеji. ]<аi lаidininkаs ).l'a viеnalyёiarlrе сjiе]еktгirrеs s1<vаrboss diеlеl(tгil.е. Rаsltinlе iaukо stipгum4 ta5kе l, l<rrr.Is vгa lаlэai aгti lаiсii.
Тatgi еlеktros|аti:lio lаuko s'tip-rttmсls tiеS !еlеktrinto lаidiпinko pаviriittmiуrа _tiеsiogiаi proporсingаs kruуio pаviriiniаm tапkiui,
I5tyrus, kaiр pasiskiгsto kruviii lvaiгios lormos ]aidininkuosе' еsan.ёiuosе r,iеnalyёiamе diе]еktгikе toli nuo lelеktrintц kunч, buvo ou,,u.цu.k^rt1vit1 pаsiskirstуmаs iioriniаnlе lаtсliпiпLo pаviriiijе p,iklou,o tik nuo joJbrmos. Kuo didеsnispaviгSiaus iEkilos (smaigalio, ьi;uuoo'i-к.еrvis, tuodidеsnis kгuvio paviгSinis tankis с iг atviгkSiiai - kuо сij.,ы' iduboskгеir,is, - iuo maйеsnis yгa tankis о.
' - Dё1 tokjо kгйvio рasiskiгstymo atsiгanda tam tikгi rеrikiniaj, ! kuгiuosbr-]tii-rа atsiйvеl.qti. Раvyzdiiui,. nеigiarлai !еlеktгinto laidininko imaigatyjеslrsikaupq еlеktгorrai stuтnia viеnai kit4. i-aidininko i5oтёn diuos еtеktго-nrts stumia iг viso nеigiamai !еlеktrinto laidjrrinko еlеktrostatinis ]aukдs.Kzri 5iоs jеgоs pаsidаго stiргеsnёs uZ е]еktгono iг ]аidininko dalеirч tгau-lсоs .,;ё.еаs. еiеktгonai gaJ i atsiskiгti nuo ]aidinirrko ir isiеkti-!-aplrnkq;taiр v1.|q51д еlеktгonl1 iоltоji еltlisi.Lr.. Sis rеi5kinуs panauaojamas еlеktгo.niniuоsе pго-jеktоrir-rоsе kiеtчjч kГrnч pavir5ialrs.savуbёй'-iiit,.
Тiеs iеlеktгirrtо ]aidiпinkо smaigaliu itiр.us nеr,iеnaiуtis еlеktгinis lau-kas vеikia iг dujч mо]еkulеs' .'"рolin.s poliarizrrоja, рoIi.,., pu,uкu tu*
41
З.2 pav.
{7/l,zrщ|., Е--,+Е=0
4()
' Кг[tt'rritr|.rr .jrlJс1irrtas I;riJiпiпkе vrs:tdз riliсkl
j{tikгa kгуptirni. Kaip matёmе 2.2 skiгsnyjе, nеv.iеnalуtis еlеktгinis .laul<asеlеktгinius dipolius daг vеikia jеga, nukгеiрta link stipг.iausiо laukosгitiеs, t. y. link iaidininko smaigalio. Paliеtusios ji, moJekulёs jonizuo-jasi - gauna to patiеs йеnklo kruvi. Laidininkas Siuos jonus stumia, jr.
susidaгo dujц sгautas, kuris vadinamas еlеktriniu vёju. ,\rti snraigalio galitaip pat vykti dujц molеkuliц smuginё jonizaсija. Dеt 5iц pгoсеsЧ laidinin-kas nеtеnka kгuvio, nеs аtsiгandа vadinamоsios nuotёkio iroуёs' Kadjos bПtц silpnеsnёs, aukStos itampos grandinеsе vеngiama smailumч,laidai lеnkiami tolydziai. Тodёl iг kai kuriq еlеktrostatikos priеtaisч (pvz.,еlеktгofoгiniQ шaSiпц, еlеktгoskopц) mеtaliniai strypai uйЬaigiaшi rutu-liukш-
Dеbаjlus еkтanayimo nuotоlis.'Paшagгiпеkimе, kaip еlеkLгosтatinislaukas vеikia е]еktгai laidйios mеdiiagos laisvuosius kгuvinirrkus' Ме-dZiagojе kiеkviеn4 еlеktгinio lauko ta5k4 apiЬшdinamе potеnсia}u9(r), kuгis yra taSko padёtiеs funkсija. Sakуkiпrе, kad mеdZiagos tеigia-rnч iг nеigiamц kгuvininkц bеndгas skaiёius iг jц kгuvio modulis Чn Уraviеnodi. Kaip i5plaukiа i5 (l.23), potеnсialinio laukо vеikiamo tеigrarnokruvininko potеnсinе еnеrgija W *(,): qoq(г)' o nеigiamo -
'V -(r):: _4o9U).Jеi yra tегmodinaminё pusiausvугa' iaisviеji kгuvininkai pagal
potеnсinеs сnегgijas pasiskiгsto Bolсmano dеsпiu (ir. 1 t.,12.5 sk.). Rеm.dаmiеsi 5iuo dеsniu, tеigiamц ir nеigiаmц kгuviпinkц konсепtгaсijq,kaip padёtiеs Гunkсij4, uiгa5omе Sitaip:
_4o9(r) s.Ф(t)n - (r): nog k.Г , ll- (r) : noеTт
gaLlnalnе daг papгastеsnE lуgtid.q(-т) 1 ,:; v (0'
eia simboliu Lo paLуmеt4 dyd!
1q"щ-
vadinarnе Dеbаjаtts еkrаnауimo ntlotoliu' Konkrеёiojе tеmpегat0гojе7 jis pгikiauso lluo laisvцjrд kruvininkц konсеntгaсijos ir yгa ]abai гnaZaslaidininkams jr didеlis diеlеktгikams. (з.a) lygtiеs sprеnсlilrуs:
-t^9 (.тi: P0 е
ls (з.6) iг ( l.27) сlеktr irrio iaitko stiрr.lrrnаs.\
'- - L:д (-т, : r:,l) е
L':у
(З.4)
(3 5)
(r.6)mес1iiяоnrе i(геiёL irmяc iirяin.
(r.7)
Taigi еlеktrostatiniamе laukеvininkai pasiskirsto netolygiaivis, kuгio tankis
p (r) : gо (o* (.) -,- (.)) :
сt. р (") :d .r!
mеdZiagos tеigiami iг nеigiamiiг dе1 to mеdZiagojе susidaгo
S. a (r) q, ,9 (r),*ьn
Чono(е kТ - е kт
) \).!)
Si4 суazio p(r) i5гai5k4 iгaщ i(1'49b) Puasono lygt!, gaunamе mеdiiago.jо еsarrёio еlеktгinio lauko taSkч potеnсialц difегеnсialirrE lygti. Ji pаsi.daro papгastеsnе, kai еlеktгin! lauk4 kuгia bеgalinе tolyфai iеlеktrintaplokStuma, kuгios viеnojе pusеjе visa егdvё uйpildyta viевalре iг izo-tгopinе laidйia mеdZiaga. Siuo atvеju potеnсialas yгa viеno kintamojoх Гunkсija iг Puаsoцo lygtis uZгaSoma Ёitaip:
c" 9 (-t) c" о (-r)
Зlnr 1. rr -" Т)'
бia -r * mеdiiagojе еsanёio еlеktгiпio lauko tаSko truоtolis nuo kinopavirSiaus (nuo 1еlеktгintos plokStumos). Papгаstаi laisvцjц kгйviпinkчvidutinё kinеtinё enегgija buna dаug didеsnё uZ potеnсinE, todеl galiojаoеlygуbё qop(т)(/сI. Atsiйvеlgq ! tai iг (3 З) Гогmulеjе еkspоnеntiniusnaгius pakеitE jч агtiniais, t. y.
ёta Еo i. Po - еlеktгiпio laulto stipгunras iг potепсialas rilеdZiagos par,rгSi-niarnе sluoksnуjе (х:0). Taigi nuo paviг5ialrs gilyrr i mеdZia94 еlеktгin,iolauko stipгuшas .пlaiеja еksponеntiSkai lvlайеjiuio sРaгta priklausо nuoсiydйio Z,. lvlеtalr.д laisvчjч kгйvininkrд konсеntтaсija Угa didеlе (dуdisLp laЬat maias), todеl juosе laukas silpnёja labai spaгёiai (З.З рav., с)
ЕF-a
Еtr*u
nta
3.З раv.
Jеigш mеtalo шatmеnуs L)L"' tai galima sak1,1j, kad, i5skyтus plоn1t;рaviгSini sluoksni, visanrе jo t11гуje еlеktгir-rro lauko stipгumas lygus nu-liui. Yisai kitaip угa diеlеktгikе: laisr,ч.jц kгr.rvininkч l<onсеntгaсija maia,toсtеl Dеbajaus еkrelravimo nrrotoIis didеiis iг е]еl<tтinis ]aukаs silpпе.iilрarrraйu (3'3 pav., b). DaZnarn сliе]еktгil<Lri Lo> L (Si nеlуgybе tinka iг lа.bai рlonai mеta1o u1еvеlеi).
Тaigi iЁoгinis еiеktгinis lar-rkаs пlеdZiago.1е регskirsto ,lajsvuosius krГI-vininkшs taip, kad jiе еkгanuotц iSoгirrio lauko povеjkI mеdйiagai. Ii (j.7)i5рlaшkiа sitokia Dеbajarrs еkгanaviшo nuotо]iо fizikinе pr.asmё jts lу-.чLlS аtStllnLIi nuo meditrtgos pаviriiаtls, iki tсt!lсt1, |сuriuosе сlеktriпio |аulсostiPrLrmаs уrа sъпlзсt,Iёj€s еE 2,J kаrto.
4.
laisviеji kгu.еrdvinis kгu-
(З.з]
fl
,ш
fl1t1l
пilil
.шl
вЦlЛlq
1(L I
!,t
flшrl
0
L-,fl
LJГs
Лiе!е ktгikаs
,11
Гul Ъ
:г
ж
JЬ3.2. Laidiniпkц еtеktriпё tаlpa
Laidiniлko .,.oЧ".,j-.1ln1.. StatЬiц kI.чuig lelektгinto laidininkoT]'i:I1t':'::3", .yтa еkvipotеnсialiдis' todёl visus jo taSkus apibudina-mе vlеnodu potеnсialu g. Еkspегiш"ntai, i, t"o.isкы,i.oiЪ^Ju,Ъo luiai.ninko potеnсialas vra.фу""g':i ъ';}.'ы"Ъ^. jaпn. sutеiktu-'к.uuiui q.Тaёiau ivaiгiеms luidioiokao,. sutеikus viеnod4. kгuv!, jц potеnсialaspakinta skiгtingаi, todеl laidini"tq
.iik'li'*a арrbudinti santykiu
QIE: C,
kuris, nеpгikiauso nuo kгflvl.o vегtёs. Dydis С vadinamas ,",o,","o" l,,j]:: trine tаlpа' fe|ekttinus.diеlektr.ika, jЪ Ъstц potеnсialаi gЪiiйti skiгtingi,l todёI diе,еktгikui (3.8) foгmuIе iiЪt.кt.loei ыpo. 'EйТu-n.tuikytinos.(З.8) foгmulejе maiyti, jog .йй;; iJpa sкaitio" u.,i" iygi1okiаm krfr.';'. viui, kuгi sutеikr-rs ь;'og;nцo гoi""Ъl"й' p^кi"i"
';Ъ".i".,Т",oo, SI viе-;.. oеtu, уra fаrаdas (I F:r с7r vl.-._.-Raskimе kгuviu 4 !еlеktгinto .utu]i<
..ьнJ$i*i+t* .,fi#J''''l.};#цliц"*ЁнЪ j.j}TLТ
'.,
.гutulio p;;;i;";.taSko (r:Л; pot.n"l1},
Taigi pagal (z Ц гoгmшi
[|ii o ...u'J, " li,1.;'j t.# ЁТo'.iiii
" i. il:Н-J il ж3 Т' T: Jil :i' 1;#; i:
T*1:,'',g:' r";айi"r."I"i:iffi.'ff'r т'.,тT.. Чlр.. кo*.iu,oriч sudarЬ.;,.i,i. j'j Еlektгodq foгп
ГIffi i...i]:^]*o,;oo,u'iЁ"H"io',{3Т*...ж#l**т*1Т,l'"-'*Yi]Ць'Ё.t.;'.,, i ni s ] а u k a s b n tч ti Ё,^.p ;ъ lйк.-.." J" ;Ц1#.:] *::'::1'flТ TJj.'?i}j:;,. ' :,:?"Hj:"н:;uol:l'u;j,:.'_'atygu, i.n!|'1.'
'l dvi lygiа9rе6
:т.ч:ч.""чf, jli):Jl,fl *l;il'**ж+л*'nli:11h.d;ifu ;, .,j.;ll :?.Т;ъTi'.- sfегos (sfеr-inis kondеns;i;;).. йiu'.i,o кo oа.n,u-
;;*.lТ%'ff Тfl}fii**.#'1r;#.;:.*#:;4LТ"i,J.##Т:m o m o d u l i o i *, _ *, l, u n t yк i.' u
j i;"^ А"^,* o *|!,'i,"j},':х "i: ; :::'
r. i. i "
-
laЬai шаias, palyginti su еlеktгodч щatшеnjmis', tuтiше 2.3 skiгsnyjе i5-iЪ*JlТJu
aгtini - viеnalуti lauk4. т"кi' atvе;u potеnсialц skiгtuшo
lP'-Erl:Ed:!!-.Кoцdеnsatoгjaus kгuvis. {:сS. Sias abi i5гaiSkas !гai9 ! (з.1l), gaunamеplokSёiojo kondеnsatoгi"". J.й.i'.,"i"ш". loгmulE
n еoa!L:----.
(3. l2)
i;-1i*[*y,}j,:tij*Ё*::::[{,*.:r,т:Т*ззfi ;f.I1li,}Щtdеngianti r"ь"i рl""".::lll"..:1:iJi';;;;Ё. ';ol?',J',iЁi.',;"Л.#;:*itr1 еlеktгolitiniц kondеnsаtoгiч еlеktijnr tatрa yгa laЬai didеlё. Kondеn-satoгlЧ su sеgnеtoеlеktгrniu сiеrеr<tiitu-йis е, kaгtu l, .i"l-г;o. t,rpupгt}<lаuso nuo jam sutеikto к.оuio,.i.-y],nuo oo..o"ialiц skiгtumo.
-l:ii+,r1Ц ';]]
.,'-:: Q- ' . Q
..! . . 4теo с,R'i,.a.;j'- .t (з.9)tJ . у,J
$.';t*: ijl?otеnсiаio isгai.k4 !гasq ! (3.8), gaunarnе laidаus rutulio tаlpos i5.
, /-- g
l 9r-Рr l (3.1 l). Papгasёiaus,ias yгa plokSёiasis kondеnsatorius. Paйymеkimе jo еlеk-tгodo pavirSiaus plЬtq s i. "i'l,ЬitйЁЁLи."dц d. Kai atstumas d yгa
44
@B.A.L.
JaYorskisDetlаfasIYlilkovskaja
KURSASЕLЕкTRA IR ]V{AGNЕTIZI\{AS
F\Z\KОS
vЕRsтA Is TRЕсloJo. PATAISYТOLЕIDIмo
ТsRs AIJI(sToJo IR sPЕсIAL]oJo VIDURINiO ДloKsloIltINIsТЕRIJos LЕISTA NAUDOТI vADoVЁL]U AUKSTUJU
ТЕснNlKos мOKYKLU sТUDЕNТAмs
G4lJ "_
IV skyгius
LAlDININKAI ЕLЕKTROSTATINIA]\tЕ LAUKЕ
ЕIеktгos kгuviц pasiskiгstуmas,laidiпiпkцоse
1. Laidiпiпltuosе, kaip jаu buvo rпinёtа s l.l' еlеktгos kгuviаigаli lаisvаi judеti, veikiаmi еlеktгinio lаuko. Siаmе skyгiujе лagгi.nёsimе tik kiеtus mеtаliпius lаidiniпkus. Tеigiаmаs mеtаlч va-lеntiпguгпas iг tai, kаd tiгpаluosе jie sudагo tеigiаmus jonus, гоdo,jоg mеtаlч vаlentiniai еlеktгoпаi lеngvаi atsiskiгiа nuo atomr-1. ISiikгцjц' kаip vёliаu isitikinsime (Zг. $ 8.3), metаlц еlеktrini lai-dum4 lеrnia jч vаlепtiniц (',lаisvчjч.,) еlеktгonц judёjirпаs, vеi-kiаnt elеktгiniam laukui.
2. Jеgos, vеikiаnёios laisvuosius mеtаlinio lаidininko еlеktгo.nus, kаi laidininkаs yга iSoгiniamе еiеktгostatiniаmе lаukе, yгapгopогсingos lаuko stiprumui. Todеi, veilriami iSoгiпio lаuko, kгu.viаi laidiniпkе pаsiskirsto tаip, kad laukо stipгumаs bеt kшгiаmеtа5kе lаidininko vidujе bntч lygus пuliui.
lеlеktгinto laidiпinko pavirSiujе laukо stipгumo vektoгius Е tuгibuti statmеnas tаm pаviг5iui: pгiе5ingu atvеju elеktгos kгuviаj,vеikiаmi vеktoгiаus Е tаngепtinёs dedаmosiоs (Ет), judеtч lai-diniпku, bеt tаi pгiеStaгаujа stаtiniаm jц pаsiskiгstyрui. Таigi ga-liгnе раdагvti iSvаdas. kаd:
51
LЕI,,/vl I
VILN
DYKNТ. I
IUS -
IALN
s"1970
43а) visuosе tаSkuosе laidiпinko vidujе Е:0, о visuosе
viгSiaus tаSkuose Е:Е,. ir Е":6.b) visas еlеktгiniаmе lаukе esаndiо lаidiniлko tuгis vга
tеnсiaIiпis. I5 tikгцjч, bеt kuгiamе tа5kе laidininko viduiе
jo Pа.
еkvipо-
5onini paviгЁiL1 lygus пuliui. Еlеktгiпеs slinktiеs sгаutas pro plo-1еli dS,, taip pat lygus nuliui, nеs Sis plotеlis yга lаidininkov i d u j е iг visuosе jo taSkuosе D:0. Vаdiпаsi, sliпktiеs srаu.tas dФ" pгo visE uidaгq сilindгini paviгSiч yrа lygus sгautui pгоviепq viгёutiпi раgгiпd4 dS,:
dФ.: p .73, .
Aпtгa vегtus, pagal ostгogгаdsltio-Gаuso teoгеrп4 Q.2B) Sissгаutas lygus pаviг6iaus gaubiamц kгuviц.dq sumаi:
dФ": dq: o.dS;
ёiа o- kгuviq pаviгБiпis tаnkis lаidiпinko paviгSiaus еlеmепtе dS.Deёiпiosios pаstагqjч foгmuliц pшsёs уга lуgios; tаigi gаunarnе,1{аo
D:O (4.1)
Lаidiпinkо pаviг5ius tаiр pat yгагiojе paviг5iаus linijojе
dqdl
d9таI
: _л.:0;
P: сonst.
еkvipotепсiаliпis, nеs bet kш_
4.l pаv.
с) iеlеktгiпtamе lаidiпinkе nesukompепsuоti kгПviai iSsidёstotik pзviгSiujе lsivаizduokimе IаidiпinI<o vidujе kokj noгs paviг.5iч
'Sl .gaubiаntj tаm tikг4 lаidininko vidaus.tnг!. bagal ostгo-gгadskio-Gauso tеoгеrnq suminis to tuгio kгuvis iygusl
г^Ч:Ф":p о .аs . сos (D, п):0 ,
s
nеs. visuosе par,iг5iаus S, еsапёio laidininkо vidujе, taSkuosе пе.га lаuko.
' 3. Nustаt},kimе lаuko stipгum4 агti !еlеktгintоlаidininko pаviг5iаuS. Tam ti-kslui lаisvаi pаsiгепkаmеjo..pаviгБiujе nykstаmai гnaiq plotеli dS iг iSskiгiaпrе pгo S! plo.tеl! еinаnt! сiliпdгE, kuгio aukStis lygus dl iг sudагоmо|i statmеna
д: б (4.2)
nеs dS,:dS.
. Vаdinаsi, jеigu еlеktгostatiп1 lauk4 kuгiа !еlеktгintas lаidiпin.kаs, tai to lаuko stipгumаs агti laidininko paviг5iаus yга tiеsiоgpгopoгсingаs jаmе еsаnёiч kгuviq pаviг5iniaпr tankiui.
..4..- Is.3.5 pаvеikslo mаtomе, kаd aгti lаidininkо smаigаliц iг i5-
siki5usiч daliц ekvipotепсiаliniаi раviг5iаi yга labiаusiii kiеivi iг.агёiаusiаi viепаs kito- Таi гodo, kаd ёiosе sгitysе lauko stipгuгпаs.Е-: _ gтаd q yга didZiausiаs. Vadinаii, pаvii6inis еlеktг6s kгu.r,iЧ tаnkis smаigаliuоsе iг i5kySosе yга didеsnis, nеgu kitosе krrnodаlysе, iг pгiеSiпgаi, kПginёs !duboЪ vidujе lаuko rtipгurпаs .Е iгpavirSinis tапkis o уra maiiаusias.
lD лаw
рlotеliui d'S^, .o.pagгindаi dS, ir dS,, lуgiаgгеtus dS (4.l рav.).Kаdапgl d5 lаbai maias, t'аi galimе laikyti, kad dS,:dS,.:dS.I aidininko pаviгSiujе iг aгti jo vеktoгiаi
-Е ir D:ееoЕ stаtrпеnitаm paviг5iui' Тodеl vеktoгiаus D sгаutаs pгo iSskirtojo сiiindгo
5L
- Kruviч pаsiskiгstугn4 laidiniпko pаviгSiujе gаlimа lvегtinti, аt.]-iеkаnt еkspегimепtE. Tuo tikslu ivаiгiuоsе- tiгiaгnojo kuno paviг-5.iaus tаSkuosе pгiklijuоjаmi poгomis rukоmojо popiегiаus. lаpе.liai- е.lеktгoskopаi. Тоsе viеtosе, kuг 1aukаs stipгеЪnis (t. y. didеsnis kгшviч tаnkis o)' 1аpеliai labiau pгаsiskеёiа (a.2 pav.).
Noгint еkspегirпепti5kai пustаtyti pаviг5ini kгnviц tank!, ga1i-'rna nаudotis еlektгomеtгu. Раpгаsёiаusias elеktгomеtгas pагodytas
5з
4.3 pavеikslе. Раgгiпdinе jo dаlis уга -lепgva rпеtаliпё гodv]tlе l,
pгitviгtintа pгiе stiеbеliо S. Stiеbelis S izoliuotаs nuo еlеl<tгomеt.io пrеtаliпio koгpuso r( gintагiniu kаm5ёiu P; еlеktгоmеtгo i6oгёjеjis bаigiаsi гпеtaliniLr гutr-rliuku .4. Kогpusаs rK suju.пgtаs-su iеme'i<аd jiJ pаts iг аplinkiпiаi jZеmiпti dаiktai, pavyzdZiui, kаmbагiosiепоs, iаip pаt iг еkspегiгnеntuоtоjаs, bПtq viепodo potеnсiаlo(Zemёs potеnсiаlo) iг taгp jq nеgalёtч susidaryti еlеktгiniаi lаu_liаi, liuгiе, vеikdаmi гodуl<l9 L, pаkеistq bandymо геzultatus.
=4.3 pav. 4.4 pаv
Sutеikus гцtuliullui ,4 iг su juo sujungtam stiеbеliui S tam tik-rE kгuv! 4, гodyklе l nukгуpstа, iг tuo d.idesr.riu kаmqu, kuo di-desnis susidaгo potеnсiаlц skiгturпаs tarp L iг lZеminto koгpuso (.Sis poterrсiаlц skiгtumаS savo гuоZtu pгiklаuso пuо kгuvio 'q. Т.o..
dеl Ъlеktгome1г4 gаliпrа naudoti tiеk potenсialui, tiеk iг kгuviuimаtuoti. PгiеЁ mаtuojant, butinа еlektгoглеtг4 sugгаduоti.
I(гuviц pasiskiгstymq laidiпiпkо pаvlг5iujе pаtogu tiгti spе-сialiц liёstuku: пеdidеliu laпksёiu mеtаlо lаkstеliц, pгitviгtintuогiе izоliасinёs гankеnelеs. Lаkstеlis iSlеnkiamas tоkiа foгma, kаipiг lаidininlto dаlls, kuгiоs kгuviо tаnki o noгima nustatyti, iг pгi-spаudZiаmas pгiе jоs. Тuomеt lakStеlis pasidагo taгtum.laidininkоpЪviг5iаus dalis iг isiеlеktгiпа paviгSiniu tаnkiu o. Bепdгаs liеstu.kо kгuvis lygus о . AS; ёia AS - liеstuko viеno pаviгSiаus plо-tаs. Ро to liеstukas atitгаukiaглаS nuo 1aidiпiпko, iг jo kгuvis pег.lteliamаs i jаutгц еlеktгorпetгq. Supгаntаmа, еlеktгomеtгas gаustuо didеsri! kгuv! iг tuo daugiаu пukгyps гodyl<lё l, kuo didesпislaidininko kгйvio tankis o.
5 Titvгlls kяin nаsiskiгsto kгur,iаi ivaiгios foгmos laidininkuo-t-sе' еsaпёiuosе r,iеnаlyёiаmе diеlеktгil<е toli пuo iеlеktгintц kunч'buvo пustatyta, kаd:
а) kruviч pasiskiгstymas i5огiniаmе 1аidininkо paviг5iujе pгi.klаusо tik nuo jo foгmos: ltuг didеsnis paviгSiаus kгеivumаs, tепdidеsnis iг pаviгSinis kгirviч tаnkis o;
b) аnt vidiпiч tu5ёiаviduгiч lаidiпiпkr; paviгЁiq nеsukompеп.suоtц kгuviЧ nеbunа, iг o:0.
6. Lаbаi stipгus еlеI<tгinis laukas агti !еlеktгiniq 1аidininkq smai-liц iSsikisusiч dаlir; sukеliа гeiSkini, vadinаmq ,'е1еktгiпiu vёju...
54
4gAtmosfегos oге r,isadа уга Siеlr tiеl< tеigiаmЧ joПЧ iг laisvц еlеl<t.гoпч, l<uгiе susidагo. vеikiапt kоsгniniаms spinduliams, гаdioak.tyviЧjЧ mеdZiаgl-1 spiпduliагпs iг t. t. Stipгiаmе еlеktгiniаmе lаultеpгiе smаigаliц tеigiаmi joпаi judа didеliu gгеiёiu iг, susiduгdаmisu oro molеliulёmis, jas jоnizшoj a. Тuо bйdu, susidагo vis dаu.giau judanёiц jопч, kагtu 'jiе i5ц.udinа iг oгo moleltulеs, sudaгуda-mi рIektгini llЁiя.,"'L ',"Ja
4.4 pavеikslе аtr'аizduоtаs bаndyrnд5, kuгiuo paгodorna, l<аipvеikiа,,еIеktгinis vёjаs.. Zvаkёs liеpsn4. Zvakёs liеpsna' еsаntiргiеё sгпаigаli S, sujuпgtq su tеigiamu еlеktгоstаtiпёs гna6inos po.iiuгпi, smагkiai nultгypstа nuо smaigаlio iг nеt gаli uZgеsti.
Kаdangi агti smаilios iSky5os srnагkiai jonizuojamаs oгаS, tаi iё-kySа nеtепka еlеktгos l<гuvio. Тоdёl, пoгiпt i51aikyti laidiniпkuosekгuv!, stеngiаmаsi juos dагyti kiеk ga1int didеsnio kгеivumо sрiп.duliо iг be smailiu iёkvSu.
7. Paliеtus iеlеktгiпtu гutuliuku kоkio пoгs lаidiпinko pаviг6iч,dalis гutuliuko kгuviо оегduodamа tаm lаidininkui. Rutuliukаs iёsielеktгiпа tol, kоl jo potеnсiаlаs pasidагo iygus 1aidiniпko poteп.сialui. I(itаip bus, pгiglаudus гutu1iu1t4 pгiе tu5ёiаviduгio laidi.пinko viduгio pаviгSiaus. Siuо аtvеju tаip pat iSsilyginа гutuliu.ko iг laidiniпko potеnсiаlai. Таёiаu lаidininko vidujе nеgа1i butinеsul<ompensuоtц kгuviч, todёl visas гutuliuko kruvis регеinа !1aidiпink4 iг pаsiskiгstо jо iБoгiniаmе paviгSiujе. Тodеl, mаtuo.jаnt kokio nors kuпo kгuvj еlektгomеtгu, vietoj гutuliuko (4.3 pаv.)геikia imti tuёёiаviduгi laidinink4 su nеdidеlе skуlе ltunui ikiёtii to lаidininkо vidц. Pаpгаstаi kaip toks lаidinrnltаs imагnаs ilgastuSёiar,iduгis гпеtalinis сilindгas, vаdinaгnаs Fагаdёiаus фlindгu,агbа tu5ёiаviduгis гutulvs.
4.5 pаv
Daug kагtц pегdаvinёjant kгuvi tuSёiаviduгiап lаidininltui, gа-1imа Zуmiai padidinti to lаidininko potеnсiаlа - iki tokiоs геikёmёs, kаi jau kruviаi pгаdеs nutеkёti nuo lаidininko. Ргitaikgs 51
pгinсip4, Van dег Gгаfаs sukоnstгavo еlektгostatin! gепeгatoгiц,kuгio sсhеmа atr,аizduota 4.5 pаvеikslе' Рlаti 5ilko агbа guгпoto
с
55
аudiпiо bеgаlinе juostа l juda аnt dviеjч skriеmuliч А iг B, itat_sytч l0 m atstumu viеnаs viгS kito. Viг5utin! skгiеrпuli gaubiаtu5ёiаviduгis nuo Zеmёs izoliuotаs гutuiys C. Juostа isiеlеktгinа.aгba dёl tгintiеs' aгbа, kаip paгodyta 4.5 pаvеikslе, nutеkаnt i ja.
еlеktгos kгuviапs i5 smaigaliч D, sujungtч su vienu i5 еlеktгоsta.tinёs rпаSiпos,t polir1. Рег smаigаli .K visas Sis kгuvis pегduоdа-гпаs гutцliui С. Rutulio kгuvis iг potеnсialаs tol didеja, kol nu.tеkаntys пuo rutulio iSoгinio paviгiiаus kгuviаi, iSsiеlеktгinaпt гu.tuli Supапёiam oгui, nеsusilygiпа su kгt]viais, аteinаnёiаis pегsmаigаli (. Раgarпiпus du tоkius gеneгatoгius, kuгiq гutuliч skегs-гnuo l<еlеtаs mеtrц, iг ieIektгinаnt viеn4 i5 гutuliц tеigiamai, oапtг4 - nеigiamаi, pаvуksta tarp jц sudаryti kеliq milijоnц voltчpоtепсiаlq skiгtum4. Рavуzdiiui, kеtviгtojo dе5imtmеёio viduгyjеСhагkovo Fizikos-tесhniitos institutе buvо iгепgtаs еlеktгostаtinisgeneгatoгius, sukuгiапtis kеtuгiL1 milijoпч voltч potеnсiа1ц skiг-tum4.
8. Viеnаvагdйiаis kгuviais iеlektгintos lаidiпinkч dаlys tuгistumti viепa kitq. !еtеktгinto laidininko paviгSiаus еlеmепtas dSyгa stipгuгno Е1 elеktгiпiamе lаul<е, kuгi sukuгiа visamе liku.siamе lаidininko pаviг5iujе еSaпtys kгuviаi. Todёl jёgа dF' vеi-kiaпti elеmепt4 dS, yгa lуgi:
dF: o.d,s.Еl.
Тo lаuko, kuг! sukuгiа pаr,iгSiujе dS еsапtуs kгuviai, stipгum4paZyгпёkimе Еz. Таdа аtstojamоjо bеndгo laukо агti lаidininkоpaviг5iаr-rs stipгumаs Е yга lygus Е1 iг Е2 vеktoгinеi sumаi:Е: Еr + Еz. Lепgvа pаstеbёti, kаd lаidininko i5огё je Е: E'a [,',о jo vidujе Е,:Еt--Еz,
Каdаngi lаidininko vidujе lаuko stipгumаs lygus nuliui (Е,:0),tаi
t; -tr -Ll- р2*L
тPal<еitg Е pаgаl foгmulg (4.2) iГ pгilyging е:1, gаunamе,' kа'd
nб"L- o_Leo
lrаi lаidininkаs yга vаkuuгле.I
Vеktoгius Еt :; Е пukгеiptаs iЁoгiпёs plotеlio dS nогmalёskгуptimi, jеigu o)0' iг pгiе5iпgа kгyptiгпi, jеigu o{0.dF, vеikianti iеlеktгiпto kuпо рaviгSiаus еlеmеnt4 dS,tos paёios kгуptiеs, kaip iг iSогiпё noгmаlё. Таi угаnеs viепаvardiiai kгuviаi viеnаs kit4 stumiа. Jegosгеik6mе lygi:
dzdF: :-.ds .
2Еo
56
Todёl jёgаvisada yгa
lаbаi аi5ku,dF skаitiпе
Galiгna pагodуti, kаd loгmulё (4.з) tеisinga iг tada, kai laidi.пiпkq gаubiа kiеtаs diеlеktгikаs. Тaёiаu, lаidiпinkui еsаnt duji.niаmе aгbа skystаmе diеlеktгikе, diеlеktгikаs papildomаi slеgiаlaidininkq, nеs vykstа еlеktгоstгikсijos геiЁkiпуs (s l.2), iг 1ёga dFsuгnайёia e kагtu:
/lr;- 6a,)* (4.3',)
s 4 2. Еlеktгostatinё indukсijа
l. Nе!еlеktгintаm laidininkui atsidПгшs iёoгiniаmе еIеktгostаti.пiaгпе lаul<е, jo 1аisviеji еlеktгоnаi, vеikiаmi еlеktгiniц jеgч, judеslаidiпiпke lаukо stipгumui pгieSingа kгyptimi. Dеl tо pгiеSinguosеlaidiпiпko gаluоsе atsiгas pгiеёingч Zеnklq kгuviai: nеigiа.m2ч
- t2rng oл|е kttг cltqikяltnc аlрkiгnnrr neгtрklills +^:-:^
UlLltll vllЧ LЕl}<la.
mаs' - kur еiеktгоnч tгuks. Sis геiSkinys, kаi i5огiniamе еlеktгi-niаmе lаul<е isiеlеktгinа пешtгаlus lаidininkаs, atsiskyrus jau еsan.tiеms jаmе lygiais kiеkiais tеigiаmiеms iг nеigiаmiеms kгuviаms,r,аdinаmas ielеktгinimu ltakos kеliu, агbа еlеktгostatinе indukсijа-
Lаidiпiпkе iпdшkuoti kгuviai i5nyksta, ji i5пеSus iS еlеktгiпiоlаukо. Noгint аtskiгti tеigiamus indшkuotus kгйvius nшo nеigia.гпq, bПtiпa аtsl<iгti viеnq nuо kitos pгiеёiпgаi iеlеktгintаs lаidi.niпkо dа]is iяm tcbеsаnt elеktгоstаtiпiаmе lаukе.
' Jцtrr lv
2. {nеSl<imе nеiеlеktгiпtq izoliuоtq mеtаlini гutuli jviеnаlvt1еIеktгostаtiп! lаuk4 tагp dviеjr2 1ygiаgгеёiч pIokStеiiц, kuгiosiеlеktгintos pгiе5ingц Zеnklq kгuviаis (4.6 pav., с). Pavеikslе iiо
+++++++++тттТтТТТТIТ+++Т+Т+ТТТТTТТТТТТ++ТТТТТТ+тТТТТ++ flф}}i
4.6 pav.
lаulto- jеgц liпijos аtvаizduotos brukSninёmis, o еkvipotепсiаliпiаjpаviгSiаi- iЁtisinёпris 1iпijomis. Е1еktгostаtinio ladkо vеikiami,kгuviai
'гutulio pаviтёiujе pаsiskiгstys taip, kad Sis pаviгЁius pаsi-dагys еl<r,,ipotеnсiаliпiu. Dёl to i5kгaipоmаs i5oгinis.еlektгiпis lаu.l,.ui (a p pav , b). Еkviрotеnсiаliпiai. pаviг5iai аbipus гutulio i5.links, dа]is jеgч liпijч nutгuks гutulio paviг5iujе. Rutulio vidLrjеlаuko nеbus.
(4 3)
57
Vаdinаsi, kad iг kokiu budu iеlеktгiпtumе гutul!, еlеktгos kгu.viаi rlisаdа pаsiskiгstо jo paviгёiujе, iг егtme uZdагo laidiniпkovidujе.visаdа yга еkгаnuota nuo еlеktгostаtiniц laukц, kuгiuos .su.kuгiа iSогёiе еsаntvs kгuviаj.. Ziлodami, кaа tаiаiniпko viduje nеbunа lаuko, gаliгпе iё tuё.9 j3vl{u1jо уieminto lаidiпinko padaгyti еIektгosiаinе apsaug4.
Viеtoj iStisiniц laidininko-.siеneliq gаlima nаudoti vieiiп1 iinкtБti., 3' P'чu9 pагodytа..(s 4.1), kаd еlеktгinё slinktis D aгti !еlеktгiп.to lаidininko pаviг5iаus уга lуgi:
D:Dn:o.АultSёiаu. а.pгaSytа.mе bаndymе (4.6 pаv.) еlеl<tгos kгuviаi аtsi-Таoo laldlпtnkе todеl, kаd pаsislinko, vеikiаmi iSoгinio elеktгostа-tinio lаuko. Тuo budшl 0 yja pаsislinkus,ir; еlеktros kгnvil] pаviг.ёiпis tankis, o vektoгius
-D skаitinе геik5mе iygus pasisiirikusiц
kгu'viц pаviгSiпiаm taпkiui. Тodёl vеktoгius D i'.ьuu6 puuuaintu'.еlеkiгiпёs sliпktiеs vеktoгiumi.
s 4з Еlеktгоstаtiпiai matavimai
' 1. |еiеktгintаs lаidiлinkаs B, ltai геikiа i5гnаtuoti io potеnсia.l4, sujшпgiamаs ilgа plonа viеlа su еlektгomеtгu, ku.,lo й*t,t;ni'кoгpusаs 1Zеrпintаs (4.7 pav'). Viеla baigiаsi mеtа1iniu гutuliu.
^ 1 ^^.,
ku, pгiе luгio ргitviгtintа izoliасiпё гаnkепёlё. Laidiniпkаs B, viе-lа lг еlеktгornеtгаs sudагo l.агtum viепq lаidininkq - visц potеn.сialаs viеnоdаs. Todеl elеktгогnеtгаs гodЪ laidiпinkЪ s pйеiсialqZеmёs аtivilgiu.
}laiuojаnt butinа;а) kаd еlеktгоmеtгo koгpusаs butч lZеmiпtаs,- tаda еlеktгomеt-тo gгаdаvimаs bus pаstovus iг jjгri пеtuгёs !takos uplinki.,i,l
kuпаi:b) kad butц kuо mаZesnis еlеktгomеtгo talpшmas. пеs pгiеSin.gu alvеju, j! ргijuлgus., Zуmiai sumаZеtu tiгiЬmojo'кunЪ.t,пul',lг matаvlmal butц леtikslПs.
58
fl'{I , -Y"!:igjзпt
sujuлgtos Su е1еktгomеtгu viеlos gаlu bеt kokiosIoгmos kuпo pаviгSiuгni,. pа[iеёiаnt juo tiгiаmElj Iаidininkq isl9:.:::s:]iтnа
jsitikinti, k;d visц !еlеttгinio lаidТniпkо tаЬкq pо-tеnсlalas vlеnodаs.2. Еlеktгostаtiпio lаuko potеnсi3la {9j9sе gаlima iStiгti li е p s.
{'.o' , ч,lj u. J1 sudаго пеdidеlis Ъtiк.iinis Ъujц dеgiklls'.i kuгiоlIеpsПa 1klStаs sгnаilus, viе|os gаlаs. Kitas viеl6s g,ii' pii1"ungtu'pгie elеktгomеtгo гuttiliulto (a.6 pаv.). Viеlos sгпаigаl1,s. lаikоmаs
4.B 1lаv
JзuI.o' kurj sukuгia !еiеktrintаs kunas, tiгiаmajaгпе tа5kе. Dеgilt-liо liерsno-jе susidагo, dаug joпq. Viеlos smаigаlyjе iпdukuotE nеi-fl,'1Ta-,Чivi (jеigu, lаuk4 ,ku,iа.tеigiаmаs йп#s; lmа. isrygiпtitеlglаml JoПal. l аi tгuпkа tol, kоl smаigаlio potеnсiаlas pаsidагo]I я:": 1]'ll^-o]:,'l1 :ko .
taSkц p otеnсi аluii Tuom еf kiuvil ; " пu,to.1,Jшoеtl Vlеlа, еlеktгomеtro гutuliuko potеnсiаlаs taip pаt susi1ygi'nа^ sч lаukо taёko' kuгi.amе yгa viеlЬs smаigalys, j,oi.""йlu.
3. Еlеktгostаtiпio],-чI: t:i.nсialq Sl'i.t;;' i.'iJ .t,pi"Ъa g,]iгnа iSmаtuoti dviеm Iiеpsnos.zoпdiis,. kuгir; viелаs sшiungiагnаssu 1.аutгаus е1еlttгomеtгo гоdykie, o kitu.j'u-jЫ1oiil.u. дьuzoпdаi lailtomi lаukе пеdidе]iu-аtsiumu / viеnаi nu,; k't",(]ld out,.l -
+
+ 4.9 pаv.
Lаuko- stipгumаs аpskаiёiuojаmas, dаlijаnt potеnсiаlц skiгtum4Qr-9z i5 аtstumo l4. Еlеktгinеi slinkёiаi mаtuoti galimа panаudоti dvi nеdidеlеsmеtаl,inеs p1оkёtеlеs., pгitviгtiпta'.pii"..l,Ьtiа.iniц *tiyЪ.iь. sio'plokЁtеlеs suglaud2iaйos iг 1пеsаilЬs 1 tiгiаmaj! еiJкiiostаtrnr
59
1аukq.(4.l0 pav., с); jos pakгеipiаmos taip, kаd bйtц statmеnosеlel<tгinёs sliпktiеs linijоms. Po to plokStеlёs tгuput! pгaskiгiamos(4.l0 pаv., b) iг iSimаmos i5 lаukо. I(iekviепojе plokЁtеlеjе busindukuoti lrгuviai (+q tr _q). Apskaiёiаvus kгuviо paviг5iпj tап.
a ,-.К| o:: \cla q-plokstеlёs plotas),лё o [ir. fогmulg
:'^j':,1ч l:todu., Sis mеtodas. pagгlstаs tuo, kаd, pаltеitus bet kuг!еlеlttгostаtinio lаuko .еkvipotепсTаiiп! pаviг5iч ЬЁ gаlo pr""" .lll:
9зi." paviгSiumi, iеlеktгiпtu iki to pitiеs potеnсiZlo' iaukаs nе9зi'" paviгS.iumi, i.rЪrltlТi!l..'.i;'i:"ъ;;Ji,'JЗ,J,'".''i?j: ,т;rTl ,^':
кlек Перas1кеlсlа' Nеsuпkш pаstеbёti, kad piokStuma P vга e]<vi-11,у Рavlгs.lumj' lеlеl(tГlгltЦ lkl to pаtiеs potеnсiаlo, lаukаs nёкlек Перas1кеlсlа' N.еsuпkш pаstеbёti, kad plokStumа Р yга еkvi-рotеnсialiлis pаviгSius q:0 tokio iаuko,
.lсuг! sukuгia, du kгr-r-viаi; tеi.giаrnаs kгuv-is *,q k tokio pаt аiаurnо nеlgiu"iаs kгuvis.
-q' padёtаs simеtгiSkаi kгuviui' *q.рlokStumos P itzvilgiu, т. y.kгuvio -l_4 ,,veidгodiпis аtspindys.: plokStumоje p_ i+.i?.Ё,u.i.
a| 4.ll pаv
Siuo аtvеju k..frY'-Ч *q iг--4 аtstojamojo lauko stipгuгnо vеk-l.:::: Yu,uo:. plokStumos P tаёkuosе yга. statrnеnаs.Siаi plokS.tumаl. l oкs laukas nеvегёiа lаisvuill kгtlvill slinlrti iёilояi Iяir]iinс
r'-"-lYзxl Т"ks laukаs nеvегёiа lаisvцjч kгnviч slinkti iiitgы iuiazlo.l vl\J t4Цnal rlсvсr сla lalsvЧJЧ кгuvlЧ slln,KТl lplokStumos' аtsеit, jojе аtsiгаd9 рiiЪsiлgц.Zеnklq ',viаi.. viеnаs kit4 komЪеnsuoiа.
-Кitaiо tагiаnt iёrrя
PlUкstЦJПos' ?i|еll' JoJе atslгаdg ргiеSingц Zеnklq ,,indшkuoti kгu-vlаl vIеnа_s ktt4 komреnsuоjа. Kitaip tагiаnt, jеga F, kuгia tгаu-5.t1mзs kгuvis .*4 pгiе lаidZios plokStuгnos P, lygi jёgаi, kuгia
plokStеlёs kгuvis, iSrпatuotаs elеktгomеtгu, S -гandаmа еlеktгinёs slinktiеs D skаitiпё геik5-(4.1) 1 .
JpГеПolmasТaSkinis kгuvis 4 s4vеikaujа su pгiе.
6iпgo йеnklo kгuviu, kuг! jis indukuojаlaidZiojе plokёtumojе. Lаuko liпijos taгpkгйvio q iг рlokStumos Р paгоdytos 4.llраvеiks1е iStisiпеmis linijomis. Jеgq lini-jos stаtmепos lаidZiai plokStшmаi P, kuгi
pаviгSius q: Q (Ьеgalybеs atZvi1giu) . UZ.аs papгasёiаu, пaudojаntis vеidгodiniч аt.
4.l0 pаv
u
Sis геzultаtаs bus tеisiпgаs tik tuornеt, kai lаukаs viеnаlytis.Nеr,iепalyёiamе lаuke susidагys nеvienodas pavirSiпis kгГrvio tаn.kis ivаiгiosе plokStеlёs viеtose. Todёl аukSёiаu аpгаSytu budu gа.limа гаsti tik vidutin! kгuvio pаviг5ini tаnk! iг elektгinёs slinktiеsvеktoгiaus noгmаliпёs dеdаmosios vidutinе геikSmе.
Kагtojimo klаusimаil. Koks lашko stipгumаs iг potеnсialаs, kaiр pasiskiгstg kгuviаi
.iеlеktгiпto laidiniпko vidujе iг jo pаviгSiujе?2. Kаiр sudагornа еlеktгostatinё аpsаugа?З. Apгa5у'ltite, kоkiais mеtodais matuojami !еlеktгintо laidiпiпko
pavir5iпis kгuvio tаnkis iг potеnсiаlas, taip pаt lаuko, еsаnёio!е1еl<tгinto lаidiпinko i5oгёjе' potеnсialаs, stipгumas iг еlеktгinёslinktis.
U Ёdатliniц sprеndtmo pаuуzdёiаi
4.1 uйdavinУs. Kokiа jёgа vеikia viеnas kitE taSkinis 5. l0l Cеlektгos kгйr,is iг bеgаlinё laidi plokёtшгnа P, еsаnti 20 сm atstu.шlu nuo to l<гuvio?
viаi.. viеnа_s kit4 kompеnsuоjа..Kitaip tiгiаnt, ;eЬa,г, kuiia tгаugi jеgаi, kuгia
5! kгnvj vеikiа jo .,,veidгodinis
atspindys.., t.y. iгriv"is _}:
A* _nz
4теo. е. (2l)t
Мinusо йеnklаs гodo'nаudodami Sl sistеmos
_nlE'_ nr - -i--- =- :loтссoс . /n
n,
,16теo с ' /!
k1d Л уга tгаukos jеgа. Apskaiёiuоjame'viеnetus:
25. l0-16l6 . з,14 . s,ss . l0 -* . 0p4 N: - 1,4.10-{N.
yга ekvipotепсialinisdavinys i5spгепdZiam
60
4.2 uZdavinys. Qeikiа гаstik! iг jеg4, vеikiапёi4 l сrп2Zеmёs еlеktгostаtinio lаuko
Zеrпёs elеktгos kгшvio pаviгSiпi tаn.Zеmеs pаviгSiаus tоkiojЬ viеtojЁ, kuгstiprumo skаitinё геikЁmе 200 V/m.
SpгепdirnаsЕlеktгostatiniо lаuko stipгumas агti
!еlеktгiпio kuпo pаviг5iaus аpskaiёiuoiа--,l q,g3.l foгmulg G,2\ ' пiпsч аtvёjuе: l, todёl
Duotа:Д:200 V/гn,S: I m2,
сo: B,B5 . 10-r2
e: l (oгo) .
сl
ц.*. l
гбo-? F-?
6l
0r?АJЭ
jS ёiao:ro.Е.
Jеgа Л' vеikiапti Zernёs pаviгSiaus dаl! S, pаgаl foгmu19 (4.3)yга lygi:
с. Г?2n: - ..\z
Apskaiёiuojаmе, nаudоdагni SI sistеmos viепеtus:
o : еo Е:B,85. l0-12. 200 9: r,77. l0-'*.с гl 8,85. lO-u.4. l0{ *,.S: 2-- N:1,77.10-?N.
А/uфql|I^4 /"/Йъ, f4О'{r.. dzuo -0у.,з
('" )
25
&,p ,*:rкi h4.{..4PL5 /." 4 ., /".. а{,,,(.,;i,^,'r z{;*zl* "ё,//-;'u -)-n*
Еtrzv,**o*й'-/*, rи*"lЙr,h / /*,/3= 3€ G'l
фi,a4i^,{, to.r".v,a,,afi7-aa.,,*",hщ "-,,oi -fiz/v+' / r / ''И /1x-n44..,,0 с/{.a4.
- S:So(,t't) (ц/сl' fo re :g-Йi, ,*й z-а-а.и,f ob,J = .?-f- - fu--l'"..*.ц,,- z.ал,z}-r Z,,/<r'Ф,, 9't -r'-- -
s/,а-,l,""-,с p,k-/,а-, /иp4o'^-ф/,,o', Д.bl2o,,u/сo oа,,'Ь '.":' .Й,-"- ' r'Ф{* /2l,i/,.рцюFrlДю Оoс ;/" zoс , 2 sа-ф,,* ,,*"й oос #,,7zz.,/,r4^
/ r оbo(t иt sе ,t,.-vu,аZ"т.':< zhl5z,l-..',t-,ru,d"lч х' * !;; Q,tа-_Зt-| Ь,'*- /,-, /-ftLс l2И /,ahh,,,. Й." ZЬ-r,, =2z,.а/ f,,'. -РYk*f .
sа-rл.ф. 2а4-й Й;/.* 1f.' 2 _-7.-гto,lо ц&.:{иt'о-,z_,.c.tL2"v.а,
gL'r,,l',^o'lт/,,u lzl-*'tц /-+t ' ,t/n z' J
Sуz xr,/z-tt.о ьl , ,t.,^y'
G.)
J"цt-/
/ - 4" /---s-l9|.т L */,': "/!. l-J'td ds (- s/
tll"''&x,.^й f?oце,Э poo,йilo'*,' /..еf*/,,€n-т{''Ь*.oug rro /"-.no- , /oЬ,/7l*,,'-, 7*,4*'S*ф v'^)j;,*д ,zu,/". /-*d s,Ьй.oi,*/,-.o /;L'Ьй7'.и fР.s uеz/ф z/*. ,L,Ь', .иnеёl/.u"h'-
,fl.,,- ,iР-, Ьk; rц*iа/;l.z'l"й d*f-Ь , z-/u/./*-- |
,/.*',',Y',onil,"u,,,Pn./,* -,,t-'s е/p1oufu ,, .<J.,, l,uoLa-';ь,;,"n,./'t"/Z;;h-, t'е-аt"t,t./е/'tz,zЙo ,...
l
--a / Fej/.o1 r-LolLs ,-*Т"-2,u,- яu/".-",,-* *,--
2:;;*T2,:ft7ж:;3И.6 #-//L4еО/4u| i,*.: 7>l"я-rЗ а а-?.o-o'.*-.-э ut- ,ь.,*...-',aLzrl,nЦ {''d,."- Z//с,т-P.//ry
!,йru //'t - ra-с'э/,,a7.
st4-с|4rъr5 L-frr.,o.o"/-. - аJ*, . в.) f" -fu..ьun ,;E;*'/,3|*is и:tф + *- p,,**.ц (,lz) , Й-,. zz>я-уaa.1с'-l-p ,{а-,vkZi,"/f ,-т; : n4 L.й /? o" v;,*< +t,,,,/ А , o РuЬ',"йtЧ, ,-//-,!,ff7.*",oц -n,,n,{.z- ;za./сzоS€. z/ V.
Н
t
s".щ..lo|.o,'7Зai'zzQ7oq с1a.З).rа"2,a'@''.,/.",'^, )/ "ч:^1 "r* яr/'*L;; l--{ ф
':"#х 4,/= # r'.' /i' t " п.o47""z,а "t^;"",'&'",l.f- -il , ) -fi;
o_ - .- Gp _- G',;=.i,i,) 5 02*аa * - i 1I t,гi; ,Й)7l1,*;s ,4й-L" Р= ;,"i2 &:,.o:::. я:rэ*if/%tfrхa-фsts#.:.b"i:i!' dfliдryzд,;;;;i,lя;ъ.,;.,.i;rffi- ?hи*7 f,*7J.e. lаz,ь/i я-... ,d^.фa"и.',э
'fIf " A =Ёr.,r4o - Z= r-r.Z,4) ццr r.^"'eф' .L.i ".u'. l....-'й,еj--,z-.r/Й
b.-L .м ц,-'/.,"fr{-* .^-ga?.=1.ф |' цЦ n,*и-j t,ls'"l,'L^-ie;7ьь;у r-...,a,* Аlу7z.
r^*?. .z/'(!:-t.-',").Ь,,r'з"4''?- , *И-- 7,.7(,а'э лт-- ч.д.-|l .,, ".lИ *Ц,| " "i2"-.ьii;;2L.; r'/.z-.ц l/ .ф,,^. ui,,,,.' йЬo^ }*-j"fl
!-.r :;-' i?.ь',tt*ьz{ a* .z,.".EZls';i | г ц-ьь Ьэ,u"' Еl-ooэ,1 u4.А"^.,*,.^ "'--p-u/)"r'1у?Р-' U,
r/ /J : tl.) г"ю V (т7). нг - 'Ч. ,. t ) //
P"-.Ч-t l 0k -a.""n Йr' /-/"*- l,o/iio/,1
чS/c:4
/l , t' - | I *
|1 _{ма:L-iv"to5 "trе.
(,"у) 4'Zzz = fo-fa t Еzz (з' 7
Л0*7,4 у.z4.LL4//Z{/lе J rтL.c//Lr') /a7 tzеz5 /-tz _
+f- /lo#-o, сс4ц *1--Йz,.,ц ''z/2,,а/':
s hсоrz-еэ /al'rua
,/ -r,: /.2 _ ,[lЪuoи.еl, .р-..-,-.otr^LL€1' l( з- f, -- d.z lа,оh,7*. "/,.*-*aLё-<',/Е+аu = f,-/, / /З-/" -- Е/Е-/4*t,/ у-A"el
fа-/, + F_-_____l_1_:-rz_
lr:1
,,11
t'1lrii':trI,I
it
%,|Э tс
s 94 Кiгсhhоfo taisуklёs
l. Ргаl<tikoiе dаiпa.i tепl<a .apskaiёiuoti sudеtingаs (iSsiSаkоju.siаs) п uоI а tiпеs sгoVеs g.апаiiеs,- ;. "y,aii,+ .'z'i"""""
t..Ё",аndinеsdaliеs vагiаs iг jоsе vеikiaпёiаs еvl, гаsti visosе dalvsе sгovеSstipгumus. si uZdаviл j . iSspгgsti d;;g
_l;;fi;;;' ;;;i""iudojаntdviегп Kiгсhhofo taisvkjеmis.
.
Рiгmоji Кiгсhhofо,taisуklе iёгеi5kiа $ 8.l аpга5ytа sгovёs pаsto-vum'o.q1ly94: tеkaпt nusistovеjusiai riuolati".i Jйul,-nЁ v;еn,-rnе lаidiпiпko ta5ke, пе viепojе jо dalyjе n.giri-кЪuJtls."elекtгоsI<гuviа i.
-,^Pj] ku.l gгапdines. i5si5аl<ojimo tаSkq, t y bеt kuг! tаSk4, ku.гtаme susiеiпа daugiau.kаip du lаiairiinkii, ulаinrii.,nЁ"ino,gu.
Т":T.j piгmq,j' Kiгihhofо t";.yr.rе Ъ,iеsimе'.ufo;;;i;;ii Sitаip:I mo'zgсt sLttеkаnёiц srouiц аtgЬbrlnе sumа lуgi nu:ltii--.
2i.a nt- аtskiгч ltoпtuгo dаliq, ! kuгiаs j! suskаido mаzgai, sl<ai-сlus.
, - Kаd galеtume sudагуti lygt1 (9.l7), pгivаlоme sшsitaгti dеl koп-
tuго..аpеj'imo .kгуptiеs (lаikiodiio гЪoyкtеs judеjimo kгyptimi агpгiе5iпga). Si4 kгуpti gаlimе pasiгirikti visiSkЬi lаisv,Л; visаssгovеS /д'. k.uгiч kгyptys sutарs iu kontйгo аpеjiпro kгyptiЬi, lаi.l<уsiгпе. teigiamomis. |vаiгiosе kontuго d.аlysе. liungtц 5Jttiпiч еvj$e lаil<ysimе tеigiаmomis, jеi jos sukuгiа Ъ.ou9, tJkjnёia kontrrгo
9.4 pаv
Т l':о.lJ .к
:!a n-m.azg:9usi1i1*9'rч lаidininkч skаiёius, o Iн_jаis tеkаn.сtos sгovёs. Sutагtа sгovеЪ, tеkanёiаЪ i mа Zg4' tаiку,ti tei-giarпomis, o tеl<апёias i5 ^i,go,-nеrgiаmomlS'
(e.16)
9.З pаv
(9. l7)r
gauti, nuosekliai taikуdami omo dёsп! (9.9)
аpеjimo,kгyptimi. Stаi, pavуzdZiui, jеi uidaгq kontuгq АBCD, at-Ii:igi"j?-Р.4 -
pаvеil<slе, - аpеisimе раgаl laikгodZiо
.гoaукt9, tаi
'ytsLl (У.,l /J uZгаsVSlmе sltalp:11. R1- I2. R2+ IЗ. Лз +.r4 . Rц: Eт- E2+ Eз.
3.. SpгеndZiаnt uZdavin!, геkomеnduojamа sl<аiёiuoti sudёtingqпuolаtinёs sгovёs gгапding Sitоkiа tvагkа.а)
'l.аisvai pаsiгinkti iг paZуrnёti bгеZinyje sгoviЧ kгyptis visosеgгапdinёs dаlysе;
b) suskаiёiuoti rnаzgч skаiёiч gгaпdiпеjе (m). IJiraёyti lygt!(9'l6) kiеl<viеnаm iё m--l пlaigrl. Lygtis rg.idl й-tii"i^ ^^,'-gui пiеko паujo.пеduos, пеs j4*ьus ,gitimu'
р,p.u'i,i,йu..ii_isankstesniц z- l lygёir-;;с) laisvЪi isskiit] giаndinеjе uZdагus koпtuгus iг, pasiгin]<usаpgjiРo kгypt1, uiга5yti jiеmЪ lygtis (9.l7). si;s
.lvЁt;; геikiагaSyti nе visieгns kопluгаms, nеs. jаlis jц ьu' йuЪЪui'u-.is unl.,.
lт:l:чl TЦityl"' kаd' skaiёiuojаnt isЪisаиоiuiia -giunai.,g,
.u-oагyтa ts p Sаl<r1 (gгandiпёsJ9]iu t9.p gгеtimц ma2{ф iг m maz--g.Ч.ПерГillausomч
lуgёiч (9.l7)- skalёrus lygus p -m*l. Suсlа.гаnt пеpгiklаusomаs lygtis (,э tz1' koпtuгus,.Ъlt.i, pu.;.inkti tuip,kаd kiеkviеnаme nuulime .kontuге
ьпt,] -ье"Т..";5',..
g.а..dln"sdаlis, nе]еiпапti ijau паgгiпёtus kontuгus._ |?:,У.'9,,а l' kаl p p ап аu.doj аmos KiгсhhoIo tа isvkl ёs, sl<а iёi uo i ап tПLtolа^ТlЛеs ..sl9y": '
gгаndiлеs, pаtеikti Sio sltyгiЪus uZdaviniuЪsе.. l*.. AГttгoJl Klгсilhoto.tаisyl<lё pаgг!stа omo.dёsniu, kuгiarпе nе.}jlb3yq аpiе tаi, l<аd..sгovе gгinainejе- pastovi. ioаЪi._аnt.q;aKirсhhofo taisykl9 galimа tаiiyti ii ,sкaiсiuо1аnt- _ййtйosios
9 3 раvеikslе mаzgе ,4 susiduгiа SеSеtаs laidч. Jais tеkanёiu sго-Y,? I.(i|lт,y^s Рaгod5l{g5. p.avеikslе гodyklеmis. Рiггпоji Kiгсirhofotаisyklё (9.16), tаiliаnt jq mаzgui ,4, uZгаSom, iiиip.t..
I\- 12- I3+ In+ Iu-1u:0.2. Aпtгoji Кiгсhhоfо taisyklё yгa omo dеsnio (9.ll) apibеndri.nimаs iSsi5аltoiusioms еlеkiгos gгаndinёms. Ji пusаkomа 5itaiр:bet kuriаmе.uёd,аrа,mе korъtttri lаtiiаi pаstrinktamе iiitsапoiu-siojе grаndinёj,е, srouё,s s'tiprumц Iн tr аit-tinьаmц ьЬniiiБ ааuц
",,i::ч,.R^ sаndаugц .аlgebrinё 'i-i у,а tggt tайе koniirе aеr-RIаnсrIt eal в e аlgеbrtnеi sumаi:
р -Т
pt'k- lr @k'
. l Foгm-u.Ig (9'l7) lеngvаi gаIimе
\.lsoms uzdаго kontйгo dаlims.
126
Тr/ ttЦ
12.7
'l)фf /э6sroves gгаndines. Тik,tоkiais.аtvеj ais viеtoj aktyvinёs vагZos геikiatmti' рilлqj'q va'riq. (.zг. S 22,2). GаIimа pаiodyti, kad-piгmojiKiгсhhofо tаisyklе tаiр pat taikytiпа iг skiiсiuojaпt ivаz;stасlo-nагitliL1 sгoviц 1пеdlaёlio dайпuйo kiпtаmr;jч',Ь"iц1..giапainеs.Тuomеi |n foгйulёsе (9.t6) ..tЪi?j гeiSkiа momеntiпеsl<iпtаmчjL; sгovir-; геil<Smеs кiеkviеnojе gгаndiпёs dalyiе.
I(а гtoj iгпo l<l a us i пl а i
l. I(okiаs jёgаs vаdinагпе pа5aliпёmis?2. Рааi5l<iпkitе еlеktгovагoi 1ёgos, !taгnpos iг potеnсiаlu skiг-tuгno fizikiпg pгаSrne.
-- 3. Раsаkykite omo dеs^n! gгaпdinёs dаliаi, uldarai gгапdinеi.
Kokiа jо fizikiпё pгаsmё? - -4. Pаsаkуkitе Kiгсhhofo tаisyklеs. Kuo jos pagгlsto.s?
U \dаuitliч sprendtmo pаaуzd1iаi
' 9.l trZdavinуs. Мiliаmpеггnеtгas, kuгio vidin ё уaria Ro:9,9 Q,skiгtаs nе- stipгеsпёms liaip l0 rпA sгovёms matцoti' Ка геikiаpаdаryti, I..а :i prietаis4 bntr; g.qlimа nаudoti, mаtuojапТ.=l) sгo-vеs iki 1 A iг 2) ltаmpаs iki i v?
Spгеndiгnas'. l. *цq:.гnеtгаs jungiаmаs ! gгaпdiпg nuosеk.liаi. Тоdel, jеi gгandiпе tеkапfi Ъгovе 1 stipгеsnёuZ mаksimaliq sгovg ^1д'. kuгiai арskaiёiuotai pгiе-tаisаs, tаi геikiа tygi-аgгеёiai su juo pгi-lчlgti pаpildоm4 varйq Rs, vаdinаm4. SuЪtц(9.5 pаv., a). Rs геik5гnЬ pагenkarna tokia, kаd:.гov.е' пe stipгеsnё kаip /9.oеsnltl luгlmе:
2. Voltmetгas jungiагпas lygiаgгeёiai su tа gгаndiпёs dalimi,kuгiоs !tаmp4 геikia iSrnаtuoti. Si !tаrnpа tuгi buti nе didesnёui Uo, atitinkanёiq гпаksimа}ц sгоvёs stipгumq 19' kuгiаm арskаi.ёiuotаs pгietаisas (Uu:/оДo). Тodеl, nогint mаtuoti itampq 'U>Ll|1,nuosеkliаi su voltпrеtгu геikiа ijuпgti pаpiIdomE vaгiE Rp (9.5pаv., b). Si vагZа pагепl<amа tokio didumo, kad pгiеtаisu tеkёtцhе stioгеsпё kaip /o sгovё:
(1?0 + ЛP) . Io: U,
Apskаiёiuoj аmе SI sistегnos viеnеtais:
l. ЛJ: у!::*lffi-o:0,ta.
n,: | - no.
fII t? ::I
' tO
| 1 ^ ^\ ^_ Лo: (й - 9,9) a :90,l a.
I,,- Ц?Т\-Q.r(,// \t чч'.,ук, . |l, 'J\
,z A----'--;--'-=--'-- u /Duоtа:/g:1g_z д,Rо:9,9 О,
U: I V.
Лs- ? R,- ?pгiеtаisu tеkеtr1
I5 Kiгсhhofо
а
Раnail<ing 5iosе
P - Ro'lo
__s r r 'if -
lo
.t 28
9.6 рav.
I: Io* Ic,
1ulRo :7' . дo'
ёia /3 - 5uпtu tekanёios sгоvёs stipгumаs.
9.2 uйdаvinys. 9.6 pаveikslе аtvаizduоtojе еlеktгos sсhеmоjе dшо.tos r,агZos Rz, Rз, Rl iг elеktгovaгos jёgоs $ iг $r. Rеikiа гаstivari4 R.у jеi Zinomа, l<ad gаlvanоmetгu G sгovё netеl<a (I':0)'bе tо, i6nаgгinеti gaut4j1 rеzu|tat4, kаi $r:0.
5pгеno1masРаsiгеnkаmе sгovёs kгyptis ivаiгiosе kontuгo 5akоsе tokiаs, kаiр
paгodytа 9.6 pаvеikslе. Pгitaikomе рiгm4jq Kiгсhhoio tаisvklgпazgаms А, B iг С:
-Ro
-ЧnYi:a---_: УllP- u ---tb
9.5 pаv.
II
(TJ
itII
i.tА
l
Itt!
ltп
fiЧ
12- IL:0,4 +.rз _ /: 0,
'trn I1-Jg:w.
Pгitaikome aпtrE14 Kiгсhhofo taisyklg uZdагiеmsАBСGА' АDCОА ir ВСDB, laikуdami' kаd tеigiаmагч аpёjimo kгyptis уга pгiе5ingа laillгodZio гоdyklеi:
_ 1'Л' * IgRg: €,,, I"Rr- 14R4: 0,
,r3Rа + IoRn:6.
9. Fiz|ko5 kцrsаs' II t.
(а)
(b)
(c)
kontuга ms5iц kоntu-
(d)(")(Г)
129
lygtysе .1g, gаusimе:
ia'/ 5r
I5 lуgёiЧ (a) iг (с) gaunаmе, kаd /r:Iz ir I':Iь o /3 gаlimeгаsti, iS lygtiеs (f):
fт6IЗ: lL: тl+]R.-.
I5 lуgtiеs (е)
|гaSg /1 ir I3 i (d) iг аtitinkаmai peгtr,aгkg, gaunаmе:
. Л" . Л, R! (,lR3 + -iRr) E,r.r: & _ & .т.
Jrigu $l:0, tаi rеzultаtаs nepгiklаuso пuo
Ir:Iz:14.+
$:.['-.: f,т (c)Л':*3,
Tоlriu atvе.1u (9.6) paveikslе аtvaizduota sсhеrna sudагo Vitstо-no tiltеli, nаudojam4 vагZоrпs mаtuoti; ji jaш Zinomе i5 viduгi.nёs mokyklos fizikos kuгsо. Galimа paгodyti, kаd foгmulё (g)' pа.gаl kuгi4 аpskаiёiuojаmа nеZinoma varia, liеkа tеisingа iг tokiuаtvеju, kai tiltelyje sukеiёiаmi viеtomis gаlvаnоmеtгas G iг sгоvёsSаltinis $, o varios Rr, Rз iг Лд vеl paгеnkamos tokios, kаd galt,апomеtгu G tekanёiоs sгovёs stiprumаs, kаip iг аnksёiаu, butцlygus пuliui.
Я/,.Iiu,,,t Е/oLj"',',иl' l,'сtьЩ Д,/o,,- *-d,ц7
L ,Lш,^;*Ь ;Qs , a = ! 9,, >. t ol.в.au,,,^,. /-,,h--
a - s,,, p"/^",^ф r""rtL,/44Т,/"'*n f, = 4t ?6,.,0 ",#
i;o ,},7,,,.п*,.,.Й inе"L,to, /uj с.?pu/ l.",й" -/',4z/ tni tt",,z/,'*2.a '/,1;,,--5 7Lav.и-,*.- '
ц34 г ' 2;LL-s '/ !,() -/ 7ъаlt,,tzе оhl. [,Za.a/rzltl-' 14
:/L(|,с\ .1f)tt,t.,t,t1,и L4 o,tL)o,,,,.о
l r,/,i,,s , S-I,ih,b ,),,n с<l/l 1,l" ,, Йu,,(о k*/""5(rс!t/lй: q.l,О.-А-з rii,,,о, t.truЙ -Q/4 u/ф-'' *' сlLОtl'r , ,/<nL"^n /4Й- i. ,рi/o/u,ъ,\
3, Г" 4 o 6 с ,, /ut *Ln,< е./а,l*r tu-tn /"n.L,''"-'4|,|,{< ,/o,"{i,ц,tt/,'zoаx4 ,/tц,tц /,-* , ;Q-izL,z- аla- -' ,k,{й /ш4lLul,/-{с,cos ,/"--; " ,,ц.Й. c.;Й )с|4t
, О,{:,!* .ш ffi; *И;z;{*;;,u u. d/ю^аlo5
.Г, s|,,u^-{, L/) , R ,,l, (.-zp.z /g/;!: ,::/"'
4t
Р'ь*'аl n ! /oъеИoq4 у.а,иa""d.о/oo,. f/,o/n*ЙЬ -,fo/,tr&7/Й /-E 5a/";n*! r.e*'&5 z*,/й.'ииь /<;bho'. o,,tе'*,а, k ,l-?u5 p{е/d,oh,5 ,'**'5 А.,1'. ;dnn2n 2u5 фbtais-- p/"/,Й;,ш:t,ots :
5e1)dl'.
4 ot.
frtiil"i' ii'у,.,.'*Co4
1 = ; = - ;#L- @' (в-l',щ ; r^9:.уJ,,- )uo 2R
fу,*уЬ,"t*r1 |.,/o''щ t.lшф7з , ih*ы Р0,vro,) h = I{#', (,t,,- 4. Ь) | О,,1
/)(-,уpR
U
/ , . t /'L.са,йfruу,.s' k"й.'9 )
лфtk...;'u,Yi--"2 .*-"'Й rl :h, , ,',i ' ,,,' r ,,
, L{ёq //L uL! ( l<
,T;::",:i;'|-fui',Jn-" ,-,ia taЬ с.,'cu*е у"- , tr'Ц,4,7,l,/s
fо1{'iffif = lr ,7 @), А,,-,xp' l'-hd.'IАJ еИ/t/.""t,l',--',ffi;''"щА'ld.'.шLe/.4!114,,v,ь,ф.t,,ь,a"у,"ta,-/\
%,,ir.-mlЙБ_L.щ
/trlуo^^n
L_
s|а,Цon|, ir-/с puсa sa -ry,itu й k,'l;-*;-/cа, иуtlаrц,Lt.е ; rr\
F"=_ |,.а- (ot
'fu',-uф1; Р,''sL,'.ф",,- N ,;ь(/t h'5rL(,|,'ч va/'/-,ц,"ь o/,-'!*,," /u,h4,p-*'/,, И" (7u,L} ь,'аt,ц./,14 il; д6 kt,*r,oИ<:lц-o).
,,Ъ:b^?- ./vaшv"Ь 7,,./., /\J l-- vиrЦ.*ptdQзd4un,цJ,r щz /*i;,} Р"'"Z;a*,
5 _U lи +
i = ry: /0Ч r/-,ЦиА!Й,я-;ц
Qз cс'Т
",\.- ,(it"'э[o l,-u-
o o|уd1E { =
TЫу f** 0.o^- o{х'ги1 , p.*ы t^^l'* ф. x* ,t,,,.ob,'u|,(2,,
Ь*'o, у=* n'#^ +,
,J,* s,, Jnn. h,, lй a/o/оfаю *ц й,d"*,, L. *у' i шnll.v .,,^n ry",Ф 1л,уh U-l h7 t'*n ero* -
" F, ,*u- f/ а,lt,s|),Lh,o d..е'E t,t,l*t .
r,*r'ёЪLt'Й ^"j Й iabq
rl.k^Ь"- ^*t*/* /*,/'*,- .u4l,/.**.,*-.,|64
,t S,,t,*р^-.il,-Й 1 u+, Йi*t" ,/,o/ iфl,/,/,/^'Ь, ;'h,"у"^ l"4r",-" r,;"" ^,,uJi/""',^ '^- /'*t" &,^u1*,J J --.t,. " y'дu'-t/з"
,*l*fut "!"l1*Ld4'l12.Iл4,4
zh7- na /ш,/a'/,-*
b,u,-*, р,"ioL.",э|,7u,-ю /iи< . 7Lа''^ iih,l..Ь, ьф.*"#' ; e-*d,' "-",,ач
-9е
fu- ; .,*.Lo rLrl,LL/,o "
i,u.not.,.*) luda.,э) щJr А'{ю-'
dЬu /,l.,l/ t,"o+,. '.L, "Lv"',u-nuutoo o . i /*t* t,'/."^,уЬz,-^ l",/*/, Ь'r'.Зhu.И.to,*pо И,4ДЬ И4Lo *ш^ia2,ъJL-;+,l----э /f * {,'./ .. , ,, lail}iilh,ьk чэoЬъ)-tф -- ;,4 -ffi;"W"/,r,,-*,Ь жЙ-,
,Ь;{l''L" .А,/oo,o "0Jr'- hч )/,,.,'.'ц; rй'-
44,<.,о --T.Р n,-Ьм ^4;д;,ц spi-*/ '
3. Ф'*"--l_ r-. "Lp,-tl*аЙ- -.-l;t'рЙ u&/"{"-.,,.- /-?oo /,'/й ;1f4 4,oo- А.-l/^^tr d"ib,,,'з. ,,o- Pа.уo(l,h) fuo,l,,-ё{-? .
i;^"Ь. /,-,"u t-..* ,*7,.u. .6..o/.. * &*-Йl kJ*-lo ,;dа,:" *^Ф'-/* -.,^- /- -A'.,-:,
/| Е** pe*}* ' ,ф* 7'*./*Ь;Й
\,_*-"pT -ф.-J.. ч*',l/", 7 u|1nzЬly-"** y'-тl€>т-+
' L";r*>'"". ,z/ol/.'-l"o l.-t*4J2
ц o/lgl.t}i,,- ,. с,tа-р,Ьs /уе,..zс.,, Е r"-,t ^Ь"( иu-&Ь д,o,,,',*а'.|o7| "ЫИ;7Л *; 'фaп,,,",/l;
JЦ4/R /о ёtц71pdl)lw /4уц !&-ИlJу-i'-А , tru-,tu,f.t, 9сl,"*.r,,)/,.;zг.uo
w h"-фьwл Бi ^r- Iu = ; Ц,,.,n-o
.{rkц s
J.: Ие(иt o
LL__ *{-,iF,Ё ,
/л е"lJ.444 V 0зl
3l 1ЗcsukеIiа neigiamj kгuvininkai, pavyzdйiui еlеktronai, sгovёs kтуptis уrapriеiingа jц judejimo kгyрёiai.
Еlektтos sгovёs stipгrrmas. Sakуkimе, tеkaIrt ]aidirrinku е]еktros sro-\iеI: llel lаiko taтpq dr pro jo skегsрjuvi ]сruvininkai pегneSa еlеtt.os и.uvidс1. Srolёs s|iPГur11u l,adinamаs d1,dj5
I: d qld /. (,t. i)Тaigi еIеktгos sгovёs stipгuшas 1,га skaliarinis dуdis, kurio skаirtnе уеrtё12,кi ro lаi-]сo t,iеnеtq pro lаidiniпko skеrspjЙvi pеrnеitаnl еlеktros kruуiui.Sгor,ё. kurios kгyptis ]aikе nеsikеiёia, vadinam a пuolаtinе sroye. Nuo]ati-nq srоvQ' kuгiоs stiprumas nеsikеiёia, vadirramе pаstol,iqiа nuolа|mе sro-уe. Ki11tаmosl:os sгovёs kryptis pakaitoпris kеiёiasi. Nuolatiner srovеi(4.1,} formuiq galima uiгaёуti pipгаsёiau:
'fl
-дч, ,ll
fl4. NuоIаtinё elektrоs sroyё
4.1. Еlektгos sгovёs stiprumаsir sгоvёs tаnkis
Iki Ёiol, nа'grinеdaпri е]еktros kгr'rl,iЧ sqvеikq iг jц sukuгiamц laukцsavybеs, atskaitos sistеm4 pasiгinkdаvo.Ъ toк;a, loс jos аtzviцiu е]еktrоs1.,:):i:..T^*гoskopiniu pоziп.iu nеjudеtч. D,Ь,г р'.uс.Jon.Е.ЪаgгinёtiГеlsК]пlus, susl.1usius su еIеktringцj11 daleliц aгЬa ielЪktгintч kuпr1 ;1се.jl-mu. Nagrinёjanti toki us геiSkini uslizikos di]i s uod in,n,, е t,i t,.t|, iаi, а,, tl, n,
' .Kтypting4 еlеktгingцjц dalеliц aг !еlеktгintч kr.rnч judеjiш4 l,adinanзееlе]сtгos. sгovе1. Paga] judеjinlq iukеiia,lёias jёgаs sil,.iuйoi lаtс|ulllo irКoI1уексl]1ё sгovёs. Laiduп-rо sгor,ё 1,11 еlеktгirrgчjL1 dalеiiч (laisvr1;ц kгu-vininkч). kгyptillgаs judе;inlas, kuг! ЬLlkеJiа е]еktгinis ]aukаs. Laidunro sго-vg dаZniausiai suсjaго: mеtaluosе - .jtrсiаntуs lаisr,iе.ii еlеktгolrаi, рuslai-dininkiuose * judaIrt1,s laidr.rлro еlеktгonаi'iг skуlеs, .l.ii.tituo,. ь"i9:.l^::. - judaлtуs jo1а.i Dеl kitч pгiеZasёi11 t',u.кin!oi ;;;;;i.еlеktr.jn-goslon]s dаIеIеlns аг jеIеktl.irrtiеtтs krrnаrns, atsiгanda kolrvekсinе sror,ё,pavуzdiiLli, еlе]<tгonui su]tantis apiе atomo bгаndLrolj, kгiпtailt.lеlекtгin-tam kinui iг kt. Siamе skyгiujе kаlbеsirле tiktai aрiе.iaiаuй-'i""E.
,Каd' atsjгastц iaidumo sгovе, butirros dvi sqlуgos: 1) rlagгinёjarrrojеегdvеs dalyjе tuгi btrti laisvr1jц kiuvininkч; 2) j;;;turi i,еikfr- elеktгinisJauk.aч
iг.vегsti krуptingai ;uс-еi; Kaip matёше l.6 skiгsnyjе, visuг, kuг po-tеnсia]o i5vеstinё bеnt viеna kгyptiйi nеlуgi nrrlirri, уi",Ji.кt,i,,;s tuuкas.Taigi.laidе угa еlеktгinis laukas,-jеigu jo gitц рotе.,сialai skiгtingj. Sгovёskгуptiшi susitaгta laikyti tеigiamч йгпr,iпl:пкi1.judёjirno l<rуpt1. Ёаr sгovE
ёla q.- pег laik4 l pгo laidirriпko skегsin! pjuvi pгаtеkёjEs kruvis. Еlеktгossгovе.s stipгumas yra viеnas iк 7 sI pagгindiniц dусziч. Taigi SI sгovёsr,iеnеtаs аl11pеrаS (A) yra pagгindinis vйnеtаs ;i, й;p ir visi laфndiniait,lelrеtai, уга sutartinis. Jo aрiЬгеZim4 patеiksi'o..n"giinёdaпзiЪrJviц шag.t-rеtiпq s4vеik4. Rеmiantis (4.la) forrтulе, nusakomas SI krйvio vtеnеtasаntpеrsеkundё, arba k,uloпаs (с): 1C:1A . 1s.
Еlеktros srovёs tаnkis. Srovёs stiрrunlаs уга jos skaliaгinё сlraraktеrjs.tikа. Dеtaliau sгovE apibudina vеktorinis сyаis j, kuгis vadinaпeas еtektrossroуёs |апkiц, Kai nuolatine sгovе 1 tеka pakankamai ilgu ir plonu lаidu,galimа sakуti, kad i5ilgai jo judant1,s kтпvininkai pasiriiкtam. ,.ou., ...kёjimо krурёiai statmеnan]е.рlgto .Sa skегsрjuvi1е pasisкi.sio tolygiai.Тttоillеt sгovёs tankio nrodulis i5геiSЁamаs Ъitа;Ы:
t: qlt;
i- Ii с
i:d/id.sr.Тatgl еlеlс,tros srоvёs tаnkis rodo srovёsl а i сIiniпko slсerspjЙvуj е.
(a . 1a)
(4.2)
(4.3)
tеkёjitllo kr1lpt| ir jos pаsiskirstуmq
YtЗяi!'5
iшJЧIfl
ъl*#-o
I"'1Д
*fr _,f,
,lT
Тatg\ с|сktros srovёs tаnkis skаitiI1-е усrIе lуgus sttprttmtti srovёs, kurl prаIе-l:(t Рrt, ]ttidiпinlсo skеrspjЙvio, slа'In1спo s.t'Бvеs k,rуpiiаi, plo!o viеnеtq' IЁ(4 :l sl srovёs tarrkio viеnеtas у|a аn1pеrаs kуаd,|аtiniЬй mеlrui (A/n',)\/еkloгjus j:-rLrkгеiptas teigiamц krпvininkц judejinro lс.ypti,'ii' tiksliausakэnт. j || Е.
l.l']trоlatinеs srovёs talrkis viеnalyёio Iaidininko skеrspjuvio kiеkviеna.lllе Iа5kе yгa viеrrodаs. Тaёiаu to nеgalirтra pasakyti apiЪ auкSto daйniokir-riaшqsiаs sгovеs _ jos tеka tik ]aidininko-pavirЪiumi. Toс]еl bеndгеs.niu a1r,еju sгovеi statnrеnаmе skerspjuvyje imamе .lеn-,.otarчj! ploto еlе-]]]еl1a dS,, pгo ji tekandi4 sгovE pаZyn-rinlе d1iг sгovёs tankj"iSrеiSkiamеiita iir :J_*
.....^.,.}1.p matуslп]е vellau, pats bеndгiausias srоvёs poZушis yгa jоs kuгiamаs masnе.Ilnls ]аukas-Fizikojе Ьеi tесhni]сojе tеnkа nagгinёti, kaip tеka еlеktros srovе pro
bеt koki isivaizduojam4 pavirБiч. Siol,ёs tankis j su pavir5iaus еlеmentоАQ
Аa
3tunormalёs oгtu n gali sudaгyti kamp4 0, д)#0. Тuo atvеju рavirSiaus сtе-rпеnto dS projеkсija vеktoгiui j statmеnojе plokStumоjЪ
vininkai k.rуp-.tingaijuda viеnodu grеiёiu. IS tikrЧjц taip nёгa; j-asis kгuvi-ninkas juda 5iluminiu gгсiёiu. v, ir 'raгtu dгеifuoja gгеiё.iu u'. Jo grеitis gar-dе]еs atzYiigiu lygus Y,*u1 ir lvairiц kruvininlчЪuna sйrtinlas. Todеii minёtas fоrmules геikia !гaSyti viduiinE grеiёio vеrtq. DёI Siйminio jrr-dеjimo. сhaotiSkumo piгmojo dёmеns viduikis tуgus nuliui, tad kтDvinin-kч gгеiёio viduгkis lygus dгеifo grеiёiо vidurkiui. Taigi galima raSyti:
d,sa:dSсos(j, n) (4.4)
iг sгovёs tаnkis skaiёiuojamas pagal (4.3) foгmulE. Is (4.3) ir (4.a) gаuoamеsгovёs, tеkanёios pгo еlemеntarцj! ploto dS paviгSiч, iSгаiЁkq:
d I: j d Sсos (j, п):| d S; (4.5)
ёiai':icos 6]) _ еlеktros sгovёs tankio pгojekсija pavirБiaus normalёjе.Suintеgтavg (4.5) lygybg, randamе pгo ploto S pavirБir1 tеkanёios srovёsstipгumq:
Naudojant psеudovеktoгiч dS:nSitaip;
d/:j.ds,iг
(4.6)
ds' (4.5) ir (4.6) lуgуЬеs pеггaSоnros
Lоgiika тnanyti, kad vidutinjs kгuvirrinkч drеifo gгеitis pгopoгсingas vеr.kianёio еlеktгinio lauko stipгumui Е. Vidutinio dгеifo giеiёio modu]io irvеikianёio еlеktгinio lauko stiprumo пroduliц santykis*vadinaшas уiduti-niu krivillinkц dreifiniu judrumu
.i: qon (u)ir
.it : {0, (u) .
у: Q) |E'
(.1a)
(a.8а)
(4 e)
(4. 10)
Taigi kгivinioko drеifiпis judrumаs 1,гa tеigiaшas dydis, rodапtis, kokittgrеi{iu k.rЙufuinlсаs judа mеdiiаgojе, vaikiаlias l V/й stiprttmo еlеktriniotаLrкo.. Sts dydis yra atviгk5ёiai proporсingas kгflvininko Ьasеi, prik1ausonuo jo ri5ies, mеdiiagos, kuгiojе krnvjninkai juda, ir tеmpeгмu.os. Yтaаtvеjq'.kai dгеifinis judгumas dar рriklauso nuo lauko stlpгumo.
Af'siivеIg9 | iSгaiSk4 Q):уE, (4'7a) |уgуЬE регraiomе 5itа.ip;j:,]on pE. G.7ь\а
. Dainai шеdйiagosе Ъuna kеliч ruSiч kruvininkч, pavуzdZiui, puslaidi.niцkiuosе _ laidumo еlеktronч ii skуliч. Kiеkviеnos^rп5iеs krпviniгkamsatskirаi tinka uZгa5ytosios srovёs tanкiЬ j5rai6kos. Тodёl Ьепdгas srovеslii.ki' 1'ra lygus аtskiгц гusiч kгuvininkч sr'rkeliamч sroviц tankiч su-mal:
(4.6a) iSrai5ka analogiSka (1.38) lygёiai, kuгia apibrёZiamas vеktoгiaussrаutas. Taigi pгo bеt kokio ploto S pavirSir1 tеkanёios srovёs stipгurnasугa lygus srovёs tankio vektoriaus sгautui рro t4 paviгSiц.
Srovёs tдлkio iг laisщjц kгuviпinkц konсentгасijos гу6ys. PaZynrёkin-rеlaisvojo kгuviцiцko kгflvi qo, krfrvininkц skaiёir1 tflгio viеnеte (konсеrrtга-сijф n iг jц kryptingo judеjimo (dгеifo) еlеktгiniапзе laukе gгеit! rr. Pгogгеiёiui и statmеn4 ploto dS1 pavirSir1 pег laik4 dr pгatеkёs visi kгuvinin-kai, еsantуs tttrуje dV, kuгio рa$гindol plotаs dS, iг sudarоmoji dl:ttd't.Visi 5iе kгflvininkai pеrnеS kгrivi
dq:dVnqo:dSr udtтlqo.Todёl srovёs tankis
dI dq: -ат1 : т7аT;: QоИu.
uZтa5ius vеktoriSkai,
Т*.- l
IJ:яoиu.1s'o:.
',*,*rc ,o yгa аlgеbгinis dуdis,
j f} u. Iivеsdaшi (4.7) ar (4.8) foгmulеs,
50
r: Г l"dss
т_ |'-.1s
j.d s.
(a. sa)
(4.6a)
(4.'t )
({ 8)
tоdёl, kai kгivininkai rrеigianri,laikёmёs pг,iеlaidоs, kad visi kгГi-
!: L qtni <ui>:i
Z q,n,t'в.
l
Aгbа
'4.2. Klаsikinёs еlektгoninёs metaluelektriпio laidumo 1еогijos раgгindai
' Р^jdyy1i' rоdanф,s еlektroniлg mеtаIц laidumo pгigirntj. 1901 m.vokiеёiЧ fizikas R. Rikё.atliko рirnruosius tyrimus, nЬгёЪamas nustatytimetalч Iaisvчjч kruvininkц ргigimti. Jis daugiau kaip шеtus leido sгovqnчq1еkl.i.a-t sujungtais trimis сjlindгais (Cu, Al, Cu). NЬrs pеr t4 laik4 pra-tеkёjo didiiulis еlеktros kгuvis (:3,5 . roЪс); bеt,mеdZiafo, piй.s;*o;sviеnо сilindro i kit4 Zymiц nеbuvo. Tai rodе, jog mеta]uJsе Ёlеktros kru-vj peтnе5a nе jоnai, o visuosе mеtaluosе еsanёiЪЪ йеuodos еlеktrinlos dalе-l.'; Ч: galеjo b[ti.i 89? m. angiц fiziko Di, Dz.тo-'ooo ut.a't";i.r.кt.o-Da|.*Sta1 hlpotezеi patikгinti ]9l3 m. гusч fizikаi L. Маndеl5tamas ,iг
N. Papaiеksis pasi.lё.'^{ёjt .I,pglimеnto, kuгiuo galima nustatyti krflvi-ninko Zеnk14 iг jo spесifin| krnvi (dalеlёs kruvio ir jЬs rnases 'u'ii,кD. вк'-
51
t
peгimеnto idеja _ staiga .sustabdyti didеliu gтеiёiu judаnt! laidininL'q.Тuomet, jеi laidininkе.угa laislчjч kruvininkц,li" is ;"Ъгсl1Бs tu.etц pаsi-slinkti gaгdеlеs аtйviigiu. Тoks jч poslinkis sufеltч tгump4
'.o"J' impuls4.Sгovёs imрulso kгуptis paгodytц iгDvininkч Zеnkla, o i5.kitч еksрегimеntorеzultatц Ьutц galima apskaiёiuoti dalеlёs spесifini.kгпui. rяrь i' JAv fi-zikai B. Stiuагtаs i.,\. Тчlч.n-аs., 3t]ik.е patobulintus tokius Б,ooyшu,,пustatё,.kаd mеtalц Iaisviеji kгuviдinkai tшгi леigiaш4 kгfrv!,_o jц speсit.i-nis krflvis visuosе metаluosе bеvеik viеnodаs. si"й .йi..i;;йi' nustаtу-ta, kad jo vегtё gеrai.sutaрo su еlеktгonо spесifinio kгпvio u"it., is'u-tuota vakuumе. Taigi еkspeгimеntiSkai buvo iгodуta, kad meta\ taisviеjikгuvininkаi уга еlеktгonai.
KIasikinёs clсktгоniпёs mеtаlц еlekrгiпio lаiduшo teoгijos pagгirrdаi.Ja 1900 nr. sukuгё vokiеёiq fizikai P. Dгudё iг vёliau isрi;;ьj; 6tandц fi-zikas H. Loгеnсas. Т,aisvчjч еlеktгonч аtsiгadinras m.tiluosЁ_aiSkiooo',,Sitaip. Меtalц valеntiniai еlеktгoцai уia silpnai susijg su atomu. I5 tоkiuatomц sudaгius kгistalq, valеntiniai еlеktгonai ima s4vеikautl i.
'u кii.;'atotnais ir pasidaro bеvеik Iaisvi. Тokiе еIеktronai pгikiauso пe viеnam ato-mui, o visam kг,istaIui. Jiе laЬai lеngvai kеiёia savo viеt4 kristalе. Тaigi rrrе-ta14 galirna isivaizduoti s-rtdагyt4 if teigiamr11o"ц gu.aЬi;l;l;j; сhaоti5-kai j.udaпёiц еlеktгonrд. Меtalo vidujе Siuoi-еlektionus vеikiаnёios ]ёgоsbеvеik konrpеnsuojasi, taёiau tiеs mёtalo'paviгSiuгni;uo' u.iкй.,ti аtsto-JamoJl Jёga Уra nltkгеipta ! rriеtaio vidц. Siеms е]еktronams metalo pal.,iг-Sius^fizikiriiu poZiuriu yгa pana5us ! ;ndo siеnе]еs idеаljosййs dirjoms.1900 rn..P. Dгudе padaгё pгiеlaid4, iad mеtаlo vаlепtiniц utеtсt,inц silttnli-niаm judёjinlui tin|са vi-еllаtomiц idеаliцjц сtujц сtёsniаi' tЪсеt j,is.pavаoinojlos е|еktroninёmis dujolnis. Pzцal 5ia.ieЪгija, еlеktгo"u; .uJJu,iinёja sujona.iч, todёl jiems tаikytina laisvojo likio s4voka, o jч сhaotiSkojo .1udеji-mo'kine-tinе еnегgija apskaiё.iuojашa iE idеaiio,;оn,s,au.jo".',.isuЁto. ь,-mulеs (йг. l t. l2.i sk.)
ээ в{Omо dёsnio diferеnсialinё i5гaiБkд. SvarЬiausi elеktros sгovёs dёsniаi _Omo ir DZiaцlio o.'i:31
]Р 'i;;;ffl^i.
Меtalц еlektгoninёs iaidumotеoгijos svaгbiausias uZdavinys - tеЪгi.kai i.vesti tuos dёsпius.Sakykiше, mеtalе угa Е stфгu-;;i;;;l"гusis еlеktгinis laukas, Меta-lH;:'ъ* H:i,|i Е::fйk;
_ Тй.йoo* todel jййs:tinia (a.za)
j: еn (u).Raskime еlеktгonu dгеifo.vidцtiп! gгеit! l(и). Dгudёs tеoгijоjе laikomasipгiеlaidos, kad е'Ёktгonas., susidпг"g, ,u 1Ь.,o,' atiduoda jaй v;sa laisvojo}1|i1
itвl,j. l'caчl4 iS еlеktгiniol;;i;;;gЦ4, t,у. susid.rцs еlеktгonooгеt1o gгеitis pasidaгo lygus nuliui. таigiйas*s ,, il.kt.oou,_iuuкo iеgo,F:eE veikiamas iuda tЬГygiai c.;i'ed";"Jsu pag'еiё ju а:eEIm iki susi-duria. ЕI еktгo na s Ъгei tёj a .p,.i
".;Ъ"iй.Ё;""j J i;oЫ.;" k*;"ii,.*o o.. di-dZiаusias dгеifo fгеitIs
u:а(т):# <">.
Kadangi pгadinis dгeifo gтеitis lygus nuliui, tai vidцtiцis dгеiГo ягеitis
(1,11)
(и)
I_
: +: * <,>.
*.*"";,T|iът',J';ь:,;?3"*l.i.Ii.ъJi]"-ljlн:;ж'tlжfl;:',.Ь:l."т:";.:il'J'т : ; :J }: iэ',. т *.:lГтl*l i'* y :'ъ'* ;у *,*i фj 1.ffi ; i
Kadangi (и) ( (zl), taigaunamе;
/,t\ -
e(l)\.,/ _;_.;-=т_ д,-zm \o )IЁ (4.7a) iг (4,IQ i5геiSkiаше:
'- е'n(I) '' 2п (v)
Теigiamas j ir E pгopoгсingumo koеfiсiецtas
И 1)\
(4.1з)
1т7:Qs[(o). S;s isгaisk4 i.a& i (.12),
(4.14)
(4. 1s)
(4. 16)
р : 1/т vadinamas
ln(u2) з ,^:_ kt,2 2 ''-'
ёia m _ еlеktrono masе, !Z _ aЬsoliutinё tеmpетatu ra, (о2) _ еlеkrro-nц' gгеiёiц kvadгatч viduikis. Pagal 5i4 foгmuiE up'кuir;iЬt,us еlеktronovidutiuis kvadгatinis gгеitis tйpегaiпгojе т:zlз K (0"-с) lyрs:v.Ф: 1l0 km/s.
, Sudaгius еlеktгin! lauk4, сhaotiSkai judantys iг ]auko jеgц vеikianri еlеk-tгonai iшa drеifuoti _ atsiгanda еlеkiгos sгovё. Zinant iгЬvеs tank! 7 irеlеktгonц konсеntгaсij4 и, i5 (4.7a) foгпlulёs rаndamas еlеktronц dгеifovidutinis gтеitis (и). Pгakti5kai didйiausi4 srovёs tanki mеtale (jх|I '. l08 A/ш) atitinka eIеktгonц dгеifo gгеitis (u)х8 . 10:o ш7s. ёia-ivtak]ausirnas: kaip sudеrinti ]abai maZQ еlеktгonц drеifo gгеit| su didZirrliце]еktгinio signalo sklidimo ]aidais g'.iёiu? Тai paai5kinйu s.itu;p' 1jungusgгanding, laidais ir apie juos susidarEs еlеktгinis laukas sklinda Sviеsosgгеiёiu
1ry з00 000 km/s, dёl tо nеlaЬai iigоje gгandinёjе r,isi еlеktгonai pгаk.tiSkai viеnu mеtu ima dгеifuoti.
52
vadl na ID as лnеtаI o s p е c if iniu -I
аi dцmu' Atviгkstirf s dydis'rpесifinе vаriа. Dfuaг (a.l5) |"..uso*"^ы'^io,;-^, г
J - I Lt(4. l5a)
keliо йdutin! ilg! iе.
<r>(u)*(rz)'
агba vеktoriSkai
j:тЕ.
intеgгalinq i5raiБk4 aptaгsirnе kiеk vеliau.йу-ьщЬoo ir Fгаnсo tlёsnis' Меralai _ gегi iг' еlеkrгos,- il. s."l.t]u1
r..iаi,i,n-кХo rаi ,,.аь..1orirtai гodo, kаd rIiеta,luosе еlеktr.os klt1vi iг ::l,,{r l
pегnеsa tiе p\s uеsikiili - laisviеji еlеktгonаi. 'l853
lп. vо}tiеёit1 ftк,tb. vу.l.o'ooа'\lt. Fгаrlсas Ьаndуrr,ais nustаtё, kaс| tojе pаёiojе tуt1t1lt,гсt-
tа, oi," uis,1,,.rnl,,\/,,,' os !аiluпtо. Jtoefiс.iеnto !' ir spесifin'? ,I,Y::,|.,',::.,,i,,,,,io .,,
'i,i,';;;l,"\;.,.,й'. s,' jL1 v.rгdtr vldinаllris сtеsnis фспrltriSl:аi
LtZгa5oпlas 5ltаtp:
/'l^( : t- '
l833 nl. daпr1 Гizikirs L. Loi s l.tl-lstatё, kad 5is saпty kinta pгopоrсttr-
gai absoliutinеi tеrnpегаttrг Т:
^l,{: сt t
Klasikinе еlеktгоniriёIdеaliцjц dujц Silunrosеl еktгoпinёгn s du.1oп-ts,
(4. r e)
шеtalLi lai[aidrrrnо dёsi gumu
tеoгija ,.{i dеsп[ gегai paeiSkrrra.i'r. |t',15.4 sk') ргitаikiits
dс"(l) (u) (4.20)
apibLrdlп еlеktгo еs dujas. Jt1 taпk is d: l|t]t
t1 -J onсеntгaсl Еlеktгoniniц dtrjrд spс-
сifinё Silumа еsant pastoYlanl ,': |л/fu\(ёiatгoпiniц dujц molio rnasё, rt' _
^vos.ldгo skaiёiь_^
iт (z) - vIdutlnls gгеl
iг с, iЁгai5kas, gaLlnam
kn {l) (u (4.21)
tlanо konstarrta. P. Dгudё nеpaisё dуЬ\ziL1 (u )
ro1s1.m
Sutaptц su еkspегirnеrrtirrе, еlеktгono laisvojo kеlio vidцtinI ilgi (/) tеn}сair-rrti 5irntшs kaгtц didеsni rrеgu nцotolis tагP metalo gardеlеs rnazgl1, t. y'daug didеsrri шеgu tеigia rninёtoji tеoгija.
3. Pagal lсlasiklrrg еlеktгoпinq mеtalц еlеktтinio laidunto tеorij4, r,iепo
ruolio еlektгorriniц dujц molinе Бi[uпra С":+ R. Taigi шеtalo molinе 5i-
]unra tuгi susidёti i5 gaгdеlёs iг еlеktгoпirriц dujц пrolirriц 5ilr:rlц. Tuo taг-рu diеlеktгiko пrolinё 5iluпra yгa lygi jo gaгdеlеs molinеi Silцпai. I5 ёiaiSplaшkia, kad mеtalo molinе Silцml tuгёtц bOti dydZiu 3Л/2 didеsnё ui,зtornirrio diеlеktгiko molinE 5iIuпr4. Taёiau еkspегimеntai гodо' kad jцmolinёs Silurnos nraZai skiгiasi.
Yгa iг daugiau геiёkiniц, kuгi11 aiSkinimo 5ia klasikinе tеoгija rrерatviг-tina еkspегinrentai. Galirna manyti, jog Dгudёs tеoгija yгa nеtiksli, l1еs peг-riеIyg supapгastinta. PavyzdZiui, jis padaге pгiеlaidq, jog visi laisviеji еlеk-tгol-rai juda viеrrоdu gгeiёiu. Taёiau lоgiSka manyti, kad еlеktгonаi, pana-.{iai kaip dujц molеlсulёs (йг. l t., l2'] sk.), рrrgal gгеiёil'ls pasiskiгsto taпrIikru dеsniu. L. Loгenсas, atsiivеlggs !5! рasiskiгstym4, tеoгij;l patobulino,сaбiаu iS еsnrеs niёkаs rrеpasikеitё. Jo apskaiёiuotas Vydеmano iг Fгarrсodёsпio koеГiсiепtаs C, nuо еkspегimеntiпio skугеsi daг daugiau пеguР. Dгudёs пustatytаs. Visa tai vегtе i5 еsmёs kеisti poiiПгi inrеtalч еlеktгi-ni Iaidum4. Visus minёtus геiSkiпius gаlima paaiSkiпti tiktai padaгiusргiеlaidq, kad еlеktгопц еlgsеnai rтrеdЙiagojе apгa5yti tinka nе klasikinе,bеt !.:vantir-rё шесlranika. SLr jos pгаdmепimis susipaйinsimе Гizikos kuгsoЗ-arllе tomе.
ЗUvlKlаsikiпёs еlеktгoniпёs metаlц
сlektгiдiо laiduшо teогijоs tr[kumдi.Si teoгija ii еsmёs paaiБkiпo pa-gгindinius rruolatirrёs sгovёs dёs-nius, taёiau visa еilе pгiltlausomy-biч liko nеpaaiSkintos.
l. Еkspегimеntais nustatyta, joggana plaёiamr tеlIрегatilгЧ iпtег-valе gгyrrц mеtalц spесiГinё vaгiaР: t/T tiеsiogiai 1lгopoгсinga alr-soliutinеi 1еmpегatйгai Г' I(ai kuгiцшetalц 5i pгiklausor.nуbё paгodyta4.1 pavеikslе. Pagal Dгudёs tеoгij4,(4.16) i6гai5kojе dydZiai пl,nir (l)l1uo Lrmpегt1tй гos rrе1эгi I<lauso. Еl еl.;-
tгono vidutiriis gгеitis (ф - VT..Тaigi i5 tеoгijos i5plaukia, 1lad spс-сifinis lаiduп-ras \ - 1|vт' o spесi-l'ir-rе r.aгZa P *vт.Taigi ёia tеoгija/ iiеsutaшра su еkspегiпlеrrtais.
2. Kad paga| (4.l6) Гoгmulqаpsl<aiёiuоta spесiГirrе laidurno vегtе
I2.5 t
I
Г*[
1,,il
ttЦ]
./o1Эqi(t /fil!#r
ГJf
ГJffi
Гfll
Гч
ttrlll
I1
Гщlll
r
LAlll
Ё]
A
(4.17)
( - Nn nз _ еlеk-
(/) - еlеktгonoI (4.20) iraSq r/
till
.rfflPagal klasikinq еlеktгorring п.rеtаlч еlеktгirrio lаidttпro tеoгi.14' nё Ylrnils(+.Т6) foгшrulёjЪ еsantis dуdis nеpriklattsо nuo еlеktгinio lauko strpгutrrо.
ioсj i+.rs1 oi 1+,lt1 formrtlеsе шatyti, kad mеtаluosе еlektros sroтёз tln-lсis уrа tiеsiogiаt prсlporсingаs еlеlсIrinio lаt-tko stiprullrrli..Toks dеsrrirrgttmas
еkspегimеntiБкui. ьuuo nustat1,tas arrksёiаrr iг pavadirrta s Оmо lёsttitt.
Kahangi (a.l5a) aг (4.l?) lygtуs tiпka larrko ta5krri, tai jos vadiпarrros Olrтo
сtisnio"сttjеrеnciсttinimis.rit.ititсonls' Nukгypiшrrrs trrto omo dёsrrio ir jo
t-
I
t
L
t
ttI
Illl
t,
8) 250 350тK
t_
Iшl
gaunelna:
Visi Sios Гoгпru]ёs dуdiiаi(ёia m - еlеktгопо masё,
laisvojo kеlio vidшtinis ilg
L1o. todеl iis еlеktгonr1 viсlr.r1ini grеit1 i5rri5k\is (4.i
!,aaar;1E js (а'l6) lг 1гaSq (u) i5гaiik4 is (4.1l), gаtЩalле
LuIvJ' \a.LY РollцtlJY ro \ |.+v/ .- (.-.-Е \ / '\\
\::!t/r. 0*zz;т е/
Il.2 ^^ '-^ \
,'у4*koеГiоiеntas Ч:z,23 .10-s I|Сz'1qэ artirлas (a.19) foгЩy'nstantai С'. Тaigi tеoгinё (4.19) iЁraiёka gегаi sutapo su еltsрегimеп\
it,
Sios
55
фсi tt ' . '/,b .14 /-t./- E
t-.!uшr{4Zт
у-- tl* 3.Lo1,се. -.,-фl/," У&.2.*й' ,пo-.-*,*Lсr *hl*u,,а," .t,Ыи,,*Z-), { }) ou,,,/,oj. fuo _
L|!4 -*у,-.fnэ .,/*."4вa, r;, ),Jeъ Е.,.atе'/.t..,/8 20 ц,ц, tЫ? t/La44. .'/o,'oцt'-o',4, ,r"u t'z.*,l
h,."у*n о4,/r-/uo"l',j r/Й,*/ *,-/Ьu , "P; /"
ЬLi r-/";1 /,*1 й.., ffz.l,с.,Йt,)t-,,o,7'ц-n.v,r;r'y'Й tсzа '{rе.z.l,/u,ь-э
, Г- = l| f t,,,8 и,и х, (^- )&*n*
Xrtn*'tgca.a'.э ! lЙ7r0') ,,
i* ^/*1-- l4'L
--f -r'-94,+vuLaa Tеху.t.д- cссllз
R-
\
/1 ,
6t.o SяumoФfuэ зЦц-л /1 n. С^,'v1o4-а/7{4rстgltr .!:a|o о|хvL- - l
,1 t I u, J- (^ / /- ,i
6Й k*-bs snоъ,еn //,1,do-у?Lс,a.?LlS Laооlkaа dL n
f,al,, t;t' ч-,/,;.;;"ti Ь'р t*/,7t,ut.t,,t,с+ Й-,Aц , ;,,L"*)*"1 */*/,ь,5 еi,и,,ц _4- // rt t-?{.gисц sv^pсе,a ,tfu'41"щ '{d
г-*> ;J/v'Dl-+
aЕ+s/Zo"( ,t'''*--ь, ?7.о[с? . *-' ' j.
!*,rt,L*, b".**t-,- )ou;o т ].
Lh. i-zЬ3 *,u ы* '-ff*- * i
fuЦв-r,[ff сао tiA. /ё-7Й . I, Pт7-1П i
Й*,-iЙ*. Й*/.*э ,A,o. /"у,*4 *, 1/,5,''.
-n^,/ь./u};t'h-,"- ше,/.,А,.in;,t, oЬo,- :'-f *,rт \ ц* r, poу'й"й ,,,'о/,t/,.,/",э" z'*l-n ,o7',ouЦLt b"LI.Lч) hu"{.,',flцЦо'r /*r( .(й;",oр r.o7,t;
(уу n42l4 , ,-nЪln,tr$' ГLe::| /./ / ,
d" , ,L,o|-o z,o+qнI/,^t.,,t /"n/"' ,.,,L" 7;,aЙ2 -,/' Иl^.t*, h,!1.6r*Й4/, и|*ф oЙ**u*+,Рs rdi,и v,, *-4,Ь /fu ,7-/"t',,.-.Фс+ю L1 i |/ .,"*ar7,'n-/,:" . ,o,/,P,-
,,п-"-y'Й.",u,-о
rLL,l-4э',!*,, /*, s.t*,Й/а,"уГ/,1' :,",it,t, ".,-)-s
//.t,4и,ot.u.i /*'Й"i* /V, = /й,n'-l i,ф = ц,:,.jv*,
,' . **И 4;':,,?,,,,,Г],:,,2,-":',З,?:T f::Г/rVJ1,1.&-4 cLLLg'-.l L<+< fЭ t+u v"1 o ^.ryvrv\ 4 n,,,!,
'pЬ,,on ь nь iФd-" !q.i/;iu{u|L,z,o "Аl*ry":--,,'/*."l, ,tl,,';i -# i&*'*tч ok 'i./,olbry dts-/ц.4/сL
T"-ь,- i'" rrй Ь,rъ.-'*йn &uйъ"o,Ьa|lgиJiь'nt *",d,еA а/B,. Ё"оll.'/,,и .
tt-"!. 'l'V?
,.t)
<hцJ- )
и
сJ
f7- i / ry.c{l- '{ ''/44t- -;;v=-;;*,
фfф'-L
r"l'o* 1
'/4?
^/ rl - jц l / )tLи* uь"l = !э :- р2,J pldp| /5 = *.t-г
- /z J4L12/ цil 6
т k, .t,J (lу*){3 = J"lв.= t" ?
:- #,#Д =##(ц|t)!,5 [F.=уs;l"*';,-,,Ь' lhv./,v,-у-
di l*yt''*;
?.'т у ц.?-,;!",:- . |r4, ri\l,{:- , /" /^/- ,,,,;r,; y'аьu" t-, ,| "
l;ш*"Ь,,uJ"o,!,*. l --l /F,
k.r- *Дt.''LLa4 fu'r \.- r: -'7.7ч 4 ,,?.,Lu,ry'*, !t_l;
\ ьь1
ft,),.гlгш, Й"с(с,/z",;o-' /L",v' fi,*"., А.>*,;ь*,,Td*.o,
- -
/,n,,,.,,-. й,2 )'.,, ov',/u" / i i "'-, l fuf*. * |.1,- z,,-
Й, / , iй;:"#"z'^ .wёw./.?.L<^-{ /".*/,.,, q}eу.уI-Lа.f4сrt uц. jaФЦs:4 r t,! . -*n4,L.E?:зе r; -
a;ь " Цшш@. J),La'raёL+{L/4
^-
И b"n -
'---* e/,,*',-Ъ-'*-. l..,,,*L lLс[u/."ufu",ti,r;"
, ,o*/ , nu/,*ф$ /*4',, заcoэ/zсa.(е-э
o't9 g!ФJ. [,)-а7-,-(tuи.*у.а*.t r,с",э{ui/"--э 7 , /^f-/ /а|7-,*.,ц'э- ц- -27 l- -l/
t- t--!ц rn =Г, /
/k,'.^2 l4,'-zt Ь,'-/B=#'# p=J' iн/"v-.'1
l;.,i .
Б,= ,#,!',/! =#.-n --=
f* =, !,гР'fu=ipl/иiТгt,tлitлх.э
/-Ь,-у ь,-t:[,.".z' /"./',l j;n,r Вn: ч# [";.,{t'|у"..,*r"'. Й;r l' ; в1 g' Р.з.^t (ttс ) (а'
. ! "
iс s,L, t ) f 344ссе1 щ
,(,k4ц}ф *".Ь !,r ^it1 '= iц: /t,Ь n,g' --n/Г = ,/7,kz'L(. _ цll ,6
o i s,эo,д., /z / /r*' tll./.с|.$
f,.= -#" 4 J&.lзI'Ч. anт -Z- ,
{ s,Lo.Uй 4 ,,t#; 'Ъiuц o*-/," d/'*; rl '-,Г'
rtu"ч,uoa *r^i-i;t.*. , -l: y',,u,, 1'i/5lсс, /*'tF = Z,'о-rN ,
gцl2(ltJ t
-- r1l1 =",Lл
tL u| в,,!чr' c,
|3 =./,i,в,, =
(цr*)rLь J p,"-
a = -ff (Lrrz'ft,//?(€)
Р|;Ь-;4 ,nn,в *fu)* p1€сL( -;;1/1,Ч 3. ил7и"1,в. /4-,L5 /*4,k4,r.r.lrl /.4.d Дц1
L^" /1Дn'L,t o/,/o,oц {с,p,),".е нaaиza,Lp- . l|, fu,n , nL,o /*yЙ.* ," !*/,u*-7- ffi"ahr"'^й
|
.' .(-tnl,Г,uсt Р4"/,ДЬ- fl|.Oо 4р,.* t'Tf- -a], hшlиuа/,,
,, /*,1- bЙ"-(Йlk-",-s^- * *;'jl
" =Y\ Su/"а,^*-r., .*"^#. #/J"; И,L{.о /Ф'Ь ^'|r,L=,' щ ** h*"/"o
,Й,* ? И/-са /""-,L:l
*ш {,-фу/ f fu/,r*/h',- -*Iro.L[4,{.o
s . Ь-,[^,-,o Ё-t- ]6rЬ Р :1, s ? l,',, .---.. /- l
Р: -= !'' * !(цg) {',4 /4
l
^ш^^;#ffi!,* ,,uf,,,f,K \, ,l
,,"-";''t". ц ( ,|ы -. l, Й;!ш-ж#%;*;:-'I# ^- rys,(,zшо/а,^ с)(tY,.*, й "
-{l\I+:-B (гО) ]v /r+l
Й.'. *--/й-^й,Lc'Lo/"с,у- r",-"L.4) \
a I В ,,,^ff,' 7,*/,- (Г/ i
l, // Г _ 4Ч'=!oJ,:4!: i
i:,,{i,:'.:::,,. И,aиoft, : й'f,йЪ'''н,-*.)-*Т"l^ J ,,/ ,4 '**-ьt;n *"o,) thу**'.-^'-, L*. Z/*-t , ,|,J,|,,Р,,,\ij,J /.иl* Й'.ийз-.,Ъ,';,n*;ъ^,,4n n!.,,Ф.л/*уы1tJ1l,s,ll,t,! ..
l,**-,7},.5 уaL*uu ,/ l*t ../rЁ*- u4oч h'Ьl,,b<z.(lil.^1
,ll' ' ' il.'i,,,,, Л,* ,.- ;ь-Ь,2"aЙg uе,tr-й z'lо'xlv с{сk/4o/Цдf,"/, tgоlt/са tеp<.|
- :.nl--
y',?S.'i'i,i,/ 1 . ., я l*o-оulZ1"un l,а*' ду /".:g4|1,|,c/noЦ :о,|z/lfuw v. --..-- ) , -,/
P*!rr' '7Р s /tt/Йzи ,у5:.aьс|s
'..,, ) )-/,z ",.,1oцr,zk,".;, 1,,,,/'а- //1.Ц-^L(,".^: z"*+щ
, i..j ',c'ol,6,.,'ь,' в, r-?а-aБ) r:" u'.z>Lу-ч 7lаz,z;Й$
'' уffiф ft' Ti,'^,Ъ :.'ffi ,,r , / -, IЭ '-э ^1 aE.,./i -,{B',4S =о- [,,lht*tu
|'{,.n t:i"й::,ry;ff| .-9
dh,,/ в :О,t /
/,| щulЙ'uui s g,u uБ-, |9,/,-f,-^dА l,,b -9*,.* },*'*^
fu",, ы &-Ь .iv**o,5 26.a'с2fu<'еsh.c-се
c А,,/* ,Йr,*
nii)nпЙ hzр ; -,чйF,'*!ц"$ЬЩ'rs. Йf 'deЙ,"
*у*Ъ'Э^,Ё"a'/..'v-s ёL*
ts; '}Й{;''^j;;ы,o йuv' ,/а-zz/z, f/'4l4.аz/сtэ,.<4
U
l"* " /*/. l"^,.'*йios /"Ьe .' ,-u.а/in' /o{-с|f |4_ |
,Й.^й i*Ё,tr,, c1,фddL. фф =E-l,S, (6r)
l,,*v^ J*,;^- 4f^ = B" оlS = в ds,*' (вiЬ)
wjиt"у*ц [l"^л*tщплi s.' ф^ = !B"'ds
/' /,)
Ра,п'lо*uаbo/'''-. р'l,ш*d.- t L'oL lф; i's'Z--z*/"-L,':/*
.B :,
"L/,/" п I/t, , i сn-!|tа--/' -Fг, /'uo}3
*T : /-,-,*/.o 7,".я.7ш.t2ц'9 s--"-& ф._ B,s,U lV t/,l.ч
ф - /l /, = /V,В.s = //" itф Ёg/
Ё '-"-.,T. lP.Lo '--/*'o ,,,--,":"йО zуv., о-|n --.> Э9 В, о/s := ф6n'cls :- Uсц G+t
d / _- в,'./S = В,соs;C,o pоxэ ^'os /,..".,. "Iй
/J ' - о{^, .л l" /2 !--i ^ / ,/
/А,1,в.,?|,(. {oоо{o<э sttl[t^lt,ц zьt.еLua, {.^{-ур7'.'.o (сд,tzZсо- t |a /1 l с. , . A j l. / . . / ' l,
/ = 1',в/s == / в."r"J ls (* ц 1{t>-(7'(Vе!с*oiа,,s iol*Ьo,o lЬt, Ьи7Йna *Jй. i">*;;-/.q- "r"Ц^,,Tу rif/!:,fr ;ц!*;,' r,fu-,,^ ц, 4../,*4/
@ .LJа-
/\\) ! oаф7'.э а iс*^' 8/149(А! r.*/е.,.t,/q.
.s, /,-o-.|,i*5
-Ф ЁЙ =/q'1 (ry*:fu*f.) Ga/
9- /,ryhso,,*е "/"/-/,-l^ь
i ,-,ч* /,,",o /*Ц64,*чt9 ; ц,.o/'""/iф ац,/,t-,it l"."е
...>+,/-^)эtA,аrs =фё? , ФЕ,d€:о lr-.-]
фЁ,oЁ - o, фE,lZ =1ъЯl)Ls'lh- t '"/"<: c , /*"L- g'а-&,)";u ,/,uq. /t,n- и.", 7,
'"1.1!!t '-2 --:z r-*,{F;а(fu:жil ( Ф€ jТ-u)
v" /,4r,',*Ьo",r'iоh',у"с tр-,-.l'}.,,а /ns-aus ./o,.ol,"-,t,liиit,о, c-*-й,/--I,+ o !a,'Й),-. vhЬЪ-1 p/,/-
G!"5, /*i o{,'ш'/,o,,,, Е hoola;Й- ш flш e7t',l.-ful И4tц ,а\t
ф li "t(- f B otl"=!# $ ll* : #f ^*
,t*а ,Ь ЫLg ,*uL*.',il; Йrr;,:)) .tФdь-r
//L{-e ./.'о"Й)''
А)iтt"*/id #{ "i/"- i; 7у:;,"-'|,;"' ; ;/ Ё
t.ЬЬ u''li-L;;* и1/Ч"?/,,rу
Ч lЫd'2n.n,'.o-o р.цZ-.-,.-,;"'z
н
b,l^ l,"*rЦ9;, Ьa,u 'фao = О '
rg5е7л. Ац-
ztn
f*t-oi.440.
; "|'i' ;,'s:I-aй;" h /;, ;;.;i - " :(l t/:a ^',a3 ff,:;Б,g o \fu|/^юou^,L. /t = 'ч /'L "-/-L-|'--
4 Е'i^s{'a;r,u.l Z t/, olt /L*,oь 4.!,l.Г.'.- ,!*z, й(Фj" *,{'i-h u- lуuщР и' !tazolt,t-pt,,,f-ъ , Li Lu,
"/"lJ^;j \.jшАц;- |.,хflI.t^J -'-l'- # /| ^ / , .
ч И.I/Ч0*---l} --y,щ !,', r*"{z:и.aшЧ t,.lutи"ц
З\ Ч-*, i * /* р7/-11/4/э s-а,vъ.1,t-1
Ч*.hL'Ls tlzо1щиt|o
;? =-9fГ lnlэ /vl --s'
/4LаЫ',!P?J y/.шLЙГn,,ш) ok./,.&) l';Ьа,- , и*a/,,-/1|''ol.,.'Г.z
tt/: ,"2-r--t-rzr@
/1,|4,О,[u1-|.L1,Ц p,-,"u/,,а'ьi uuory (rrФ /,*-Z,*l,,.,х,"/,|4,о0И, l/!."L-О "".e-,R
./'L-l,r-1. ?*;; .ч' cй i д ьr-+'',2*{,p|^,*.
Е:4,Й*o =< XЭ./ Ицst
fur, ,.""zoйiуa n2|,н't.'o *. 7"**&.t".4) *kd,r**?ц/^f.4,Yo*, .Fчjo А,t ry1Ь'ft iu*li7,'-у^о/,.z",-э'&.o,/ool b L-' 7.e,ьnv-. rqа/,)"аo,.o-
-! /'
l+ltlиуушq,NLdГ/LeLз ,.(Оz )h{l {,L , . )
-
lhц v,^еr/ьc,lу5 pZ :о , 7щ t.-,".аh.u^,,"*э еLр<.)""T-
л,nzt.lo*., (i,.'t'"ь оLь77 7 ak^-s o ,у,*-i). / *ф|з J fu 6эLu-,:э ,
с;Й /.t*а, '/Й t Ц, /]'1) РL*r^i0't",i,^*< l'--L. Ы'o--rш"r"FисrгЬ erБLa,'"1< i"/,jщ"qL4,{,w l^,o7^Йаa ft,oalvvБtс
ЁL/o{, wl"р *L*,*. s-1,ot,<2 :
|= z,l = еV/p,-"),= #) - o{u/",А'u,u
'*Ь/r.-) d&й",-l\
!b-:- -L ФLс. Jtц.l
"u.*оLiу"^*""вa у"o,чиЙ^i *'-ф/uh , //-; ->*"lу4 Jфц!,.'"< 7-*-ффF 'o *>r
l-1 --
\J I
f- /*| ЙЙ L2ft,тy ?И /*l-)'у€Й@ r/nh.,^o у,-fi*'*"{,-щ /i;}' )Б,' Й/"""n ",,&, {';r^ч и,h"u s r,',,а,уиtт. l aР1*ГoL h,-*Ь Уъoсt5ц---*l-''//
щ l^.!,L4.l,t.s /Оа-,u^s -U
21d
t/-
r(@ А?" o
, aQr: sъ,^7t"l,7, *.t- Ь:- r ,'.Y,;zo/-ц","-1 ,ft/,,o.,--
*^r*p* )"-ьa* hъ; ^,*(-*
"^,ч^z "^*
"*,шt^ r аи*y-"nf*,."/u.,
,;:oъ* *, -t .'^.*i",o r", ф (/*'"L,o-1 |iio *,,..,')m.*jv,c|Г t no r, r^r- щ,:i. йilь*,-ь.'-"-|=@!iЬуs /Йh,'*", -!,F,.}hЙ;; Жfr,u,; J tz+аa-И2т(.Й^4 }*,/,o.а. !Yк,З,tr;,-щ;Ы;
v ^^ tr /Э = ,#,-уt,,ьt,o| : p|"|-[t Bi"t GZ/lJ f|9/.'rIсLа-.L4-(2
r* *yoi/,Ь z*<vz,аЙlш'1 't22ь/3,f;$:;ff: ,,/:
Ие,t/.t,oс. ., o7,.L/.9,l>;.;*'.-,z rи^уш2'3::'ffi-,Рi/""ps *иъй ,hiи,\ .-"ыa.р/^д,ш, ('a)'
ц. J"*t",,t,,lu,!,й,D -'/LЬ /r,".o-.,,o.,-) ('z)
н -{.-.t 'ш+э-f ut!- Uр*шa
(t/,", )('; Ф)'t / :/ ,f\|I\г_
/, \г(t
,/ t,"* \
il,* ',*".,..- ,|,;Ц!й *-otц .
s k!/в4,n-o2 ^.^'^a;'"l u"*-Lhu.fu, (.-йn ,JЧм.a='."(,я"/" м'l с_4п,"a6f а )
I
I
,i
j
ФoI
I
I
I
I
i
D . ;ф'u"-r h- ь- iц-/ц _ 1
T"t. ,""-,1 *r r'-Ч;Z'-h;"x/ yф ",'-Jffi r*^ -r^"*цfu' I,fu,,'.(
/ц":f,,* J"t^* ,"'jip"*ii s
o Li u,,,^a ьl- /^' o,".--,а,l{U-фт
/f\^Г)\1t,r-( l]д\-,/z-\
L- l/|/?/.L11/1,1t4 rc,o{/1,{Lc///o|4 , J**L'.-'ч x^*,L- - . (Й.--. |' { |l l I
fu'"],,^) L'4-/ l,"u./uъ' !,l,ouъ5 ,lсu,д' *v,ь,ff,,.L1qд i YJJ 6(L) H-I"^*Цt
{ (i" /)"'v
l -Э 'Э^
уl.,/ ( >L' t I'
f!/rув,v|u'L2е |l lv lщ'у14'
L uJа*Ь;,*ь g?аL|,I-€v ' d^*L.o _ т-, pqЫ*u'з 4**4./',/[^й ""o"' иk€' g./4 *-oa,,й.и,o ш-l,u,h fic,,",,,,'Ч,иЙ,Ч( Й.й;rr а.#o,'*. *Т,::2, -''0nФ иЬ'pаiku""is rt'l.l-,oоt.се.+rh,а О rtо3zltt! {.а./-4.
,
k^4 /'h ' oо,cсиИоi-а, ё,^щ*'4-*t, *= i
,Е^Й- %.n iц/аh)ut.*--ffi= +-_. il'ьь::'-*) - 4l ,.^,фW4
(,s-. )
(вl l
,шo'^,,,Й,a{f /oв,[iuю|цЬ,,',,n d гJ - l"^x. Рщ
ffi-ф?Lo ше-c ,rЙa,,,L"g
i " g/oou*Й. .tL "ul5ч*. *u^\ r14*u,^jщaцЦ:ц"{t,cоз{,;
,+| - --- 5 no oflt Alс :Ч(
: /.dL\ i-- ^o^€iu (58) JrчL4r,'{fn"oo-эI d, }'' ' -,,t,ео/4,uс,л. t,tl.u /*47А,;" /hou-Г-ur'сr !) ?l,сгьу:.at 1| l л .- д ф;? (гql
a='Г-Цot'/ , o /=13 = Р-(,r + x-) И = /,",tr #
:
1u' : 4t /, - ч*..:rr,*''
L l/ ( z- )'f/у*h,''/*'-' ", "o1/.. вio
"ь'Ж,.2L--7еc-.fr 'zсе - i/сrу,uИ'V
t,^:ч й/ч /,4, /"&.( "/ц<4 й в ( B o, falа^+,й{ц\ф.a, .кp'" -^"a,чу -"rц, . ^>o jr')o,B>Lo,
IИ'ws i,.,!*di"af"4 lГuцZui ,. .< '*f */."-а -
(?l*|- /**I" i,>u.ux^,Бk,*, Z,, r"* ruL,,*a увL/2',ruzo -*l.,ul5 ^:ч"Ф .t'"Lo bА/. Иlr/'',", gь.af/,'*,жу*Ъ r; :ф;,,i{
.Ыo' ! ",:|ф* -/ .- ,l, }*Р*k 1Г€/
Р*l' * ,4i *L,^- ,'.*f,dL,т ш..ou-a,/..o/*-,-7/ ь I/ ,"" ,z-,.;;*" ч j
kз{fl'o o'"u"o,,,,t-tr*"в l.l-tа/z?l,l,-.L/.t91 .lL.! -
аl17* у'. , ,И'"n,/ 1,"','х,rй ,z'L,r,.l-l A," n*- ,u,/-";t /-,/-Ьo,)) l' /,o*й ,Йi/оLr,,'r lаl o,'jznid,,;t,,,у,, r,sb.ъit,u1 Щ/=' /V >> / ".,.',./1,"'-q" /t*с.t.o doouvo",t/.|"аa - s,o,z,tn,.о /-/ Shru,*o(J"(ъ =!0оo l ,,Fu,,='Q0 , /п+Ц7g, =/Гооо/ /L/7,-l,*.'Ь)
..
8 о оoo {?ф t,t, t z2|"Г"J)Г"i; * "2i4 ;''"u,.'-r*',;rз,, ff.ff*-o, T,UI/с.цU-F7!QJ44rryv5 '.----, . 0 / , .J. /.
futюaл,ciu- и-l /,l-Ьt,'o5 tа,nцlэ. " o !F4 цо,{7 (:,'.f,/,,,.Ь r,*,4[Lь !-а.t-cР(m,а. / 9{"rЙ.{' и' 0(./-t/4l1'QLP
.l,;u"uui /.L JР"', /с.-v l"4,2a*Ч}4
s,trр.'^,, - s 4шf шb7",,,*, цa.1Z,,и,o."uu"'LLh,|/L1 *"a,.Й' Рn."*-*-'--ruu7,,t,."'r" а-'iT*V-uu-x.{,u "
rn, *{::;t
,-,x, - l.-уror'7 fl
*сh,t
I l u-,JуiЬ" Гz*а.о**,,й/,n"
0 7е,,,,^,.*fц у."^''r-**ьа"ш ) Sа-l,.ъ-it.t-z-+'Lс-cс,
' / -А- ,.v c " 5,l,l'/-v,o уdю*uиil, L'-"oqсiаус|/ UL{.ovtт L1.!хL/4LO1-12 5 lt,а r7,.- fъ / .--? .' ]'
^ ',*Ь
*!', u
1l,t-.-"ч-ц/,1 , |t,1..1,1o 14 , s цёo',/-ut . nе'/,|4 /cо/" -
/i,-"'' ' g|€'^-е* ;*oъ;- ,*uo.,y',^ou,.21 ,!",o.'o",ь iiолz1oй i /"',*,."; iiИ/"Й ,/loлh/,у.,
/ ' ' rfu-a-z/"("ю*'l ,!*'"L, /o',.,,.,o,. 6lасt,с't/ll,оv<.rt l( l 7-
d 1 . n /1 'B,u*,!-,.*{.иЬ /"^*h.
вu _ /",f'**ф- /,,{-tr-*Иc - Ь*.i* ir
О,8 -77 4Т
_..--л -_-( v -lrv,
(l- ц '"-f "'4-ц
&,,'"7ч'у1о;a h l', ^'|S., u,1,а/?.L.rr\
;,F. , /0 ЦJ.L,... Ti.,nE' 6зtK, .. . ]i
i;Ё. ry,.,,
n -й'' у,у,.":'i,2'..f,З), d7'-,.-"-,;l
1
. | ^l i\ / --4-' J4;lt'2 l stt'c1/o'rda- ,.a. i
57DIAMAG]чЕTIКAI IR PARAVIAGNIЕTIKAI
)Qеi.' lt7-IJ
1l- I S oRINIo NIAGNЕTI NI o LAUKO STPRIS ; /- IVLAGNЕTIKOIiVIr\GNЕTЕJIMAS ; p"; Nt o LЕKULINIU s RO\TUlvIA G N ЕTINIAI ]и o 1\4 Е NTAJ ; д -t\{LA GN ЕTI NЁ s КYARB A
РARAIVIAGNЕTINЕSivlЕDzшGos
(д _1).1 0.
AZOTAS 0,013
ORAS 0,38
DЕGU0NIs tq
ЕBoNlTAs 1,11A
ALIUNIINIS 23
VOLT'RA]VIAS t76
sКYsTAs DЕGUoNIs З400
DIA]VIAGNЕTIjчЕsN,lЕDzЦGos
(д_1).l0u
vANDЕNILIS -0 06i
BЕNZoLAS -1 \
VANDUO -9,0VARIS - 10.3
STIKLAS -t / hKVARСAs -15.II]ISN4UTAS -r16
s |5.24, N|ediiagos гпagnеtiniamе laukе
.-''l Yg1r-.lin! lаukq jпеStos' mеdZiаgos jsiгпаgпеtina, t. y. pаёios1gyJа mаgnеtlnеs sаvуbеs. Tоkias isimаgпеtinusias mеdZiаgаs. vаdi.пame mа"gnetikаis.
- Мagnеtikц isimagпеtinim.q a.pibйdinагпe lmаgnеtёjimu arba imа.g.ruetеiimo uеktoriumi J, kurii, iЪig.u visas.йеdZ"iugo. t,'.i' !mаgnе.tintаs tolygiа.i, yга 'lу.gus
а!om.J- аibа rпoIеku1iц mignеtТniц -omе,.-tЧ P-, еsапёiч mеdZiagоs tuгyjе AИ, vеktoгinеi suйai, padalytаi iSл
ЬV:J:# ; P..; ёiа n угa aIomч агba molеkuliч mаgnеtiпiц mo-
mеntu skаiёius.Kol mеdZiаga nelmаgпеtintа, atomц iг mоlеkuliц mаgпetiniаi mo.mепtаi еsti огiеntшоti сhаotiSkаi, tоdё1 J:0. Д4ЪgnеTinis lаukаs,
огiеntuоdаmаs elеmеntатiшosius гпаgnеtiniш' *o-"nТus, sшkuгiа пе-lygц nuliui mеdZiаsos imаgnеteiiйа Еsаnt -,g'"шli,йЪ, nеlаbаisiфiiuоsе n'u gnъti;?;;=....i;;il;;;.,.^ jц i*u gnеtёj i.mаs pгopoгсlПgаslаш.l<о stiргumцi:
itЬs' м^,91еtiпеs .indukсijоs vektoгius B .гпagnеtikе lygшs i5orinio:l.?чIo uo''kч.i'.sukuгiа mаkrosгovеs vаkuumе,-iг mikгoЪioviq (mаg-j'!,еtiko molеkuliniц вгoviq) lаukо-B, vеktoгinеi sumаi: в:Ъo+в];i..iа B:**lll Bo:*9H, Br.:РoJ. lга59 Ёiаs vегtes iг sup.гastine Ь,.i.:name: ,у-1'*\^: Сiа tuг.imе гyS! tагp magnеtiпёs si<vaгьоj "р iгimаgflеt1nlo-jаutгio X".. Vаkuumo р-1, o 1-:0. Iг р, iг 1- yга.bе.i!ij]aсlаl oУoz|al..if. Раgаt ,magпеtinеs sаvybеs mаgnеtikаi skiгstomi ! tгis gгupеS:!:аLamаgnеtIRuS, раrаmаgnеtikus ir f еromаgnеtihus.'i, Diаmаgnеtikаts ua[tnаme tokiаs -,},ёiаgos, kurtц аtomаt аrbа|.moIеRulеS, ,koI nегa mаgnеtinio 1аuko aplinkoje, nеturi mаgnetiniцirnоmеntц,..,Diаmаgnetikе kiеkvienо аtomo aгbа. mоlekulеs viЪц еlеklii'9nЧ oгbit.iпiц T,g19{ikц .momentц vеkt.oгinе suma lygi nu1iui' ki..tаip tагiаnt, jiе viепi kitus kompепsuоjа. Diа.magnеtikаi-iга inегtinеs.id.u;o''' .
vаnduo, dегvo's, аngl.is, stiklаs, bisгnutаs, сinkаs' vагis, gуv-rsldаbг1S, auksas, sidаbгаs iг kt.... ,[пеSus .diаmаgnеtikq ! mаgnеtinj lашk4, kiеkvienamе jo аtomе/lndukuojаsi гпаgnеtiпis momеntаs P-, nukгеiptas pгiеS mаgпеtiniolаuko stipгumо vеkt.oгiч H. Visаs diаmаgnеtikas igyjа mag'rеTin1 mo-lеntq' kuгio kгyp.tis ргiе5ingа vekioгiui н. Di;йignеtiй4 раdеjustагp rПаg.пеto polit.1, jo , gа1uosе аtsiгаndа po1iаi, vlеnavагdziаi
.su? гtгmla usl ais'
.m.а gnеto poliais. Lаisvаi p akаbiпtas ma gпetiniamе }au-
ке dla,mаgгlеtinis viгbas yгa stuгпiamаs iS stiргesnio йаgnеtinio 1аu.ko ! silpnеsn!-iгтrusisiovi t.aip, Ц1d jo а5is bniц stаtmеnа. mаgnеtiniolаuko kгypёiаi. Diаm'аgnetiko yiа-"jч гпаgnеtinЪ indukсijа sйаzёjа,vаdinаsi,
^diamagnеtikц-.mаgnеtinё .skvагБа
р< I iг mаgпеtinis jаr1tiгis 1--{0.. Diаmаgnеtikq йаgnеtiniо jautriо vегtё угi labai .iпaza(х^= l0_6).
Раrаmаgnеtihаis aаdinаmе tohtаs mеd.Ёtilgаs, kuriц аtomаi аrbаmolеkulёs turi tаm tihrq mа,gnеtini tnamеnt{ P^, nеt k пebur\аmosmсtgnеtintаme |аuke. Kitaip sakаnt, pагamagПеtikо atomц visЧ oгЬi-tiniц magnetiniч momелtц sш.mа nеiygi пuПui. PaгаmаgnеtikЬi yгаdеg_uoПls, аliumiпis, volfraгпas, p1аtina, Sагmiпiаi ,rnеtаlai iг kt.
[nеSus paгaInаgnеiika-i mаgnеtin! lашkq, jо atоmч magnеtiniaimоmеntаi oгiеntuoiаmi i5oгiпio mаgnеtiпiо lЬukо kгyptimi. Рага-rnagnеii.ko sаvojо mаgnеtinio morrr,еito kгyptis sutaгпpj su iSoгiniomаgnеtinio 1аuko kтyptimi. Jеi pагаmagnЬtin1 viгbq iadеsimе taгprпagnеto po]iЧ, tai jо galuosе аtЬiгаs pоliаi, piiеsingi.агtimiausiеrnsrnаgnеtо poliams. Dеl to pагamagllеtikаs yга tгaшk*iamаs 'i stipгеs.nio mаg.nеtinio lаukо sгiti. МаgпЪtinе indlkсi1а pu.um,g'T.iiiЬ vl-dujе pаdid!jа .l9 magnеtinе skiaгba р} 1 iг
',"piiklauso" пuo mag.
l.jjl:.11uko stipгumo, o mаgпеtinis jаutгis x->0 iг jо vегtё.!!.гastlг1еsе tеmpегаtuгosе yга nuo l0_3 iki l0_5.
Tаigi matоmе, kаd, diаmаgn.еtiпiq iг pаIаmagnеtiniц mеdZiagr4гпаgnеtinё skvaгbа nеdаug tеslskiгiа nuo viеnеto,-nеs toйir-1 mеdZГаlg'] :iY?:i. mаgnеtinis lаukаs еsti kuг kas silpпеsnis шй iёoгin! jаs1mаgnеtiпаnti laukE.
Еksрегimеntiёkаi iгфyta,. kаd diamаgпеtikr; iг pагаrnagnеtikчmаgnеtinёs indukсijоs B рriklаusоmvbё йо lauko siipгumo"ff yгaiiesinе.
ЦLt
J:x.- H; (1s.ss)
indukсijоs vеktoгiumi(гnolеkulinёs sгоvёs,;,s..tkuгiа tik mаkгоsгo-
pгo'poгсtngumo koеfiсiеntаs Xtn lra kiеkviеnаi mеdZiаgаi budingаsdуdis, ,priklаusantis. tik nuo.- joj sаvybiц, iг vаdinа,mа.s mеdZiаfrosT1g:,!::|' jаutriu. Vаdinаsi, mаgnеtints- jаutris skаitine uertе lц"gustos mеdzLagos imаgnetеiimui, kаi iЁorinio mаgnеtinio lацko stiiru-mos ara lцgus utеnetui.
^ Маgnеtiл! lаukа арibudinоmе гnаgпеtiпёsD' кuГl suкuгlа mаkгоsгovёs iг mikгosгovёs
magnеtinio Iauko stipгшrno vеktогiшmi Н' kuгi96
d.1863 g7
/цq
Цr /,Чt.. Feromаgnеtihа|s uа,dinаme tohiаs mеdёiаgаs, kшriц uidints sаua-|
sis mаgnеtints 'lauhаs gа|i bЙtt ёtmtцs ir tЙhstanёius k.аrtц sttprеs-nis uё ji su|аdinusi t|orini mа,gnetini lаukq. Jц mаgпеtinё skvагbаyгa dаug kartц didesnё uZ viеnеta (р>l) iг пёга pаЬtоvi _pгiklаu-so nuo -tеmpегаtuгos iг iSoгiпio mаgnеtinio 1аuko stipгu.mо' Fегo.magnеtikаi !pгastinesе tempегatuгosе gгеitаi rnagnetiSkаi lsisotiпа:iёoгiпiam magпеtiniаm lаukui stipгеjant, jц imаgnеtеjimas
-smагk.iai;
did.ejа iг aгtёjа pгiе гibos. Fеromagn'еtikц гпagпetinёs indukсijos 8 ipгiklausomybё nцo magпetinio 1aukЬ stipгumо ff yra sudёtiirga nе_]tiеsiпё firnkсijа. Fегo.mаgпetikо rпagnеtiпё skvaгbа taip pаt pйk1au-so пuо'.1ацko stipгuгпo ff. Еksрегiп"rеntiSkai nustаtoma fЪгomаgnеti-kо didZjаusiа mаgпеtiпё skvагbа F-o'. Pгiе fегomаgпеtiniц mJdZiаl$Ц Р1skiгiаrnа miпkёta gеlеZis.(р:8000)' kеtus (р;:200o), nikelis(р:300)-, kоbа1tаs (p:175) iг dашgеlis lydinir.1,.pvz., tгansformа.]чiinl siliсio gеlеZis (4olo Si; рr: 15000) , pегmito1us (7BPlg Ni'220lg Fe; р:B0000).
МеdZiagц diamаgпеtiпеs iг Paгаmagnеtinеs savybёs budingosmеdZiagаi dujinёjе, skystojе iг kietojе fazёjе, o fегomаgпеtinёs Ъа-}Уb9s budingos tik kгistаlams. Fегomаgnеtikаi dujinёjе iг skystojеfazеsе еlgiаsi kаip paгаmаgпеtikаi. Fегomagnеtikц-savybеs nustаto-rПos nе jц аtomц ypаtingoп-lis savybёmis (pastагiеji пеsiskiгia nuopaгamagnеtikц аtomu)' o iц kгistаliпёs saгdеlёs sапdагa vоat'ingа.Pагаmаgпеtikq аtomч)' o jц kгistаliпёs gагdеlёs saпdагa уpaiingа.L\еlсlaПt gагdеlёs sапdаг4, tшгi kеistis iг fег'omаgпеtiko mаgпеtiпёs;savybеs. Bаndyгпаi tai patviгtinа.
l
turinёiq nemaiE atstоjam4ji mаgпеtiпi momелt4; tiеsiпiаi пrаtmе]jпyS,yга l0-4_i0-5 m. Neiant i5Ъгinio- mаgnеtinip laukо, fегomag-]
.. Stipгus -fегoгnаgпеtiniц mеdZiаgц imаgnеtеjimаs аi5kina.mas vа-dtnаmцjq Qgmеnц teoriia. Fегomagnеtiniц mеdZiаgц atomаi, kаip iгPагаlmаgпetiпiq' tuгi magnеtinius momеntus' Tаёiau pагarnаgnеti-.kuosе аtomц magnеtiпiаi-morпentai yгa iSsidёstg сhaotiSkаi, о*fегo,-гnаgnеtikuosе yга vа diпаmos
-s pont oninio, t. У. sаu аimt,nio, imаgnеt e-'|
iimo sritgs, aтba domenаi, kшгiuоsе atomr1 mаgпеtiniаi ]пloйеntai]yга. i5sidёstg tvaгkiпgai, oгiеntuoti viеnа kгyptimi. Tokiц domепц"l
Tmяonаfintrrq I** ,егOmаgпеtikus,ga1ima iSmаgnеi.iпti iг kеliаnt tеm.pегаtuг4. AukStеsпёsе tеmpегаtПгоsе, kаi,molеkuliц Silumiпis judё.jimаs sustipгёjа, domеnц magnеtiпiц mоmеntц tvагkоs lаipsnis'rпа-Zеjа. Еsaпt pаkаnkamai аukЁtаi tеmpегatuгаi' vadinаmai.Kiurt tаA-,ku, Iеromagnеtikаs nеtеnkа Savo imagnеtiniц sаvybiц iг tampа pагa-mаgпеtiku. Nikеlio Kiuгi taSkаs yга lygus 360.с, gеlеZies -770oС,kobalto _ 1150 oC, pегmаlojaus - 70 "с.
ЕkspегimепtiSkаi domеniniц sгiёiц buvim4 !гodё N. Akulоvas subеndгadaгbiаis. Gегai nu5lifavg tiгiаmojo fегomаgnеtiko pаviгSiq iгaпt jo uZpyl9 skysёio su lаbаi smulkio'mis fегomagnеtinёrпis dulkе-lёmis, pгo smaгkiаi didinaпti mikгоskоpe jie pastеbеjo nеdidеlёsеsгitysе tvагkingai iSsidеsёiusias duikеlеs.
I5oгiniаm гnаgпеtiniam ]ашkшi veikiаnt fегоmаgnеtinеs mеdZiа-gas, kintа jч .mаtmепys, pаvyzdiiшi, nikdlio stгypas tгumpёjа' gеlе-Ziеs - silpпшosе mаgnеtiпiuosе lаukuosе ilgеjа, o stipгiшoiе - tium-pёja, pегmаlоjаus - ilgejа. IЁoгiпio гnagпеtinio lаukо sukеlt4 fегo.тnаgnеtiniц пrеdZiagц rпatmеnц kitim4 vadinа,mе mаgnеtоstrikсijа'PегiоdiSkai bеsikеiёianёiamе mаgnetiniаme 1aukе fегomagпеtinis stiy-pеlis pегiodi5kаi ilgёjа iг tгumрejа, todеl jo galаi viгpа. Tai pаnaш-doja.mа ultгаgагsiniuosе mаgnеtоstгikсiniuosё vibгatоriuose. Trаns.toгrnatoгiai gaudiiа taip pаt dеl mаgnеtоstгikсijos геiSkinio.
Fегomаgnеiinеs mеdZiagos plaёiаi tаikomos. elеktгotесhnikojе,Рavуzditui' gе1.еZis iг mаgnеtiniаi plienai naudojаmi еlеktromagnе.tuosе, tгansfoгmatoгiuоsе, diпаmо mаSinosе iг t. t.
Еlеktгonikojе iг automatikojе plаёiаi nаudojami fегomаgnеtiniaipuslаidininkiai, vаdinami f еrttаis. Bепdгa jLl сhеminё ioimulе -М-еO.Fе2o3; ёiа &lе yга kokio nогs mеtаlo dvivalеntis kаtijоnаs(Сu++, Мn++, Сo++, Ni++ iг I.. t.). Jiе pаsiZymi iегomаgпеtiпеmissаvyЪеmis iг tuгi didеl9 spесifing е1еktгing vaгiq: apiе l0-10-4 Qm,todel jшоsе nesusidаro sukuгiniц sгоviц iг nеsti еnёгgijos nuosto1iq.Iё fегitц su' didеlе koегсinе jеga gа1ima gauti tгumpus suplоtos foi-lуПos рastovius mаgnеtus.Ii-netikаs yгa nei'mаgnеtiпtas, nеs kiеkvieno ?omепo magnеtinis mБ.
mеntаs, . yrа vis kitаip . nukгеiptаs, todel visq doгnепц Ъtstoj аmаsis
mаgnеtinis momеntas lygus nшliui. lnе5us fегorпagnеtik4 i Ьаgпе=!jп'i lашkq, аtskiгц .domёпц mаgnеtin1аi momепtаi -stаiga" nukгy!sta.i5ilgаi mаgпеtinio lauko. Iг kаi visч doгnепч mаgnеtiniаi momеЪtаisuotiепtuojаmi iSorinio mаgпеtiпio lаuko kгyptimi, pаsiеkiаПaS mа$.nеtinis isоtinimas: tuоmеt fегomagnеtikаs esti stipгiausiаi imuЕ;nеtintаs. -i;
IStгаuktos iS magnеtinio -lаuko fегomagnetinёs mеdZiаgos iSlаi,ko]liеkаm4ji rnаgnеtizm4' nеs domепq magnЪtiпiаi momеntati iS dаliеsIliеkа огiеntшoti {.а pаёia kгyptimi. Noгint-suагdyti domеnц mаgnеtiпiцimоmепtq tvагkq, kitаip sаkапt, fегomаgnеiik4 iSmаgпеtinti, геikiа.ji pаvеikti ргieSiпgоs kгyptiеs tam tikгo stipгumo iSoгiniu mаgпеtijniu lаuku. Tаm tikslui геika1ingаs 1auko stipгuйas, vаdinа,mаs koеr.ilcinе,jёgа, pгiklauso.'nuo.dоmеnц раsipгiе5inimo jц mаgnеtiniц mo",]гпеntr; kгyptiеs pakеitimui. - .,
9B
Ц5 -,t
s lB.3' Еlеktгingц dalеIiq judёjimas viеnalyёiamеmagnеtiniame Iaukе
l. Iё аukSёiаu gаutosios Loгenсo jёgos iSгаi5kos (1s.3) gali-mа nustаtyti vis4 еilg еlektгingц daleliц judёjimo magnetiniалrqlаuke dёsniq, kuгiаis rеmiаntis sukonstгuotаs еlеktгirris mikrosko.pаs, masiц spektгogгafаs ir elektringq dаlеliц gгеitintuvаi.
I5nаgгinёsimе, kаip judа elektгingos dalеlёs v i e n а l y ё i a-m е mаgпеtiniаmе lаukе' Kaгtu sakysime, kad dalеliц пevеiltiаjokiе еlеktriniаi lаul<ai.-
2. Pгаdеdamе nuo pаprаsёiаusio atvеjo - еlеktringos dalеlёsjudёjimo i 5 i l g a i. magnetinio 1аuko indukсijos linijц. Тaip da.lelei judаrrt, kаmpаs ш tагp jos greiёio vektoгiaus v iг indultсijоsvеlttoгiaшs B lуgus 0 агba п. Todёl pаgаl formulg (lB.4) Lorenсojёgа lygi nuliui, аtsеit' mаgnеtinis laukаs dаlelёs nеvеikiа. Ji jьrdаiЁ inегсijos - tolygiаi ir tiеsiаi..3. Tаrlrime, kаd kruvio q dalеlё judа statmеnai magnеti.nёs indul<сijos linijom. (":#,) . тuorn.t Loгenсo jёgos skаitinёrеikSmё
(18.17)
o jos krуptis yrа stаtmеnа vеktoгiаms v iг B (l&3 pаvеikslas)
.Vаdinаsi, dаlеlё judа plol<ёtumojе, stаtrnеnojе mаgnеlinёs in.dukсijos vеktoгiui, ir Loгеnсo jёga yга iсеntгinё. [сеntгinёs jёgosskаitinё reikSrnё
^ !tt. tlz
' "- ---l- '
tia m - еlektringos dаlelёs шasё, o r- jos trаjеktorijos lrreivu.mo spindulуs..
( lB.lB)
1.65
' UйгaSg lygёiц (lB.17) ir (1B.1B) dеёiniчjц pusiц lygybg, гan-dаrте trаjеktoгijos kгеivumo spinduli:
lml a
':l-{l'B (lB.le)
I(adаngi vienаlуёiаmе laukе B:сonst, о kruvio gгеiёiо skaiti-пё rеi1с6mё mаgnеtiniаme laukе nesikеiёia, tai to kгПviotгаjеktoгijos kгeivumo spindulys tuгi buti pаstovus. Todёlеlеl<tгingа dаlеlё juda apsl<ritimu, kuгiо plokёtшmа statmеnаmаgnetiniam lаukui, о spindulys tiеsiоg pгopoгсingаs dalеlёs grei-
ёiui iг atvirkёёiai pгopoгсingаs jos spесif inio kгuvioiг lаuko indukсijos B sandаugai.
4. Loгеnсo jёgos Fд kгyptis iг jos sukеliаmo elеktгingos dаle.f,ёs nukrypimo mаgпеtiniаmе lаukе kryptis priklаuso nuo dаlelёs
sl?trlB.6 pаv
t'!.'
kгuvio q ien\<|o. Jeigш dаlelё judа brёZinio plol<5tumoje (1B.6 pаv.)i5 kаirёs i dе6ing, o mаgnetinis lаukаs nшkгеiptas nuo bгёZiniolink musq stаtmеnаi bгёZinio plоk6tumai, tai, kai q}0, dalelёnukгуpsta йemуn, o l<аi q10,_ auk6tyn. Tuo birdu, i5 dalelёsnulrгypimo magnеtiniаme lаukе galima sprgsti apie jos i'enklцTuо p1аёiаi naudojаmаsi, tiriаnt еlеmentаri4sias dаlеlеs.
5. Dalеlё judа spindulio r apsl<ritimu to1ygiаi. Todёl dа.lеlёs sцkimosi pегiоdas, t.У. viеno pi1no apsisukimo lаikаs Т, kаipnrаtomе iё fогmulёs (lB.9)' lygшs:
( l8.20)
_qln
\I
I
2тr 2т |,tIr) B lql
Sukimosi periodаs atvirkёёiаi pгоpoгсingas mаgnеtinio laukoiлdukсijos iг dаlеlёs spесifinio kгuvio sаndaugai iг nepгiklаu-so nuo jos gгеiёio. Kаi dalеliц gгeiёiai lаbаi didёli,Sviеsos gгеiёio еilёs, tаi, kаip pаstebёtа' jц masёs pгiklauso nuogгeiёio. Todёl mйsц iЁvadа, kad dаlеlёs sukirnosi peтiodаs nе-pгiklauso nuo jos giеiёio, tёгa tеisinga tik tаda, kai dalelёs judagгеiёiu u, daug kагtч maZesniu uZ Sviesos gгeit!.
6. Dalэaг iёnagгinёkimе bеndг4 аtveji, kаi elektringа dаlеlё, tu-
'irrti еlеktгos ltгПv!, juda vienalyёiamе magnеtiniаmе lашkе, o josgгеiёio vеktогius v sttdаro su lаuko indukсijos vektoriumi B bеt
266
kok! kamp4 Ч 08'7 pаv.). I5skаidykime gгеiёio vеktoгiq v ! dvidеdam4siаs: lуgiagгеёi4 vеl<toгiui B (v..) iг jam stаtmеn4 (v1);
vt|:zl . сos oс, \vI : ll. sin oс. f
( 18.21)
Gгеitis v11 ma$nеtiniаmе lаukе nеkinta. Tuo tаrpu kai grеitisv1, dalеlё tuгi judёti аpskгitimu, kurio plokStuma Ъtаtmеni vek.toгiui B, o spindulys r pаgаl formulg (lB.l9) lygus:
| * | aL _|m| o.sinсtr:t_ l_1.__lql B lql B ( l8.22)
Dа!е.lе'juda tuo pat metu dvеjopai: ji tolygiai sшkasi gгeiёiu о1spindulio r аpskгitimu ir slenkа gгеiёiu u,,_ sukimosi p1ok6tumЛstatmenа l<ryptimi. Тodёl elektгingos dalёlёs judёjimo tгajеktо-
qlB.7 pav.
гifa*_sгaigtinё linija, ku.гios аSis sutаmpa su magnе-tinio lauko indukсijos linija (1B.B pav.). Vijч spindulys r iSrеi6-kiamаs foгmulе (|B.22), o аtstumаs taгp gгеtimr; vijч h (sгаigti-nёs linijos Zingsnis) lygus:
h:ot,. T.
Pаkеitg T paga| foгmulg (ls.20) , О 0tl- раgal (lB.2l), gаu-nаmе:
, 2т |mIn: т , |т t.t,.сos с{. ( l8.23)
s lB'4. Еkspегimentinis dalelёs spесifinio krПvionustatупras. iVlasiц spеktrogгafija
. .|. Isty1чs mйsq iёnаgгinёtus prаеitаrnе pагаgгafе еlеktгingц dа-leliц judёjimо vienаlyёiamе magnetiniаmё lаu_ke ypatumus, Ьuvosultuгti lаbаi tikslus tt1 dаlеliq mаsiц nustatymo njеtodаi. I5 tik-гqjц, noгint nustаtyti dаlе1ёs rnasg, pаkanka i5matuoti jos kгnv.! q
iг speсifin! krnv!f,, Kаi kuгiе dаlеlir1 kruviо nustаtymo metodаibuvo аpгаSyti $ ||.2. Dabaг trumpаi аpZvelgsime, kokiаis pa.prasёiаusiаis rпetodаis i6mаtrrojаmаs dаlеliq spесifinis kruvis.
l8.8 pаv.
267
I
н#т.,j"т;tн}1.!"il"iр,.t','ni#*s$"i1#ЁTiii#" ;;.
^ й"фo; "#Ё;;; .iЪiйo.r.r.t,Ь;;'ъ
Е:.ъЁ,'}",;j'JJЧ,"]Бl*tпn.i' -iauku', ltuг! sukuгiа tагр '']amzoz|o KaLU.U ll al
lB.9 pаv.
а u k 5 t о s !t.a ш p o,s o 9 1i?l: tt;fi l3,'Т ^
,o1|ъ,lЦ?:]''?' l i:."lъ:i. fl Ёi'
$:-? аi::'.,ъ, ll1 *]',i", еl еlttro tr u s P, g,,il;" Ё3;, ;:i:ч:..:' in d га s D,
i+##;&ьkttl?#tji"i;Jli:Ц:;*i;i1.iiНr'.}:'11'1
;i;;ц"тi;;:r'r.ът*#i#j#''*ii{#*Ъgн'';#:..dfl{ff Ttit
L.t*l,':н,'*'.i",l"f ,ffi
il{'Т*&Y'}iJ,"i'}''-;il#'i--'lffi iJъl:
рlштl":;l,:=r*'*ъ.?l'"tllIl"*ж'1жiЁTiЁlЧil^'*lТ:Т.,1'., lli 1Чil;;*i ,t.tu*q tu'p..i,i'кц o i' с i6ilgаi \amz.
,[--r,_
l"\I tr,
Ь.... j lв.l0 pav.
.L->';-\уЭ-at
dйio aёiеs (11) iг vегtikalia ul'o.'T;",l3lъ'Hil]il? i''-:rЁ';'H:ll
ii"йt.Ь " o t г aj ek tот i1 о..Ё'6 -# "ЕЁfiъn а .ls, i ai. i(adаngi tгikаmp,
todеt
268
I, 2r -.1,-т:--1-,12"
ti+tir- Ot
( 18.24')
Е1ektгonr-1 gгеitivoltmеru V 1tampq U
егdvёiе uZ аnоdo gаlimа . гasti, i5mаtаvtts
tагo vаmzdZio аnodo iг kаtooo:
Щ2" _,U',
todёl'1 /n"u (18.25)o:v;,
, :I : : Т,| l""Hу \ъ*!!q l:]-1,"Ё ц:н н
"Ч 3,,?" Ji, li : *' L.{ J il' ; ri'g
ёiuоti:
e 8' U'll;: B,(I1+ы-.
Bаndуmаis buvo nustаtyta, kаd еlеktгono spесifinis kгПvis
:-:1,z5.tо'.ft.
3. Vёliаu 5is геzultаtаs buvo .patikslintаs tоbulеsniais mеto-
dais. Buvo !гodytа, ;;;,.ъ;"kt;;iui judant.gтеiёiu u, pгilygstаnёiu
.viеsоs gгеiёitti ,, зЪ.!Ьйifi'l...кiтi'i'-piiI?tuu'o nuo u pаgа1 5i
dёsn!:
+:(*)",утл'.
(18.26)
( l8.27)
(18.28)
u,^ (*)o- spесitlпio kruvio геikSmё, l<аi u:0.
Visi dаbаrtiniu mеtu Zinomi bаndymai, 'tаiq
l]|.]еoгiniai duo.
menvs гoс1о, kad "i;й.;;; kгuvis nеpгiklauЬo.nuo -jо judёjimо
;i.;#й. ^i"JЬr."i"кt.Ьй^'p""iйio кlфo priklausomybg nuo grеt.
Еio gаlimа pаaiSkiпti tiЁi;;' k;а еlеktroпo mase .dideja, didёjant
jo gгeiёiui, pаgаl dеsnl:
m:-.3:;У'_G),
ёia n,tg- rrеjudanёio еlеktrono masё.
Foгmulё irв'zв) gerаi dеriпаsi .su геl'iаtyvumo-teorijos iSvаdo.
mis (геliаtyvumo ,й;ii; nug.inе'i-е.tгеёiijаme .io kuгso tome).
4. Dausvbе mаtаvimf, u|rTкtц !vаiгiаis lаЬаi.toЬu1аis mеtodais,
buvo nus*tЬtуtа, kаd еlеktгono spесlIl'fllS кгшVls
+: (l ,75BBB 1 o,ooooS) ' t o"'* ,'
_lТ*uаinе i3 katodo iSlёkusio elеktгonо kinеtin9 еnегgij4 galima nekгeipti
.
dёmЁsiЬ, jeigir ltampa U pаl<ankаmai аltкsiа. 269:
I{аdangiе:(1,60207 t 0,00007). l0-10C,
tаi nеjudanёio еlеktгoпo mаsё
nro: 1. . : (9,loB5 t 0,o0o6). lo-81 ks." еlino
5. Jаu аnksёiаш, s l2.4, buvo uZsiminta аpiе kanalinius spin.'dulius. gaunашus duiu iSkгovos vаmzdyje, kuгio kаtodе pragrg1|ariеdidеliskylutё' I5tугus kаnаliniц spinduliц uZlirll<im4 еlеktгinia-йе laukе, Ьuvо iSаi3kinta, kad jшоs-sudaгo tеigiamц еlеkt-гingq dаlеliq pluo6tеlis. Chеmiйё analizё parodё, kаd tos dalе-lеs - tаi vamzdi uZpildanёiч dujq jonаi..lTеigiаmq jonq spесifin! krшvi iг jq masg galip3 nustаtyti, ma-
tuоjайt каirilinfu spinduliq nukгypim4 mаgnetiniame. lаukе. Тa.ёiau pаsirodё, kad Sis uZdаvinys sunkesnis, nеgu n-ustаtyti elеkt.гоnо Ъpесifin! kгnvi. Теigiаmi jonаi susidaгo dujц iSkгovos уamz-dyjе nЪ tаm.tikгojЪ viеnojе v1еtojе, о vis1m9 io turyj!, Atskiriioйai pгaеinа gгеiiinаnёiаmе vamzdi.io elektгiniаmе lаukе nеviе-iоdo iigio kеlius, iг jц gгеiёiаi svyгuoja gаnа plaёiosе гib.osе. Pa-tеkg ! йегsin! magnе1ini laukE, jie juda ivаiгiаusiц.spinduliц. ap.skгitimais. T6det 1oks lгenginys, kаip paгodytа l8.9 paveiksiе,tеigiаmц jonr1 spесifiniаm kгuviui mаtuoti netinka.
6. Piгm4 kaгtq tеigiarпч jonц spесifinius kгuvius iSmatavoD. Тomsoйаs. Jii leidо kanаlinius spindulius pгo plok6ёi4 kon.dеnsаtoriц tагp еlеktгomagneto poliц tokia kгyptimi, kad еlеktri-nio iг migneiinio lашkq kгyptys sutаptq агba butц priеёingos
lB.l I pav.
{i8'11 pav.). Veikiami kагtu elеktгinio iг mаgnetinio.1аuko, ka.nаliniцi spindulius sudaгаntys tеigiаmi jonai nukгyp.sta tiek veг.tilraliа, tiek ir hoгizontaliа kгyptimi. Galimа pагodyti, kаd plokS-tumоjе Q, statmеnojе pгadinеi kanа1iniq -9pin-dчl!u.kгypёiai, tеi.giаmi ionаi tшгi pasiskiistyti pagаl parabolёs АО lakq (pагаbolёsisis tygiаgгеti еlеktriniо iг йagnet.inio lauko kгypёiai). [vаit.iuspагаb6йs TaЁkus atitinka skirtingаis gгеiёiais judantys jonai. Kuсlhidеsnis jono gгеitis, tuo maLiats jis nukгypsta .еlеktroniniame iгтrаgnеtiniаmе -laul<e, todel ji аtitinkаntis paгabolёs ta5kаs trrгiлuti aгёiаш viгSurrёs o. Antгoji pаrabolёs Sаlta (ОD) gаunаmа'
270
цS_ цpаlrеitus magnеtinio lauko krypt! pгiеEingа kгyptimi. !vаiгаus sne.сifiniо kгuviо jonus atitinka skiгtingos pагаbolёs. Stai, pavУZ-
с1Ziui, jеigu jonus, l<uгiq spесifinis kгuvis a , аtitinl<а pагabo1ё
АОD, tаi joпus, kuгiq spесifinis krПvi'9, j, atitinka maiiaususpаustа pагаbolё СoЕ, kuгios Zidinio pIiu,.',Ji,u, didеsnis. Jonr1nukгypimui еlеktгiniаmе iг magnеtinianrе laukе геgistгuoti Tom-sonai.padёjo plokStumoje Q foioplоkStеl9. Tosе viеtosе, liuг ! iо.toplokStеlёs Sviesai jаutrq sluoksni patеl<davо jonаi, vyko fotсi-сhеminё sidаbгo bгomido skilimo геakсijа. Todёl, plokЬtеlg iSryЁtkinus, jоjе likdavo jonr1 pаsiskirstymo plokStumojе Q аtvаizdаs.'
7. Dагуdаmas bandymus su viеnvаlеnёiais nеono jonais, Тorn-.sonаs pastebёjo fotoplok5tеlёjе dviеjr1 skiгtingц. pагаboliq 5a1rr; аt.vаizdus; tos pаrаbolёs atitiko ёiеk tiеk slriгtingas speсifinio kгuviо,геik6mеs. Тai rodo, kad еgzistuoja dviеjq tipц neono jonаi, 1<шгiц
mаsёs slriгiаsi. Viеnvаlеnёio iono masё skiгiasi nuо atomo mа-sёs bе ga|o mai.ai- tik еlеktг6no masе. Todёl Tomsono bаndymаisbuvo piгm4 kагt4 ekspегimеntiSkаi iгоdуtа, kаd еgzistuоja skir.tingr1 masiч to patiеs еlеmеnto atomаi. Vёliаu сl-rеrninio еlеmеntсrаtomq аtmаinоs, bеsiskiгiаnёiоs tik mаse, buvo pavаdintos izo-topais.
B. Tomsono pasinlуtаsis tеigiаmq jonц spесifinio kгuviо l-lu.stаtymо mеtodаs dеl kеlеto priеZasёiц, kuгiq ёiа nеnagгinёsimе,pаsiгоdё nеpakаnkаmаi tikslus.
1919 m. F. Astonаs, D. Tomsonо mol<inys, sukоnstгavo tobu-lеsni pгiеtаis4, kuri pavаdino mаsiц spеktгоgгafu. Pгinсipinё Siopгiеtaiso sсhеma atvaizduota lB'l2 paveilrslе. Тiriarnqjц jonцpluoStеlis А pгаеinа pгo dviejц diafгagmц Dt ir Dz siauгus ply.Sius, stаtmеnus bгёZinio plok5tumаi. Viеnаlyёiame plok5ёio kоrl.dеnsatoгiаus C еlеktгiniаmе laukе jonai nukгypsta lauko ltгуp.timituo labiаu, kuo rnаZеsnis jч gгеitis iг kuo didеsnis spесifiпis l<гu.vis. Po to jonаi pаtеnka ! viеnalyt! magnetin! lаul<q, kuгio indu]t-сijos B kгyptis - nuo musц i brёZini, iг judа jаrnе аpskritimцlаnkais. Tq аpskritimц spinduliаi tuo didеsni' kuo didеsni jоnt1grеiёiаi iг kuo maZesni jq speсifiniаi kruViаi [Zr. foгm. (lB.l9)}.Тodёl mаgnetiniаmе lаuke jonц p1uоStеlis iSsiskаido ! kеlеt4pluoёtеliц, kuгiq kiеkviеnаs atitinltа tаm tikг4 jonq speсifinio kгu.vio геikЁmg. lB.l2 paveikslе pагodyti du tokiе pluоStеliai. Kiеk.viеnamе plшoStelyjе viгSutinёs pluoStеlio гibоs spindulys didеsnisuZ аpatinёs гibos spinduli, nеs iSilgаi viгSutinёs гibos аpskritimоjuda grеiёiausi jоnаi, o iЁilgai apatinёs гibos - lёёiаusi. Vаdinаsi,mаgnеtinis 1аukаs fol<usuojа viеnodo spесifinio kruviо, bеt skiг-tingais gгеiёiаis judаilёius jontrs. Маgneting indukсij4 B gаlimapагinkti toki4, kаd jonаi bntq sufokusuojаmi fotoplokStеlёje .zИ,lt',
itаisytojе statmеnai bгёZinio plok5tumai. Тada plokёtеlёjе аtsiгa]seilё siаuгч lygiаgгeёiц brukSnеliц, atitinkanёiц ivaiгiаs jonq spе-
2т1
сitiniо kгuvio геiksmеs. l8.l2 paveikslе linijа Еr аtitin]<а. didesnioiou.iгinio kгuvio 1onus, o linijа Еz- maiЬsnio spесifi.nio kгйvio;Б;;;.
'i.;;Г' iioriio spесifinio"kгuvio jonai patеko ! liлijq.Е'. l.
i;;;;i"Б.;,,Ъй.iiu', gаlimа гasti linijos Е2 jonq speсifin! kruvi.,.t9."A;ь;o Ъo'i.l,sfrеktгogгatаs suvаidino. svaгbц.. vaidmеni,
"u'iйii' аtomo iг ЪrаnduoliJ fizikаi, пеs juo Ъuvo .galimа .aptiktii;;й;;; i y. tъ рaties еlemеnto atomц аimainаs, besiskirianёiаsmаsёmis. Buvo nustаtуtа, kаd daugumls еlеmеntц. tuгi po kеlеt4
..'iuЬl1lu' t' У. nегаdioа"ktyviц, izotopq' Pavуzdi'iui, ksепonas tokiqizotoou.tuгi 9, аlavas - B, kаdmis - 7 iг t' t."" j"g.,Х'i;;Ъ -
Ь;.lЦ - ipеktiо gгаf as tu гёj о viеn.4
. еsТnili. tгukum4.
Jis паkаnkаmаi ryёkiаi sufok*usuodаvo jЪnus ! fotoplok5tglg tik. to-
йi" Ъi".i"' йui 1.inunёio ! pгiеtаis4 plio5tеlio-jonц gгеiёiо vеkto.
гiаi budЪvo tiksliаi lуgiаgгеtПs tагpusavyjе. ieigч s1 salyga. nе-
bПdаvo iёlaikoma, tаi Ъnt-fotоplok5ielёs susidаryqаyg .ne ry5kiоsiiniio.' o iSplitusios juostos, iг jonц spесilinis kгuvis bПdavo nusta.i;;ъ;i;;ilйЬzЪ'йii-' tikslumu] Kifаiil tагiаnt, Astono masiц spчkl:l"g."r,'
"Еtoийаvo jonц kгyptiеs ativilgiu. Тodё1 tеkdavo naudoti
lB.l2 pаv.
. I ir I \t
' ' ' t '/\r't a u/
diafгаgmasDtirDz(ls.l2pqv.)sulаbаisiаuгaisplyёeliаis.tset;;'.. i;; i;piuЪiаuuБ tiк pаiуginti nеdаug jonц, todёl linijц in.{еnsyvumаd fotoplokStеlёjе bu.davo rnaLas,.-.ii
rgЭ5-rgз6 m. buvo sukurti pirmi tobuli masiц spеktгogrа-rui;-ioйuiuojаntys j;;; аvigubai -tiеk g.геiёio (еnёгgijos).' li"kii^k*oti.. jtzuitsii'. Раai5kё]o, jog tai galima padагyti, pаkeitus/i'i;i;
-;;' iiЪ J"Еt." grа f е p l rik5сiq"kоn-dйs а to гi q с il i n d гi n i u. Jon ц
;й;ёtъii; |u3 a ^сil in dii',i, й" kondЬn sаtoгiuj е pl ok6tumoj е, statme.
18.13 pav.
noje jo a6iаi (1B.l3 pav.). Is.1B.l3 p.аvеikslo matomе, kad,
кuЬ,,i pагinkus kаmpa q, gаlimа pаsiеkti, jog iSsklidg: joЧцtё1is, kЪris patеnkа-i сilindгiniо kondеnsаtoгlaus sекtoгlЧ'
i;аь'. ;i;ьs. piot<sсiri lуgiаgгеёiц spinduliq pluoёtеlitt,
'2т2
аtitin-pluoS-i6 jo
Б-5. Bе to, Ёiшolaikiniuose mаsiц spеktгоgгafuоsе pakеistа е1еktгo.
. *,g";й ;;Тй-й;;ltuо bпdu,. йagnеtГnis lаukas.lol<аlizuоjanrаstгibriаunёs p'',й3' i"гmos eгdvёs"dаlyjе .(pгizmёs bгiaunоs 1у-
giagгесios .ilinrl,inio kondеnsatоriaus аSiаi).-..siц putobuliпimц dёkа buv-o^ pаsiеlrta, kid lеngvцjt1 еlеmеntц
*,.d i3*,tuojаmа-mаZdаug t0-ag9 tiksiumu.12' Nustaёius ;^;i;-;p9Й.g,uь fotoplokstеlёjе gаutr1 linijц'
аtitlnкanёiL1 lvaiгius t6 pitiе.s еГеmеnto izоtopus-.. intensyvum4' ga-
limа гаsti .untуliiii ш^i,iц izotopц..pаplitimq.'|:..]1"' ^Sis
mеtodas
nёгa pаl<аnkаmаi iii<slus,- пеs liпijч .intеnsyvumаs
,l-аbаi mаiаs.
. Todёl lvаiriq l,"tй.j .i"i'tyt.inеi.
й6nсеntraЬi1аi nаtuгaliuоse jц
miёiniuоsе nu'tuiуiiЪuГ,'iii spесialus pгiеtaisдi, vadinаmi masit1
.p.r.ti"й"t'ui'. йniiц_Ъo:Ц.,irgi.ruosе nаudojami joдq pluoё'tе.
liai, kuгiuo'. ui''J..-i6nц^ kiпеtinёs еn.егgij01 iга mаZdаug .tokiopаt didumo t-ЪЪ.i,i",.giniui pluоstеliаi). Tokiеnrs pluoёtеliаms
Ь,"ti ","с"j;'i ;р;;i"йos konstгukсiioj ioпц Sаltiniаi. Kаdаngi,'monoеnerglnlai j";;";l;;;iniuй" .1аukЪ еt giаji .yp,n'1ilg^1i:^tll''pj
iiff :;,-"t1я:a'.ъ'""'I#:HJiJ;l"'ъ:ff*,j.f l#:TJ'iifl H"'ч*"i;didеtio skаiёiаus' jЪ;i' ;; 1vаiгiц izot6pц konсеntгасijа i5mаtuojа.
mа Zymiаi tiksliаш.Pаstагaisiаismеtaisrnasiqspеktrometгаivis.plа.ёiаuiг.lvаiriаu
p,.ituiriБ'ni d,";;туJ; ii)iиoЪ, ,сhеmijоs iг tесlirril<os sгiёiq. Jiе
ii,uаo.;u,ni nu.tiiуii,-u' у', dujgs.е пiiеmаi5u, аnаlizuoti, iS kol<iц
komponеntq iг kokiаls !гoсеnIiniaiЪ sаntykiаis sudа.гyti ivаiгrrsаnsliаvandеniriц.. miiiйi,'i, l' t. t. Маsiц spеktгomеtгаi ltaudojаmi
рга"tеkёjimo viеtoms аptikti vаl<uuпliniuosе lгеnglmuose.
s ls.5. Еlеktringц сlalеliц gгеitintuvai
l. Svагlэiausiаs еkspегimеntinis аtоmц iг. ypа-ё jL1 Ьгаnduolit1
tyiimЬ mеtоdаs у,u ,io-ц bоmbагdаvimаs didеliш gгeiёiu judаn.
ёiomis еlеktгingomis dalеiёmis' Dёl to jаu.tгеё.iajаmе musц qч-йiаus dе5imt"'",tуl...-pпiеikё'ukuгti spеЪiа1ius iгеnginius, kuгiаisЬпtц galimu gu'iii lЬboгаtoгijч. s.qlyg6mis ypаё. didеlёs еnегgijos;йli.i;g;' d,];й. тot.i" 1reriglniii Бuvo pivаdinti еlеktring* ..11-йiй g.Ъitintu.'oui.. гi'miЁ1i. freitintuvаi
.buvo sukuгti ketvirtojo
.dеSimГmеёio p,uаzloJ". Jaid bйvo. galimа sutеikti. vandеnilio е1еkt-
й;й' ir tеigiайiеms 1onаms (p-гotonams)-.kеliq тnilijonц..е1еkt-
'Ьii".iТ'r tй.Vf .n.'gijЪ. pе-г sёkanёius dе5imtmеёius. grеitinimo
i;;i'"i[; vyst"s,i,uJ'Т,igui. Se5tоjo dеsimtmeёig pаba.igo'Jе .buvo;;-й;ii- 1vаiгiц tipц gйitintuvui,-. o еnегg.ijа, kuri4. !gу^jа juоsе
БЁк{iingЪ. саlеlЕi,_"piiiеkе 30.mitiJaгаЧ еlеktгоnvol1ч I19 9"Y]Pаgal tЪi, kokios [о-гmos tгаjеktoгijomis jud.а .gГеlt]ntuvuosе оa-. 1еlёs, visus gi"itin1uu,' guiimu iuskiгsiyti i.. а'ui pаgгind.inеs
;;Ьъ'' ii"sin.ius iг йiеdinГus. Tiesiniuosе- gгeitintuvuosе dа1еliq
l0. Fйikos kursa!, Il t. 273
iudёiimo tгаiеktoriios агtimos tiеsioms 1inijoms, Ziеdiniuosе t.гa-iеkt6гiios vгi аpskгitimu агbа spiгаliц foгmos.,
2. Bhtin;s kiЁkviеno gгеitintuvo elеmеntаs yгa еlеktгinis lаu-lrаs, kuгiamе judаnёiorтJеlеlrtгingoms dаlеlёms suteikiаmаs gгеi-tis. Рerkeliani elektгiniame 1аukе kгuv! q, аtliе1<аmas dагbаs
А:q(w_qь);ёiа сpr iг tpz- laulto pоtеnсiаlo геikSmёs pгаdiniаme i| .gаliniamе.kruviЬ tга1Ъktогijоs. iа5kе. Vykstant 5iаrг dагbui, pаdidёjа elеkt-гingоs dalЬles kinеtinе еnеrgila' Sаv1imе аisl<u, kad klro stipгesnis.еlейtгirlis lаukаs, tuo didesйё еnегgijа pегduodama dаlеlеi.
3. Tiеsiniuosе gгеitintшvu-osе dаlеlё еiеktгini lаu-kq pгаеinа viеn4 kaгt4.Jodё1 3is lаukаs.privаlo buti.lаbai stipгus.Pipгasёiаusiаmе еlеklrоstatiniamе tiesihiamе gгеitirrtuve 1auk4kuiia аukStos ltampоs Vаn dе Gгаfo gеnегatoгius- ($ a.1). Poten-сialц skiгtuma-tokiаme grеitintuve riboja diеlеktriko., esanёio taгp"
iгeгrginiо е1ekirodq, еlейtrinis pгаmu6imаs, t9dil..jis.negali butilhidеБnis kaip kе1i-milijonаi voltц. Tаigi ir- daleliц, kшгiorns su.tеiktаs tаm iikrаs gгeitis, еnеrgija siеkia kеlis milijonus elеktгon-r,oltц.
VЫlаu buvo sukuгti геzonansiniai tiеsiniai protonц iг еlektгonrpgгеitintuvai, kuгiuоse dаlеliц eпeгgijа padidinаmа, vеil<iant aukё-Тo dаZnumo еlеktгiniаrn lаukЪi. DаЪiгtiniu mеtu sukuгti tоkio tipogгeitintuvai, stttеikiantys pгоtoпаms iki 32 ]VlеV, o еlеktгonams -iki 600 jllеV еnегgijq.
4. Galingiаusi ёiuolaikiniаi pгotonr; ir kitц tеigiam4. kгuvi tu-гinёiq dalеTiц gгеitiпtuvai yга Ziеdinio.tip.o. ТЧo.9 gгеitintuvuosе-е1el<tiingа d;lеJё dаug kaгtц pгаеina elеktгin.! lаukE' iг kiеkviеn4kагtE j6s enегgija piаiаejf tаm tik-гu dydZiu
^n.ug. kеliц.tuks.
tаnёiц ,iki
kеli{ Einriц tПkitanёiц elеktronvoltц. . Dаleliq .judёjimri,
valdyii iг pеriodiskаi.joms grEi.inti ! grеitinаnёio.еlektrinio lauko.sгit!.nаudсljamаs stipгus sl<егsinis mаgnеtinis 1аukas.. P.laёiau- pa.aiёйinsimе ziеdiniц gгеitintuvц vеikimо pгinсip4, nagгinёdаmi taippavyzd! сiklotгoni,"kuг! piгй4 kaгt4.sukпiё 1930 m. Е. Lou-геns аs.
Ciklqtгоrrаs sudагytаs is dviеjц mеtаliniц duа1tц.1И iг tf(lB.14 оаv.). Duаntаj - tаi dvi nЬJLukёtбs plonasiеnёs сilindгinёsаezаs puses, atskiгtоs siаuru tагpu. Jie uZdагyti ploksёioje kamе-гoje,4, ltаiiytojе taгp stipгaus еlеktгomagneto*poliq. .t\4аgnetiniolаirио иiyptiЬ dtatmеЪа bгеZiniо plok5tumai. Duantаi peг elekt.гodus m"ir n pгijungti pгiе еlеktгoЪ genегatoriaus pоlir1, - 5-is gе-
nегаtoгius sui.uiia "tагpе tагp duaйtr1 kintam4. еtеktros lauk4.
lvеskime ! ta5k4 C tеigiamry jon4 tuo momеntu, kai еlеktrinisiаukаs tarfr duаniц mаks-imalauЬ stiprumо iг nulrгеiptаs i3- apaё.ios
i viг5ц' vЬiиlama' еlektrinio lаuko,. jonas pгаdёs tolуgiаi gгei!9-
iаnёiai iudёti bгёZinio plok5tumоjе i5 аpаёiоs i virSq. Kаi tik- jisiеis ! duаntq М, grеitinаntis еlёktгinis laul<as nustos ji vеikgs'.
2т[
-0
тlеs rnеtalinёs duanto sienеlёs pr.akti5k.ai P:ч"il.' "i:l:]::i ^:lT:.ijii; j, ;." Тi;;. ;;й;"';; t;;pъ vеikiатrёio еl еktrinio l auko. D ш аn-
to,М viduie ionаs, .,6ikinrnu, mа gnеtinio lаuko,. nubгё5'pu',ig.,k".l.H";; Jt d;;; l;; ;," ;;iki;; ;; ^йа gnеjinio l аuko, nub гё5 p us a p skгi.
t'# t "i *il jж чi' "
ffl'#: f д;жн lу т "
l i *Т',',".#i'Е, i l l,u |? l ;i.rii',io^'oЬ."'iй" l.^.i т;;;;'- j uiеd аmаs du intЪ.. М., "ёl Pl.]: !:]iй,.i". ;;Ь.,ito, l.ui i"onаs, judёdаmаs duаntе ;И, vёl prlе's pr'е
i.ipЫ tагp duаni11, .tJt.t'inio,lаuko kryptis pаsikеis pгiеSingа pга-
r1iпei- iг lаukаs u"r "pusi"iiins jon4. Ёo to lonаs duаntо.N.viduj.е:йъi 1;.Ь"й*.".Jr_pаgiеitiпs jon-... .pt] to jonas duаntо.N' vidujе
;;Т ;b'ёs liu.,p'и,itiйi, iiГi j" siеk tiе]< ii9::"i", :-o^':d:l:'^ :li -iйи,'сi"-p.uJiаЁ1us1. gi."i.i' pii"s jonui islеkiant !,lu.р.E, vёl pаsi-1.oiс рlрlrtгiniо lаllko ii"Ыii'. todёi 1aukаs vёl grеitins jon4. Taigi.iйи,"8i" pЬаloe1us1 gгеit1. Piiеё jonui iSlеkiаnt i.1u.р.a' vel pаsl.
i*i. _.i
ЬЁt'i п i o t au t6 Е;' Pii'; tчаРi l:Ц:.^ Y:l',9^..',t]';. j:l,1.^ 11 gj:а;; ; i;iЧ.
.
Ь, gi ;iii"." i j." ч q, .J : k llil j u
P..^' 1чЧ: : .i " . }:i* i:*
fi:-1 ;qaцК l\atLЧ- .,*ь."..^.i;ь;iаiЪеlе. I(аd kuo maZiаu jonus stаbdytцgijа-gаli раsidаryti А | *'^lzrrrrmaс;;Ё й;i;ffiЬi, к,^Ь".oje .4 sudагomas gегаs vakuumas.
lB.l4 pаv.
5. I(ad vyktч aprа6ytasis nuolаtinis jonЧ pаgJgitinimаs, butina
viеnа sElуф: fonч |udеii.u' iг еlektrinjo tlrikokitimаs taгpе tuгi
ь"tlliй6ii,] .in iй.oh i s k i. Prie5ingu аtvеju, jonui. pгаеinапt
;;; i;;;;' lйцз'. ёiа -giеitins. ji, jl,, stЪbdуs. Vadinasi, kаd сik-
lotгоnаs noгmallаl ""iк?ц, "i.кtiinlo
tаuиo йitimo pеriodаs Тg tuгi
iuiаptl sш jоno apsisukimo periodu Г:
(rB.2e)
(18.29',)
ёlaL-jono spесifinis kгuvis, o B - mаgnеtiniо lauko dшantuosе
indukсijа.
To:T'I5 formulёs (1s.20)
T_ 2r п1
B q'
I i,,/ y',llrl
\ х .\ .\\.l
х\ -\ \*Z*тNц\":*,,4ij
*r-\+,2
7т5
6. Сikiotronuosе magnеtinislauko stipгurпas Е kеiёiаsi peг
|- 2тсsvyгаvlmц oesnl \,:,o sln тpav.). Рагodуsimе, kаd tokiu
lаukаs уга nuolatinis, o еlektriniotаm tikг4 laik4 pagal haгmoningцt) pastoviu peгiodu (l8.l5atvеju nе visadа i5laikoma jonц
, l8.l5 pаv.
Е=f, stп0'x"x I.n
to
judёjimo iг еlektгirrio lаuko ltitimo sinсhгoniSkumo s4lyga iг kаdjonai gаli igyti сiklotгonе tik tаrn tikгq гibot4 kinеting enегgijq.- - Pгaеitаmе pагаgгafе buvo kаlbama, kad elеktrоno mаsё
-pгi-l<lauso nuo jо grеiёio. Ta pаti pгiklаusomybё tinka ir visoms.ki*toms dаlelёms. Judаnёio jono masё m pagаl foгrпulg (lB.2B) lygi:
ут_wёia mn - nеjudаnёio joпo mаsё.
I(ai jonаs judа nedidеliu gгеiёiu (u(с), t.y. lrai jo kinetinёеneгgija nedidеlё, mаsё и yra pгаkti5kai pаstovi ir lygi и6. Todёl,kаip matоmе is foгmulёs (lB.29,), jono apsisukirnЬ сiklotгoпe.peгiоdаs Z pastоvus. SinсhгoniSkumo salyg4 (lB.29) lепgvа iSiai-kyti,'аtitin-kаmаi parinkus iп6 агba magnеtinio lauko indukсij4 B.. Тaёiаu kаi jono gгеitis tiеk padidёja, kаd jis jau pгilygstaSviesоs greiёiui, jono mаsё pradedа kisti. Apsisukimo pегiodaЪ Гpаdidёjа iг jаu nustojа buvgs lygus tng. SinсhгoniSkumonеbеlieka.. 7. уan}Erinёsirпе smulkiаu jоnц grеitinimo сiklotгone pГoсesus''kаi Г:16 ir kаi T}To. Sаkykimе, kаd pгаdiniu momеirtu t:ttjоnаs pгаеirrа tагpq tаrр duantЧ, o gгeitinanёio е1еktrinio lauko.stipгumаs tшo rnomеntu mаksimalus iг lygus t6 (lB.l5 pav.). Jei-gш Т:Iq, tai iг kiеkviеnu kitu momеntu l,: ц++ , tз:tz+*ir t.t,jonui pгаеiпant tагp4 taгp duаntr1, elektrinis lаukаs bus maksi-malаus stiprumo iг sutaps su jonq judёjimo kryptimi. Todёl jonoеnегgija nuolаt didёs. Sis rеiSkinys yгa аnаlogiSkas svyгuojаn-ёios konsегvаtyvios sistеmos enеigijos didёjimiri rеzoninso. аt.vеiu.jeigu I>Ig, tai jоno judёjimаs atsiliеka nuo elеktrinio lаukоkitimo. Jоnаs praeina duаntq tаrp4 laiko mоnrentаis tЬ:ц++'
276
It.ЧЧЭ -f
r!: t'++ iг t. t., krrгiе atitinkа vis пlaйеsnеs iг maZеsnеs еlel<t.
rinio lаulto stipгumо rеikSmеs. Тodёl jonаs сililotгonе vis maZiаt.tgгеitinamаs. Pаgаiiau, pгаdеdаnt tаm tikгu momеntu
- li, jonаs
patеnka tаrpе пЬ | gгеitinаnti, o i lёtinanti lашkq. Ju.dant jonuitoliаu, jo giеitis ir
_kinеtinё еneгgija palаipsniui maZёja. Apsi-
]sukiшo.pегiodas Z taip pаt maZёjа, artёdamas pгiе i"6.
Gаlimа !гodуti, kаd гibinё еneгgija V.i6,1<uti4 jonаs igyja, bai-;giаntis pгoсеsui (pгiе6 prasidеdant stаbdymui), yга lуgi:
щ* -:т;.тс, ( 18.30)
ёia q iг .шo - nеjudаnёio еlektгonо kгuvis iг mаsё, с - Sviesosgгeitis, o U - ltampоs tаrp duаntц аmplitudё. Vadinasi, ribinёjоno еneгgija pгopoгсirlga I Uo.
Iё formulёs (1B.30) mаtomе, kаd гibinё eпегgija, kuгiq !gуjа'сiklotronе еlеktгinga dаlеlё, уrа tuo didеsnё, kuo didesnё jos гa.mybёs mаsё ir kгuvis. Stаi, pаvyzdZiшi, jеigu U6:1gь V (100 kV)'tаi pгotono V,iь:2|Э МeV, o elеktгono V,i6:0,5| МеV. Todёi.сiklotгonas nеlаbаi tiпkа elеktгonams gгеitinti.
B. Prаkti5kai аukёёiau nuгodуtos jonq гibinёs enегgijos tеoгi.nёs геikSmёs nеpаvyksta gашti. Paai5kёjo, kаd, sudaгius gгiейtaiviеnаlуti lаukq, jonц judёjimаs сil<lоtгone bunа nеstabilus.Atsitiktinai nrrkгyp9 nuo spiгalinёs oгbitos, jonai nesugгiZtа i jq,o atsimuSa i duantq siеnеles, iг jц greitis lёtёjа. Skaiёiаvirnais,tr<uriuos mеs pгalеidLiame, iгodoma, kad, nоrint, jog jonai judеtt;orbitа stаbiliаi, lэr-rtinа sudагyti tok! mаgnеtin! lаuk4, kuгio irrdul<.сija.B Siеk tiеk rnaiёIt1nuo сentгo link duantц kгаёtq. Todёl jot.tоаpsisukimo periodаs, ji gгеitinаnt сiklotrone, didёjа nе tik dёl to,kad jq masё didёja, Ьet iг dёl to, kаd magneiinis lаrrkas silpnёjа.Vеikiаnt kагtu аbiem prieZastims, jonаi nеbеgгеitinami, kai jоenегgijа dаr bunа mайеsnё uй IY,iь.
9. Мaksimali4 grеitinаmц сiklotrone jonц еnеrgijq bПtц galimagаuti Zуmiai didеsng, jеigu, jiems gгеitёjаnt iг tolstant nuo duаntцсеntгo, bПtq palаipsniui didinаmаs еlеlttritriо lаul<o kitiпto pегio.das 16' Tаёiаu геikia tuгёti gаlvоjе tаi, kаd ! сil<lоtron4 nuo1аtpatenkа (lSvirkSёiаmоs) vis naujos grеitinаmоsios dа1еlёs. Kiek-viеnos jr; sukimosi pегiоdаs, dа1еlёms gгеitёjаnt, didёja. Pаsektiсiklotrone viеnq dа1еlg iг kеisti еlektгinio 1auko svуravimq pегio-dE To pаgаl jos sukimosi peгiodo kitim4 ргakti5kai nеimаnоmа.Tuo iаbiаu nelmаnoпа геikiаmаi keisti еlеktгiniо lаul<о svyгаrri-mr; pеriodo, kаi judа dаugybё gгеitinаmч jonq. IS piгmo Zvilgsnioаtrodо' kаd pаdidinti jоnц kinеtirr9 еnегgij4 tojе gгеiёiц sгitvjе,kuг jаu pаsiгеiёkiа daleliq mаsёs pгilсlаusоmуbё nuo grеiёio, i5
viso nеlmanoma.
l4',*:4V
27т
1944 m. tаrybinis fizil<аs V. Vеkslеris !гodё, kad egzistuоja au-tоtazavimo pгinсiраst. Sis аtrаdimаs tuгёjо didZiulg-ltаkq visаmtolеsniаm greitintuvr; tесhnikos vystуmuisi, nеs buvo fгodyta, kadiЁ pгinсipo gаlima gгeitinti didеliаis gгеiёiаis judаnёiаs.dalеlеs.Pег pаstаr4j! dеSimtmet!, rеmiапtis аutofаzаviйo pгinсipш, buvо'suрrojеlituoti iг pastatyti supегgа1ingi ivаiriц tipq
.Ziеdiriiai gгеi.
tiпtuvаi, kuгiаis elеl<tгingч dаlе1iq pluo6teliаi pagreitinami Tiek,.kad g.аul.tаma mi1ijardц iг nеtgi dе5imёiц milijагdц еlеktгonvoltq'еn е гglj а.
l0. Noгёdаmi i5siаiSkinti аutof аzаvimo pгinсipq, pапаgrinёsi-mе, kаip judа сiklotгonе teigiаmi jonаi, tuгintуs tЬkiE еnегgijq Y{"kad .jr;_masёs pгiklausоmybё nuo gгеiёio jаu vaidinа-svагb*ц-vaid*nrеnj. Tаrkime, kаd kintаmo еlеktгinio lаuko pегiodаs Ig paгink-tзs. lygщ jonц аpsisukimo сiklotгono magnetiniаmе lаukе pегio-dui Т. Еsant tokiаm I9, $аuti сiklotгоnе didеlёs еnегgijos. jonц3еgа1imа: kа.d bПtц i6lailrоmа sinсhroniSkumo sqlygа (1Ъ.zэ;,.t<el:ёiantis grеitinаmq dа1еliц mаsеi, bitinа kеisti
-еТеktiinio ,larrko
pсгiodq nuo T6:T.!у iкi T,:+. jl,. Tokitrs jonus гeikiа gаu.ti .kokiu nors l<itu, pavуzdZili tiesiniu,- grеitintuvu iг !leisti ! сik.lotroпа.
2fltln
odЕsLn #!-
lB' l6 pаv.
Еlеktгirrio lаuko stipгumo Е сiklotгonе pгiklаusomyЬё nuo lаi-lrо l аtvаizduotа 1B.16 pavеikslе. eiа absсЬiц aSyjе itiaеtu lauko.stipгumо fаzё Ф :+ Jеigu jоnаi pаtеnka ! tarp4 taгp duаntцtais lаil<o momеntаis t, kai |azё Ф lygi г[, 3п, 5п iг t. t', tai Е:0,,iг lаukаs visаi nеtuгi itаkos tц jоnц judёjimui. Jiе tolygiаi sukаslpегio-du Тg pаstоviа аpskгitiminе orbita, kuгi atitinka jц еnегgi-jq w. Tiе jоnаi, kuгiе pаtenkа ! taгp4 6iеk tiеk anksёiau (pa-vуzdi,iut, kаi Ф:Фt)' еlelrtгiniаme laul<е pagгeitinami. Jц mЬsёiг sukimosi pегiodаs 5iеk tiеk padidёja, todёl jц judёjimas pa.laipsniui аtsiliеkа nuo laul<o kitimo. Viеnаs po kito sеkantys 1аikоmomеntai, kаi ёiе jonаi pгаеina tarpE tагp duantq ta paёia kryр-
-','J:t1m. 3! pгinсiр4 visi5kаi atskirаi iгodё аmeгikiеёiц Iizikas Е. Маk.
278
L0
Йг-t.tiшi, pаZymёti 1B.16 pavеikslе taSltais a, b, с ir d. Kаdangi tаЁ.kаs d atitinka judёjim4 jаu stаbdanёiаmе lauke, tаi jonq gгеitisiг mаsё, tuo pаёiu iг аpsisukimo pеriоdаs I tоliau jau pаlаips.
r niui rnai,ёja. Kаi I pasidaгo maZеsnis ui To, jonаi suksis grеi-"ёiаu, nеgu kis elеktrinis lаukas. Todёl po kuгio lаiko jiе pаgа.
. .liаu r,ёl, prаskriеdаnri tаrpa, pаteks ! gгеitinant! lаukq iг vёl kаr.tоsis jч grеiёiо iг аpsisukimo periоdo didёjirno proсеSas. Analo-lgiSkаs proсеsаs' tik atviгkёёiа tvагka, vykstа sш tаis jonаis, kuгiеpаtеnkа ! сiklotгonq, kаi Фz)п.
I5 to, kаs ёia pаsakyta, аiЁku, kad visi jonаi, patenkantys i taгpq.tаrp сiklotrоnо duantч, kаi tazё Ф nеlygi п, 3Г[, 5п iг t. t., аtliеka;lёtus svyravimus аpiе stabili4 apskгitiming oгbitq, kuгi аtitirr1ra
. pгaсling jц еtlегgij4 l,Y,,. .Iоtrt1 apsisukimo peгiodаs periodiSkai kеi-.ёiasi, о jo r.idurkis liеkа lуgus еlektгinio lаuko pегiodui Ig. Jr1 еnеr-gijа lygi enеrgijai 1У, kuri atitinkа stаbilq sukim4si gгeitintuvo:mаgnеtiniаme lаukе peгiodu 16.
Tuo budu, visr; еlеl'tгingц dаlеliц judёjimаs gгeitintuvе vidu.tiniёkai .sinсhroпi5kаs еlektгinio lаuko kitimui. Таi ir yгa'аuto I az, avi nro p ri n сi p as.
I l. I5 аutofаzаr,imo prinсipo iЁplаul<iа svагbi iЁvаda: jеigu.еIеktrinio iаuktr pегiodаs Гg didёja pаlyginti lёtаi, tai аtitinЙmЪididёja iг elеktгingL1 dаlеliц sukimosi gгqitintuvе pегiodаs. Vidu-!i'lg vis.ч dаlеliц еnегgljз tuomеt pаlaip'sniui di..1ёj;, nеs, ltaip ma-tytj iё foгmulёs (l8.29,), kai B:сonst, pегiodаs Z gаli didёii, tik. ,d.idёjапi.лlаs.еi m..Гuo tarpu mаsё gаli didоti, tik gieitёjant dаlе-liq judёjiпlшi.
Siuс,l pгirrсipu pаgгistаs Ziedinis jonц gгеitintuvas Ьuvo pаva-'dintаs fazotгоnu. Fazotгone magnеtinis lаukаs. palaikomаs pаsto-vus' o kintamo еlektrirriо lаuko dайпumаs u':; 1ёtаi kintapeгiodu т)Iо. Grеjtinamieji jonai ileidйiаmi i fazotron} tuo mo-mеntu, kai dаZnu.mas vo maksimalшs ir lygus maZоs еnегgijos jonчsukimosi fаzotгono mаgnеtiniamе lаukе dаZnumui. Kаi vo pаsidaгo
. mа.Ziаuslas. jonц enе|gijа pаsiеkiа didZiаusiq геik5m9, iг- jiе spе-. .сiаIiаis !геngiпiais iSlеidZiаmi iS fаzоtгono. Tuo budu, fa2otгotrugаlimа gаuti pulsuоjаnti didеlёs enегgijos jonr1 pluoSteli.
. Didejапt fаzotrone skгiejаnёiц jonц gгеiёiui; didёja jq oгbitosspindulys. Todёl ribinё jonц еnегgijos геilrSmё pгiklauso nuo mag-nеtinio lаuko indukсijos didumo iг еlеktгomagпеto poliч апtgаliч. .skегsmеns. TSRS vеii<iаnёiamе fazotгonе, kuйs pagгеitinа piotolпus iki 680 МеV еnегgijos, naudojаmаs еlеktromagnеtаs, -kuriо
' rnasё lygi 7. 106 kg, о poliч skеrsmuо - 6 m. IЁ 5iц duоmеnц ga-. lima lsivaizduoti viso еlеktгomаgnеto matmеnis.|2. Fаzotгonas nе1аbаi tinkа еlektгonams gгеitinti, nеs, jau !gi-ju' еlеktгопui kеliч МеV еnеrgij4, jo gгеitis rnaidau'g l06 Ъkiri;si
i nuo Sviesоs gгеiёio. Тodёl jо mаsё, огbitоs spindulys iг аpsisukiпrо. pегiodas gгeitinаnt labai spaгёiаi didёja'
279
Didеlеs еnегgijos еlеktгonq pluostеliams gаuti rrаudojаmi dvie-jц kitoltir-1 tipr1" Ziеdiniаi gгeitintuvаi._ bеtatrоnas iг sinсhгоtrо-i'i'. Bеtaiгono vеikimas pagгistаs е1еlrtгoпtаgnеtinёs indukсijos.геiSkiniu; j! nagrinёsime XXI skугiujе.
Sinсhгoti.Ъnе йаudоiаmаs pastovаui dаznumo gгеitinantis еlеkt-гinis lашkаs, о -ag..еtiniо lЬuko indukсijа B pег tаm tikгq lаik4'keiёiama. Маgnеtinё indukсija kеiёiama taip, kаd, didёjant elekt-гonЧ grеiёiui] ji didёttt prЬporсiпgаi jц rnаsei, t. y. kad bntц
ff:сonst. Todёl sinсhгotгоnе еlеktronai judа apskгitimine oгbitа,,
йuгios spindulуs pгаktiёkаi pastovus [Zr. foгmulg (lB.19), kuгiojе.a: с|.
Sinсhгotгonuosе naudоjаmi lеngvеsni Ziеdiniai mаgnеtai, nеsmаgnеtin! lаuk4 bntinа sukurti pаlуginti siаuгojе s.rityjе aгti ap.skгitiminёs е1еlitгono oгbitos. Е1ektгomаgneto ёегdis surenkamapаnaSiai, l<аip iг pаpгаsto transfогmatoгiаus- Sеrdis, i5 plonq ge-ieЙiеs plolсsёiч, kad,.kеiёiantis mаgnеtiniarn lаulrui, joje nеsiindu-kuotц еlеktгos sгovё (zг. $ l9.3).
Мaksimаiia еlеktгonu еnегgiiaМaksimаii4 еlеktгoriц еЪегgijq sinсhгotгone гiboja didZiausialsnеtinio liuko indukёiios
'еikё.nё. Dаlэагtiniu mеtu sukоnstгuotimаgnеtinio lauko indukсijos геi
sinёhгotгoi-rаi' kцгiuоsе -еlеktronаms
suteikiama iki l000 МeV(l GeV) еneгgijа,.
l3. Еiеktгodinamikojе irodоma, kad ltiеkviеnas kгПvis, kuгisj udа gгеitёdаmаs, tuгi
-spinduliuoti еlеktг9mа gnеtinе.s-Ъаn.gаs. Sin-
Ъhгоtione еlеktгonаs judа didеliu noгmaliniu pаgгеiёiu, todёl tuгibnti Zуmus епегgijоs nuostoliai dёl spinduliavimo. Q! tlausim4piгmq kart1 iStyгё tагybiniai |izikai L. Aгсimoviёius, I. Pomеrаn.Eiukаi iг D. IvаЪеnkа..Buvo nustatyta, kad energija, kuгios elеkt-ronas nеtеnka pеr viеn4 apsisukim4, atvirk6ёiаi propогсingaoгbitos sрinduiiui iг tiesiog piopoгсinga jo tuгimos еnегgijos kеt-viгtаjam
.1aipsniui. Jеigu tis еnегgijоs nuostolis pаsidaгys
- lysu'еnегgiiai, kшгi4 sutеikia еlеktгonui peг viеnq аpsisuk.imq еlelttrinislaukаs' tаi dаugiаu еlеlrtгonas jаu пеbеgаlёs gгеitёti.
l4. Gа1ingiausiаs protonц gгеitintuvaS yГа sinсhгоtazotгonas'nes jamе siс]егinami pгinсipai, kuгiais pаgгlstas sinсhтotгono iгlаzotгono vеikimаs. SinсhгoТazotгonе tuo paёiu mеtu keiёiаsi iгsгеitinаnёio е1еktгinio 1аuko dаZnUП1?S V6, iг mаgnetinio 1aukoйduk.iiu B. Sl<аiёiavinrai rоdo, kаd, kartu maZinаnt vo iг didi-narrt B, gаlimа i5laikyti gгеitinamuоsius prоtonus pastоvaus. spin-dulio apJkгitirninёje oгbitojе. Todёl sinсhrofаzotronе naudojаmasZiеdinis еlеktrоmаgnеtаs, pаnaёus i sinсhгоtгono mаgnеtq.
1966 mеtr1 duоmеnimis, galingiausi pasаulyje buvo.,5iе tгy_s^s11.
с1rгofаzotгoпаi: Jungtinio Ъгanduoliniц tугimц institutо (TSRS''1957 m.), Еuгopos b*гanduoliniц tyгimLl огgаnizaсijо-s- {Sveiсагija'l959 m.) iг Bгukhеnvеno nасionаlinёs 1aЪoгаtогijos (JAV' 1960 m).Siuosе gгеitintuvuose pasiеkiаma maks,imаli pгotonr1 еnегgija аti.tinlrаmai 10, 30 iг 33 GеV.
280
э-1DidZiаusiа sinсhгo[аzotгonuosе sLtl<uгiаmq mаgnеtiniЧ^rеuЦ il:
а,к"i1., n"Бпn, did..nё kаiр |,1,:2 T. (l5-000-:_29,909 Gs)-..T.odelpiotoh'1 oгbitч spinduliai R
- i, slц. rnilZini5kц. grеitintuvr1 ?l"{il:Ч
ЬiЛi.oЬ,gnеti1 mаtmеnys bПna lаbаi didеli' .PavуzdLilli, JBTIiтзiiзj._3inЪй"гota,ot.onЪ Ruп:2B m' o е1еktromаgnеto mаsё
36. 106 kg.Pаstагаisiаis mеtаis pаsiеkta didеliц lаimёjimц, tо-bulirrаnt Йiе-
ainiui gгеitinttlvus. PavyzdZiui, .pavyko iуryi1i' sumаZinti jr1 elеkt.ioй,g,ietц svor!, pгitаi1iius vаdinаmaji'gгiеZto fokusа.vimo- Pгil..il,а..pаsiпlyti ":iг,
!diеgti nашji supёiсiаеlеs еneгgijos dаlеliчs;ui'o mеtodаi (pl.iеSpгiе3iц plilo5tеLiч mеtodаs, l<oheге'пtinis mе-
Гй;; i,.lit.). тuсiuu si. кtаuiimаi уга peгnеlyg sudёtingi bеnd.гosios fizikоs lruгsui, tоdёl i {i nе!еina.
Kаrtojimo klаusimаil. Kokiа jёga vеikiа mаgлetiniаmе laulrе judаnti еlеktros kгй.
v!? Kаm ji lyЪi iг kol<ia jos kгyptis?2. Pааiёkinkite dviеjqiq lуgiаgreёiц lаidt1, kuгiаis tekа sгovёs, s4-z. PаalSк1nl(lte ovlеJЧ lуglagI есlЧ laluЧ'. ltLllldr)..Lсr
vеik4, геrndamiеsj juсiаnёiц еlelttгos kгuviц s4vеika.
3. I(аs yгa Нolo еfеktаs iг kaip jis pааi5kinarnаs?4. Kаip galimа, pritаikаnt Holo еfеkt4, nustаtyti priеmаisiniо
puslаidininkiц laidumo tipq?5.Papаsаkokitе, kokiu еkspегimеntiniu mеtodu nustаtomаs
еlеktгono spесifinis kгuvis.6. Kokiu pгinсipu vеil<ia mаsir1 spеlrtгogгafas iг kаm jis nаu-
doj аrnаs?7. Kоkiа сiklotгonо paskirtis iг kоks jo vеikimo pгinсipаs?8. Koks аutofаzаvimo prinсipаs? Kаip jis pritаiltomas Ёiuolaiki.
niuosе gгeitintuvuose?
|J 2dаuinit1 s prеnd i-mo pаa уzdёtаi
1B.1 uZdavinys. Еlektгonas' praёjgs gгеitinanёiаmе еlеktгiniаmеlаuke l0a V pоienсiаlц skiгtum4, judа viеnаlyёiаmе mаgnеtiniаmе:laultе, kuriо,indukсija lygi 0,5 T-iг stаtmеnа jo gгеiёiui' Rаskitееlеktгono impulsо mоmеnt4'
DuotЬ:ae: loa v,B:0,5 T,m:9,|. l0-з1 kg.
SpгеndimasМagnеtiniamе 1auke judanti еlektгonq vеi-
kiа LЪrеnсo jёga F ъ: _ e|v, B] ; ёiа е -elеktrono kгuvio аbsо1iutinis didunras, v -io gгеitis, B - magnеtinio lаuko indukсijа.iеigu magnеtinis laukаs viеnаlytis, o vеkto-mor-?
28r
.гiаi v iг B tагp.us.avy,je stаtmeni, tai F":е'a. B:сОгtst, ir еlеkt.лonas juda аpsl<гitimu, kuгio spindulyJ r pagal foгmulg tt-в.ТЫlI y gus:
nt 7,r:_,_e B'
. Apskгitimiпе oгbitа sl<гiejаnёio elеktгoпo impulso moщеnto skаi-tinё гeiltSmё lygi impulso-mu ir orbitоs spindulio r sandаugai:
ll|a.r:ln.a.Ц.+::; +.I(inеting еnergijq $ еlеl<tгonаs lgyjа gгeitinаnёiamе еIеktгi-
niаmе lаultе. Тodёl. ji yга lygi lаuko jёgц atliekаmаm dагbui:.mu2-о:e.AP.
тuo bп]аu,
2m. ЬpnxФ. r: B .
Apskаiёiuojаmе, nаudodamiеsi SI sistеmos viеnetаis:2m. Ь9 _ 2. g,1 . 1g-зr. 19l kg.цrlllт'.: -E- --___-_тF--
:3,64. l0-26 ч.L. _lB.?. uZdaviny-s. Cil<lotroпas skirtаs pгotonаms pagгeitinti, kadbutц jiеms sшtеi!<tа l Ц.Y enегgija. -Ko]is turi buti lo?uаntц spin.,9.uly', jеigu mаgn'еtinio lаuko indul<сijа lygi l0a f}s? I(okia nrа.:Ziаusia tolrio grе.itintuvo daгbo сiklo iгukЫё, jeigu prаdinё pгo.tonц .еnегgijа tokiа. maia, kad jos gаlimа nepaiфt{ o itampos tarрduапtч аmp-litudё tygi tо q09 Vl l pгotоno. mаiёs pг-iklausomyb9nuo jo gгеiёiо gаlima neаtsiйvеlgfi.-
Duоta: l spгendimаs}Yjl,:8. l0-1з J, l Рг-otonаs juda сiklotгone spiгalёs foгmos'U: l6.000 V' I tгаjektori'ijа, iudаrytа i5 palаipsniui didёjаnёioA:.l^.i.,. I spindulio pusаpskгitimir]. Pu.sapskгitimio, ku-y:l:Ч-l0'],^9. | гi nubгёZiЪ pгЪtonas duаnto vidujе, spindu.'l: l'67 . l0_27 l{g' l tу. r раgаl Toгmulg (1B'19) lygu j:
.
R-?. l -_m "-vЙ1/,*, l/и,tmin-? l r:!.;:ffi V_т:ffi.\/w;iia tn iг Ч - аtitinkamai pгotоno mаsё iг kгivis, B , maghеtiniolaшl<о indukсijа iг lYz - pгotono enегgija.
282
Ц5-lо i
' Duаntц spindulys,R tuгi bПti didеsnis ui, didiiausia oгlritosspiлdul! r, atitinkаnti skаiёiu ojarnqjq protono еnегgilos |V P.гelкsm9:
R, !+.vщ,.;Pгotono арsisukimo сiklotrone pегiodаs T pagalformulg (ls.20).
lygus:2тm
J:т.т.
Pег ,tq laik4 prоtoпаs du kаrtus prаеina gгeitinаnt! еlektгin!lаuk4 taгp duantц, ir jo gгeitis pаdidёja dуdl1u
Ь|4t:2q.U;ёiа ! -jt,a,чv1.tаг.p duаntr; trro momеntu, l<аi pгotonаs skгiеja. peг jц еlеktгini laukq.
Vieno pгotonц gгеitinimo iki enеrgijos .Vp, сiklo tгukmё l lygi:
t:!t, .T+ .Wp, . 2т. п *т. m. Wp,., _ тpY ' - тc' [] . -qтт:
n, .в. u -
i Sis laikаs bus minimаlus, jеigu U bus lygi amplitudinei геikS:'mеi U^oн", t.У'
,_,^:i##T*
l Apskаiёiuojarnе, nаudodamiesi SI sistеmos vienеtаis:
jR , Vz^ .1/W _ u-т:тT;:m-oi.уII/e, .УB.l0_'' m:0,323m;
:ffis:1,02'lo-6s-
t;
il
,i
I
I
r1
Lfrlа_tc. nt . Wpr
Q''B.- Umаk"
s 15.15. Еlеktгoniпis osсilogгafas
Еiеkironinio'osсiiogгafo p а gгindiпg dalj sudаro еlеktгoпiпis vamz-$i1, (ts,|о.цuu i,'kuгiЪmе iiеngtas еГеktг6nч pгoZеktoгius (apvеitаsDгuksnеliаis); е1еktгon.ц kгеipimo sistеmа (ploкstеtes И iг ffi iг еk.гапаs t'. Oгas vamzdyjе yгa smагkjаi pгaгеtintаs, kad еlеktгonаi pга.tёktq nеsusidшгdami
.ju Ъгo molеkulепis. Еlеййo;ц-pi"z.кtoгir; su-
15.16 pav.
dаro nеtiеsioginio kаitinimo kаtodаs i(, valdymo еlektгodаs F iг сi1iп.dгo foгmos aпodаi I, 2 iг 3.
Nеtiesioginiо kaitinimо katоdаs susidеdа iS spiгaliпёs volfгаmoviеlos, kuгi4 kаitinа tеkаnti sгovё; viela apgaubta kеiaminiu vаrnz. i
'deliu, ant kuiio uZmаutas nikеlinis сilindгas, padеngtаs .oksido slшo- i
ksniu. ijungus kаiiiпimo sгovg S, visas ka.todas !kаistа iг пikеiio ok- 1
sidаs emitшojа еlеktгonus, kшгiе lеkia link аnodo. Toks kаiodas, tш.гёdаrnаs nemaiq 6iluming ineгсij4, spinduliuоja pastovц еlеktroпц l
pluoSt4, noгs kаitiпimo sгovё iг kintаrпа. Kаtodas yгa valdomo elеk. ,
irodо F viduje. Jo dugnе yгa nedidеlё angеlё, pгo kuгi4 pгalеkia iёrkatodo еmitцoti elektгonаi. Pаpгаstai vаldyrno еlеktгodui sцtеikiаmа .
nеigiаma katodo atйvilgiu kеiiq dе6imёiц voltц itarrrpa. Si neigiа- 'ma itampа suglаudZiа elеktгoпus ! siauг4 pluoSt4, nukгeipt1 ! еk.
ran4 Е. Potеnсiomеtгц Rr galima kеisti valdomo еlеktгodo ltаmp4iг геgu1iuoti pгo ji pгаеinanёiц е1еktгonц skаiёiц, tuo paёiu kеiёiaпtiг еIеktгoniпio vаmzdZio еkгаnе gаunаmo Sviеsаus skгituliuko гy5.kumq. Visa еlеktгonц pгoZеktoгiau-s sistеmа mаitinama i5 pгiе tаit<ч
;
А iг B pгijuпgto Sа]tinio. Raidеmis Rr iг Rз pаZуmеti potеnсiomet. I
гai, o Rz iг Rц _ pastovios vaгZos гezistoгiаi.Tагp katоdo ii aпodц 1 bеi 2 sцdагomаs пеstipгus еlektгinis lau-
kаs еlеktгonаIлs pagrеitiпti. Tаrp апodtl 2 iг 3 sudaгomas stipгusе1еktгinis laukas (apiе 700 V). Sio lаuko stipгumo linijos paгodytos15'i6 pаvеikslе. Еlеktгonаi judа pгiе5inga 1аuko stipгшmo 1iпijorлskгyptimi. Taгp аnodo 2 iг brukЁnеliаis paZymёtоs linijos b еlеktгonцplшoStеlis suglаudZiаmаs, iг tuo pat mеtu еlеktгoпai igyjа didе1!gгеiti. Kеlyjе bс еlеktгinis lаukаs пukгеipia еlеktгonus nuo апodцаSiеs, bеt dе1 didеlio jч gгеidio i fluoгеsсuojant! еkгanq patепka ne-i5sklаidyti еlеkiгonаi iг еkтanе mаtomаs Sviesus skгitц1iukаs. Kei-ёiапt potenсiomеtгu Rз anodo 2 1tarnp4, еlеktгoпц pluoStеl! gаlirпаsufоkusшoti i viеn4 ta3k4. Siuo.аtvеju апodаi 2 ir 3 sudaгo еlеktгo-stаtin! l95!.
| 2lJГ -чz_
ц' _44
vегtikа1iц p1okёtе1iч pтijungus nuolаting !tamp4, 5viеsus skгitu1iu.kаs.еkгаn.е pаsis1еnkа. hЪгizonta1ia kгyptimi, o pгijungшs !tаmpE pгiеhoгizontа1iц.plokStеliq, 5viеsus skгiiuliukаs
.pаЬislёnka vеitiкаtiа
kгyptimi. Pгiе vегtikaiiц aгba hoгizontaliц plokЪtеliu pгiiцnoшs kiп-tапiqj4 !tаmpE, sviеsцs- skгituliukаs labаi Ь..Тйi.liкЪi;'-liъi;;;;matomе atitinkаmai .Ёviesi4. hoгizontali4 aibа veгtika1iq tiеsi4 аt.kaгp4.. :Ргijun,gtrs pгiе hoгi-zoпia1iц ptoкstЪtiц ff tiгiamq.
' Tu''P aпodo J iг еkгапo.Е еiеktгonц pluoStеlis ргаеina pгo tагp4!11г.dviеju koпdепsаtoгiц И iг l1 plokStdliц. KoпdeЪsatoгiаils И pioikStеtёs yга vегtikalios, o kondепЪаtoгiацJ ff - hoгizontali.os. Ргie
j4 kintаmqj4 itаmp4', 9}.{ing t иgаuпarпа Sviеsi vегtikali tiesi ,
аtkaгpа. Kad gautumе tiria.m,os itampos kltimo varzd4,геikiа Si4 veгtikаli4 ties9 iS.sk]еisti, t. y. pгivегsti еlekt.гonini spinduli tшo pаdiu mе.tu nшkгypti iг hoгizontаli4.:^ 1.-',^+:_'. т^_ tikqlrli пгiр weгtikяlill lrnnrlрnqяlnгiяltc ^l^l.;+;l:,,J! ntуРLrllrr. t4lti Ll^Jrцl ylru,YЧrLtA4lдLl r\vr!uЧlrQqLvttouэ p1UK5L€lIlV pгijuпgiama piaklhё |tampа, kuгi4 sukuгia spесialuS geпегa.toгius, irеngtas pаёiаmе osсi1ogгаf е. P juk|tnё itаmpа grа' tok[а pеri.odiЁkаi htntаnti itаnpа, kuit, lаtkut sIеnkаnt, tolцgtаi didёjа, stаtgtаi sumа2ёjа tr uёI pаlсtipsniui didёjа. Jos gгafikаs pavаizduotаl,15.17 pavеiksle. Pгijungus pjukling itamp4 pгiе veгtikaliц kondеnsatoгiaus И plokStеliц, itаmpai didёjаnt, еlеktгonц p1uoStеlis pastoviu gгеiёiш kгеipiаmаs i5 kaiгёs ! dеSiпg. Po to itаmpa stаiga sum.aZёja, е1еktгoпц.pluoStеlis taip pаt аkiпriгksniu':qTi?tа аtgа1l pra 1
ding-.padёtj iг vёl' ltampаi iS паujo pгadёjшs didёii, nukгеiplаmаl! dе5iп9 iг t. t.
Pг,ijungus kiпtаm4jE'tinklo ltamp4 pгiе hoгizontаliч, o pjr1k(iп1itаmp4 - pгiе vегtikаliц p1okStе1iц, Ёviеsus skгitu1iцkas nukгеipiа'mas iг veгtikа1iа, iг_hoгizoп-tаliа kгyptirпi, vadinasi, vегtikа1ioji tiеs(yгa. iSsk1eidiiama. Kаi pjnklinёs ltampos kitimo pеiiodas (lаikЪs, pеIkuri Sviеsus skгitц1iцkas vien4 kагt4 pгaеina еkгаn4 hЬrizontаli;kгyptimi) paтепkаmаs lygшs tiгiаmоsios kiпtamosios ltamрos регio.dui агba jo kагtotiпiam skаiёiui, ekгaпе gauПаma stibili sinшЬoidёkuгi ir pагodo tinklo ltаmpos kitimo gгafik4.
- Bе еlеktroпinio уaпzdZio iг pjйklinёs ltаmpos gеnегato.riашs, oS '
сilogгаfе dаг yгa du stiргintuvаi' kuгiц viеnas iustipгina !tаmp4, ргi.juпgiam4 pгiе hoгizoпtаliц plokStеliц, o kitas - pfiе vегiil<аl.iLj. .
Еlеktгoninio vamzdiio еkгanаs padеngiamas' .spесialiu liumino.foгu, pavyzdZiui, сiпko oksidu, kшгis,. bombЪгdцojamas gгеitаi lеkian.ёiц еlеktгoпц, Svyti.. Еlеktгoпinis osсi1ogгаiаs nацdojаmаs пе tik е1еktгos sгovёs stiр.
гumo iг !tаmрos kitimui nustаtyti, bеt iг аukSto dаZnio еLеktгiniайsviгpеsiаms tiгti. Jis yга пеpakеiёiamаs mаtavimo pгiеtаisas, koпtгo.1iшoti kitц е1еktгiniц .pгiеtаisч iг jч datiц vеikimui.
/q,ч uJL^i i,o/uс' lс/,4l----:--т=--z /пайиs d,,1f,. //, #
f , Э -Э ,*i',^,,o tz2,о(a,7.,4 l.,,nf,,n.n,
,,,
l .{, ^Г.'tn, - J {'f *,jв,pl( _- B.( =,,," i-/,,?)|4сd>n / }cм i"J:: u (,€dэ+- L-L.' и,q"- l
t:-:9 fu,Р7Ypp -4o,{u',ц /сo,u/аoo, а^/*'.-,--rn/z;
F'r", nе't.,еЬ
,^+ р P^ o*-/.й,t s /-,,-,3 a_\ y О=?.,в.s-,-l --2 *Ь'|-
-\4'Q- / (u :_ /,(t 1 I
|,t/,*-v'р кй,в ч *//,:,,,-- р i,"*";"f!"" *
||,,/... 'n:=
{, 1.,.- 2 !,д н'а/ ./, \---,/
,,.:, 1-/u.sa;-,T|X?uo ,. /5,!.u/ t7а tлzuaд7/t,(r{./4 t4 (oЙоа, *r(p,oц /\'t. *. =:Э-----..**оlо aоЬ сl
l/ 7,'"у /* ,+2-:o| ; -'
.l' fuh.,к-*t'l?s/*{r,^-nrr'
kn"' Ч. lr fu.;l- n |' Р? { t', 1\ -\Чr/ i
Il
.lL4-Jt-.,дc I K" "'/{! - tlrЬ
'i,,,,*/no hФ",z*- kИ.L';t""е tL,tсоtro.u-tn o|d',
\тЭ / /'J1
(1l/t*k"r^
ll , t 1-tfl'.tИTfut,t4,t,o
Ir/А -_ |t,
L* B t,l fuцd
Е =..&-.- ,6/n/з L,J s'lhd = B'S цjr",ц'ut (6!)/t
s,n,Йo {u = /lэ'as :/з!,/,сorl-- BgсоS&
lg, - 67;*,e,u;,',f =_ *Ё:4dt \*------/
.L';b'oе tLаЛl/,o.uf,ь ov, € 8,ц !?fц
'{-.{",- рt/Ltфй'L* !ФйЙ ч/: L'(Ч,' /Д/f-i/А -/LLL. Jo,i,./,, ",n.aЙ-
- e :-F/ г |4Lц l';.,/,, , сt'о@
P?)
r r й +/./h .у,..ь-t,,tЫ , З"aу1.й ',".it tr'цц у-( 7"o
""tLЬи-iи-, ?.{, h,,/t,сt.
^ t/.е,,'р-'t' Рoцq,:u9/,/4{-< o/n-/L,",,u) А.'.L"o,E&[.uлt,,f цф,"<ozrza7а,tt,:,й t,.L. ., ,rn,
i /йФЙ ,Lл/;,*йs t*й' ,,t..","*Ч-,."'ё 75!' *L,.,k,2!.7$, ,S/,J7Y"#1I4. ,Ё
rr- .Zu'2''
r?6 |L4/l,Оtz|.р u"2 C С с{./I'!4/l,p542zrJf &аf с /tу*J t./ L{Jru2 y'/ w| -
Йо(tо{q ; ,/-Ы;n '/,/'i,;й, " /2i2€s 2i-'-Ёs r , s..L,,iБ /';Ь;2*"у/Й*iz,2 a''/.u,u
цno- и.еi.u*{.t*сЬЬп"йo : p",/аnО L</2ы44д4 hrl"*o
ф,*с. zzfF*^Й,r",,- dziиz)
, /2i{*r и,v-т FLе- /v l {=. _ z|/ #- Gа9./t,lu,о-е iz,Lо{с(0.2 l*tt focиlz{сI< .Lfli , /.-a
t,,,сdln/сo,.5;-t ф| !o,.t-'^е ЙЁad'ц*- '4o<ц ,,/.'-;37ъ^aиЙ2{|ь /o,./,-/o'Jo/uЙ .'n./o, *o*-,;'
n,tоi'ц,и,o,.z lо'.ryu,Z-"o;, z";'L. /../,.иI**.,,' 7-"t. Lеи.o-//u; s.o,Ltе
шj^{o.Ь r'"ч"d' й И4Lф- р,Lшiь .е/n/.l-,,ц -!g.t I rz- , rl Ut,,./ | / -_ / , 4_L?:'|з r'Fy, !-Й*.,L,Р_,,/!-to ,-*f,'.,. k,oз ? l'А.,-<<!4*"/з,'kу', LЫ,;И/,*2's'lсa[& п,za4и. /o,ok,ir"-
. ,ц' d,,/,J,,..4,<1-4. l оz,'l/{"а r'-* -F" [A^: 7r )
o L--у t., i В lц;*,"** Ё, = ?;: гt|вlф*-o*,/")?ф,,.1"4. llzo.ryпofrlzЙ r'.d.,.LО,hiQl"oa.1сJtл/ш l,|+l1 /.' rЙ,{L!8, l [-а'tv /.'са-q/с'kixLа -6
яc*lzх.a е{e/hлц.,/4-trв [шhva&а . q,ьs,/.Д'а,Д,q е{otrh.|,ц.,/4/,h,в [шl,ъ26а . q,'1LoQ< -h1,-
dtl,ьtо,kа-z а,t kJ:цh frL /bщikz:L.- *zz,4tr2J'. 1a'.o7 I'KсL.r' сl4 KJца /ёе //7,Lo|аkNh L{.." И-4-L|/4.2 / '
З" #,*/- i4, #l,Ь-,d,z-z,ц z/o/'/on,nз.r) t . 7**4."1' . иtц L{ { 4.LY.4 t-L{'.r.4ш|сL4 ) {/
-иzc,h&z ' "o"/r,ia,+lsht /./ /"-/;,*.n, .еooL,,o2
'j- -i r уv. б.'L1L/i/L+% /.ш{/
P,/f" t-<nь h|,Й- /./,-{-ay';1L{ё.u,з t-<-а-zthl, i-sluьr?*.L',.и."аa n,,.".-/е-t.Аtjй*" ^r',-ыr.'g,/n,'{tifu *"r,Й::-
1 a7u'l-n,,oЬi,"u'.
'l lt* = 7f "/7 , fu'af^/"" 2;r/a4-"'.| p","i+Z, ,,i/a , Ь' //an=o^l. gu:li73
i! ж'*#^#-L,;tr.".Й3 ;-,#p*,i -
//-Ьa,й "/"*: '" /o-,, € p,l,,,-t,^ /,2/,i ,,**"ffi::ф*i*,l E,-зLi''
in'u!- , ^t->^н-n. /"'е h,",r'а-uйь,iй7r,.
.h*Ь !:'-
\ д ь';-'Й,*,, tЙl *io,, }*i l.,а'Zz,.е bi -
Ь*,t:- ry.Й v\оlе-ас,,t,й z/rzz7эvоl 4.5-"'ц
тЬйW*r /;.',1Йu{"
Ц^! ff*'yoЙ;L1 ,*
-; 6/'//s t<,t4lс,tlpla4l WЧ) ("".*t-ф't//l-uцJ/ / /rudl,,afu,i g. z/о/cЙ.
,tв { pzсtя' rr .r[Z/{n.ol
, 7".i-, Z,:Ь,/а-t,zzr.э рzpс.p-э Pддп.^:э
)R^
г---o_____ltnlItI a\/\/^\ It t )t )t ) IUlх}Z-l
L2
ffiI \-/VV\-/ - _l
--:-1-iJ)' -'l+
"/
цB
L,
L2
h.aгadёj aus аtгаsto ji- 9,|е!-
tromagrtеttnё induhсilo' .Jg., ..:m? 1'1.!-1'^,gjlt#:^"::::kу}:",,l!,i|,''u,,ZГJ;iii,i':;" ";:;;;;;Ь-i'ii."у"i,.9-i"а.iiiБiу.t|:!,!!::'',::"'.,l.n::,у:!)ii"f!н'i,''"".i""ьi'"iJ'iГ ',Ьoi,
not hinta'magrtettrъis srаutаs, еinаnttS pro
n\d-аr o lаtd|n|.nho r ib oj аmq plot q
Lenсo tаisцkIе.
Аt s ir аndапti iai,dёtаme u2dаr аme kont ttr е ( g r аndin.ё j e ) In-d шh uo to -
it i'Ьu.*tu,ьа tokiа krуptimt, had ios sauasjs magrъеttnts stаutаs, еi-
nantts pro konturo rtbtojomq,p|otq, rlеutrа|izшojа' ii suhurtаnёio iёo-
rtnio magnеtinto srаuto pokуti.
t
1,,,.1,1,e-=1, ft),,,1
Р'J
{t'и}q /,уLоs 9Z2Ьй
--n_*_i /
-уV
/_.ъъj''t'в / .''.
:-
/
е ,, [ _ и'со'tt.ttТtл-и|, u,Бь) 1 ''J, - аЬ2D,.а.,-,tг'-оs
|+t) ,'' kт) /-',*-".ДLt.o,t,s ^+аnz/,^n.:?, ..>/-
4,t,L'|o '(4!'uukъ'i l/,,>й' zzк,z/ Й|аzzz- 27/-.* " J-*t.
?.,-lfr'ii* t!..,L. ul"'-,;;;Ё ?t-аt'go ffr:L,l -,th/t{ n*/* /-, тT Й/.s -l-а-l/-'е.
{,.,dа^.,.* ф,/lj,'Ь u!Ч,;,,,f,,,,,.,.,lя'ilq-,{сtzdd,tz.соz d#,/Lр',1,,*o. Й,/,
"'l rzzz4zt za<zt2zr-.7
и,fry,,,Ё *#*{:p ;;^l;,*"z" fui,'Й / *у,
7'Йo1,,- 9.1-0 LLф йpч///rч",) tЬuu'',n цflt5;";"щ^Ьg.,-?И,::?*,n,2,2","#F#f;,.,,.7't,t4\1 ,1цl ,/t,.ls pd-.t7-, с1, ..z2y'tfuaу/
/. - l -ln{ .'э' ^ // f .} '.,o {з.f / ьо lu-T
Гl- l ,l I .,! ,/Q = i*/,ott ,nt*Ьl.oе G]/ * *=#|bэ.ь,"t"сl/ ,1 7,,-^ ,,|n', "
' " l,7 ,,-L sz;r2riуct.#"ry1оi Q =-,i!/o,R''7,z!!*l,/. 74,.t4lo ,/,t /j- n,{ lLсT [,tт>/
.Q = -l, rLт [rs/ n,u,,',/|".у
2,.l| - т7 )
{'Ii--o % у.Sсl.vi r nd,,.t{Lrr'/o
!tsr. ,,*rY: 'i", l.,.i
у-+L-',ut-* 4 t g>,.д'-+'tё
P.;P,. *"?*" :, ) *в, У=/,4 f,-.
t = 4 ry = 1l'L-- , ,fr,r,/***т*т [g,) dL
-lkl-.= Ld! ui 3.no)N 5 €,'=-;77-.{t- 'rt.f
,{24/l
?,)q.Jа-r*"*"^L Е,.:Е, s-- L (rz)
lXлzzо се0
i'*,,-l.*i, h ,-,,,}n*- ,,ц/u /ф *,' ;<.*'"й'-"d;, ь о.--Г, /..- Е,,/p-,й,Йт s--zo uй?иР"c{lLt,с|,| , д/р,'oouJz *)i;ш.Ьу; eQ'. Е5Pa7a oL'.. dtЗ с*>
у= -+= ik ,#) kl)Soo ц<,. il'7аl/е,,,{ Е'; 1 l ^ /..-йь-Р' zе,*IЬ , ," *,ф,,upи* - y'а *.zЕ' .
e'ry-v
'fro;,'l
i#L- d!lZъ
t7,*^',
Сp".)(rt')
^,&|J,тL'o Lqg
E./la
' .с9/L
3tt"
5;f14,11.t./zьеa 91,ouLе4/* I r
( f "с /сu aъоLL.э )
f,-. "*/ ruч,', t,,z7-rt,,-< f.Lоц-a4 .&ьu)},-,ь'-h"t{, c-u|с,,.odt (/*',h*'" f - g/'ot,пй- iu,а fl*nуa,r*4*" .t-t-t-аlit^ /,*9r"l1/.o4 fч ,/P'- - '^;.-,u) аholс.,.tаz-э ?сoьl-о.э я',"./"--; /./ //+/!4Э/оzi'5с,/ozr7liuц/t,.*к й Й-k I--' &,/,z*ъ|ь.,-з
l.tч,l"L, иtЙ. i y*,J,щ, /./.2ъ /4,'4,|,,цu- s-,,,',t,ill,,*
-'4'шшц /". /","4q)
tn L|"i/4/й flo-u-о-.l tt2*,,',-* i
4 =- + '-/ /4 /З'_^- -R * K Zr- (.*,.r. Рз '' ; 6 )Е_- s.*L-ziи.n f""-l{',- ,,,1,.* /в "v'tr* -
йot,, su"[u . h:;- в-i,/",,, /с*z йi /*..o*,,,-',,[)dсzuиs Й^2 s*й сlr.,,^,., SБs 9зaсzс-s|l*,Lи.". /*/,;u.,l,-,-,э,
!.-l*.Ь/44,r'j t'o,о/с,/,zluk /.-" u7l< ..,^t.z';hнyb %1#z|-y'"-оo а1 . a - fz,R + /-4. l
,;У(3з1 ,, + -'J: N n4Ч'u/i'u; d.ui- /о,,y',Z,.*,
r{а)ь"й, /.-t,я"aLuФа.
Cц'{[-,i.^ ziJ' r'. /*L 3 2 l*f. "-'-;
1ер/ А.,*-
44 t r/r',^!Vi
ZJk u-" t<^
**7r-- i,?t+<4
.-:t t
'4-( r'с,ok./"ф
"d4LL1 - "',iJ,,ьIr ri - Е /*,й;utLl с..-.,е),a4-z:z.,--/a sа1zfuо|n/-fu ф/ €o,,t,*.-u> P[t| Lч
ёtlJ'U iм'tr иЬ iiJ,u ctp; cuсо
U:!'-е-2t
g'z.o ua4
z2,*/d-
Е,f--(г-/-щ)l | (BqlR r?- /-;/f/K /s4.р-,"7i,-,-/ Е ,z'Еs {-,
,
r'z,. 5[ц,и фJйa ( р,u,й'й- "/,tt*1//*". /"-vh,шD[а, .4 /" fu2,/"-,.*" 9.1Осс(
t-,14-у иlЙ.и,1 /*",tr-"- v.. Й'h,i t-v /-e/-L,,иИ ,и a}и.'а",,n/ц- r']/,"ooilй i/аh//.*;; f,-Z,/l!-1
а,/rZ.al- и-iш"( I'///п/Lllr S-{,-/*.Й,,) ftz /.L.ч
rhhЬч' !-1.l,1,а' r., /" */1,' Д>о ,!|],.tr+-з €-1,o1L/З ЩF' /.а/i",": ,(-!З," .Ч -
p,.,Й.t/t,Г Р?"2 Lеис.o (t';l'fl r"^l.f-os lelЬ'ь/,"^ b"/if"*, , Ю|tl,I lГ;ffil/z.""уt .r';,,-Ьь /<a.z,sЙ 7*1n1 p; [ /","loИ.и& g+оuoi Й.^o1.t.рр,и.)-.. сГ1 сj2",oL1* Й /l.аobаL'- ,/-,,- \ I
аliьiи t'o |ф ^nt. l+,p-,,.l'аiиz. s ,' аo,"i/..;
t, I
')onJ , lt-'u^lъо1И.
ry*^-;Е|!a( зоar^ll
4/
jifи1 (#'+) *'= 1 u/t й e-.фь."-', €,.L 12 v,''-
"n&,". pfu-.zvi,-сЬ."'l.,(8q*ls _t/2 * С,'€
-Й:o г5=!Ь //41' с: !-!'l,
€g&Ь*"-a s: ka^/ i l-/"--Ь*,uц -- ,у-n -€ t* € (l_
"- *+, ё+,
Еvi , s"/t,-Й.Ь s72lctу,сu-"э сиzat,о.tеcltсz %
Й,фr*в) j = A (,-#,),
,t i;is я*t,,.y'nу.,.,..v*,^-.z
.z. {Е_ /2j -- - f ,t; fta*/"^*'41с"с
(Q,.. Р.:+ryi|щ А,B-о!*Pн a
э&{r/-\ l (5r,) ilJ,+".*ь L,*.^',,:t-,ь'Е- -.
sц.-.t.r,ь,l.ы't,-.t--,',.u*L.-"tn !€@1,,,,"'*,-.^.* ;*iй}n*-/--<--'-- 1 /,,. 7-/-/-;; и7- o*).",^ /z,.,-.-- /..aо.- | . *ffi-|o"t ,}lt,-', t^, з ,a''uо,- /-,lu
яь;--[}*i'.,-*' 2.'Ьa. ь,"l".".".*'--. | fr'Ь:fr;; ;!*,'k*m\nff;,-a^"?.
ф -ч.п}Й 2.Lа-L|*/l,L1.l. . J,/ , flf, ,^, '.,.I u а}atДА\t,.:*iit;,;\ o Еu= 4*---lztff е'.l] ;';%;#'=p.q-'11 , ft',t-u,,,,)
|"Lууz/--л="-,зL",.,*, vу.,в* /.-:PT-"-| f"Ь;ь s",',ъ "q =}ot: . " sуr l4"-
|{уi#,.;,э ,,,"u/u.*-.n' 3o ooн*. ,1i>;/ь | ,,!'.*, hiч Q. lL,i*l,,-фу, ^,,/'l--,-,,,,|Т:ф,!t'ff)у-д"ь"". I pь*l. , -!-; = o, ry-.n,^.-i
|u,.f.*'u'' r:,--'t"* ?-*'nt*- | 1=Ьц?lr-ф,|. , o:,n*.* *:f ,'Д.. -E:Д- ,' I u.ш,'J.^, Ь.;;)р *l*-,r. "ll,.-I i:И ::^a"' 'f,-fi-, I *,";;;i-' т'-' i.д.- '."'.Ё*dp.. s'Ь,-'*'| .*",L'",.,"ы')цr г."а"fl-"<.'| M*;рушщф'ryЖ.I жжЪ.Hl,,#И.''rЬ-X''] ff2*B,2:^-,#|Ы,tff'2 "-+.l L,.h,--*" 'su/oа-* d/'1,4\t|/iJ "а-i^nе Jr] Еu = /|,1,/9= //r,lу : ..зъ,l
.*й tЬd,,l'"vй *,,- oЦ,ь!+u,н-s*.z1 .!. Q=e.u , а} r"=!g =Ч,=t""
| ,k/tс.,,,1.вn' a,l7. -
| ,. / '
| у ^.
c.- 2l"Р4' - /,rо .Йr^z аa -р ^7"н,i-
|
l -/,l^ o'фo'o )w; ., an.,1-.o7."-o^u' ,i"-л"l,:;.
1
| йи..4*,l--.* tь.й*aiа еz7 vаl''е;аzkf
|| * ru",/".шf . в,-lэ-)фr (/',-Р.I г*^d+L' a J |o"er,уnr n,.Ьv., /:-,'*, i,a'-l{v.u,,..,'z, /,
l " 'n:"- i,,#'' i,..,,#t l ь//А. g,"--,,1; !/L'/А-"t.fa,o,,. ;t ,Й"
l o**n#Тr;: knr) | ;ф. ,=,, _:'.#
I r"=Р'. ,v li;а.лi l ' '/rЫ-?Tч.*fb3жIx:| .Ц- = t:у;,-}k,уцl*хful z,/z7 u.tz jo,1il-!i,"н -,o,lL--u'
# Е" = #,= i T, ld)L-_ А8 Е'U
g-tФффС' - ;+,,, r
s,С
l)l 4 дLVVt". = 6 t--.-7dJ И^,./'-
Ьъ0.F,fL Y'^
h1' l!,/ocrl,/э *l*u,{o 2 *7'l*-"ьй p/rtосct',.
/Ф\ Z = ,!Ъ*", ,g/;'lr2/Ь/.hз S-- QЗc,."ъ, и73 -/L/ > ,Lgа
' шаL.+/а,l, иbhL/a.
у -?,?-o,'Аa,-.z.аj.;tr- /*/",," _
, fф." '"?ц.t/-щ d1,-Z[4-/-,.a-4*Э
О/J у
fтU|1I
-: I rU\
-a(
--l r'*p I
*.оrff
-]--t't'=i-lItjl|Гi|i ill\-rlr_/ltttТD
df'---}-. Udt
a\Iчluhltilq)
а|
{ l9..l 3,) gauПamе'I5 pаgтilldirlio еlеitlгoпlа gnеti9..l.3,} gаUnаm(l |<лА inА|,|,-4
jг i;6ntuгu
:BoS
tеlianti i kсinё sг
sln Ф
s dёsпio iг [оrmulёs
( t0. 14,)
( 19. l6')
( r e.20)
iпdukеvj
_ 49ц'dt
li:-: dФ^,dt
s l9.3. Sшkuгinёs sгovёs (Fuko sгovёs)
,- l' Lig Siol mrls nаgгinёjomе indukсinеs sгovеs linijiniuosе kon-l.i:у-"::l t. у. lai.lininkuosе, k.uгiц skегsiniаi matmеnyЬ toкlе mazi,'Y,g'г'3nч
su tlgiu, kаd jч gаlima nеpаisyti. Indukсiriёs sгovёs sцj:lIl.'гlа lг mаsyvitto.sе laidinilrkuosе, taёiаu jos skiгiаsi nuo induk-:]:'.} :I9-",iЧ linijiniuosе lаidininkuosе. lVlаt,- jos atsiгanda iг tadа,l(al lalсllnlnkаs nеbunа ijungtas i uidarq gгanding. Indцkеinёs sгo-vёs.uZdага gгaпdinё sшЪida*гo pities laidininko йuseie. iЪiёl mа.s1,viuosе iаidiniпkuosе susidаiаnёios indukсinёs sгЬ,vЪ.] uiu s u.kuгinёs.
2. Siliuгinеs sгorlёs stipгumas pagal omo dёsn! lygus:, t.i I dФ-rr,;Д: Л:_Л. d' i
I
I
iI
l,
:io .Фr* mаgrrеtiпi.s sгаutas, srrгi5tаs su sгovёs kontuгu' R _ su-I{Цгtnes :г'9Y.: gгаndinёs ',|ZГiА. Apskаiёiuoti Sia varI.q sunku.lасlаu vlslsl(аl а|sкu, каd ji tuo mаZеsnё, kuo didesnis laidininkomеdZiagos.spесifinis laidumаs iг kuо didesпi jo matmеnуs. мasу.-viuosе !зidillinl<uose R buna maia, iг sukuгinёs sгovёs,sali bniilabаi.stipгios,.пеtgi kai.juos vеikiа пеlаbаi gгеitаi kintanфs rпag-леtiniаi laullаi (pаvyzdiiui, magnеtiпis lаukis, kuг! sukuгiЪ 1p'uБ.tinё 50 Ьlz dаZriumЬ kiпtamoji"sгоvё)
3. Sukuгinёs sгovёs labаi !kaitinа lаidininkus. I tаi piгmаsisаtkгеipё dёmеsi ргаnсПzц fizikаs L. Fшko, todёl sfri<uгinёЬ sгovёspapr.аstai r,аdinamos'Fuko sгоvёmis. Kaip matyti iё DZаulio-Lеn.сo dёsnio iг loгmulёs, (1.9.20) ,. Silurnos^ kiеkii, iёsisltiгiaпtis peгlаiko viсnetq, .veikiant sultuгinёms sгovёms, yгa tiеsiоg pгoрoг-сingаs .mаgпеtiniо lаuko kitimo dаZnumo kv.adгatui. тofоt.induk.сinёsе.kгosлуsе, kuг metаlаs ly.domаs -Silumа, kuгi gаunаma' pа-naudojалt Ftlko sгoves, rnаgneiinis laukas suЁuriamа.s u..йito auz-,numo kintam4ja sГovе.
Еlеlttгс;s mа5iпosе iг tгапsfoгmatoгiцosе peг Fulto sгoves susi.9.1,: ,-r*is. епeгgijos nuostoliаi' Тodёl еlеitгos mаёinq Inаgnе.l.tnеs gгandinёs iг tгаnsfoгmаtогiq Sегdys daгomos nе iSiisiпёЪ. osuгenl<аm'os ;iё; аtskiгЧ,plопЧ gеlеiiеs lhkstц, izoliuotq viЬnаs nшokito spесiаliu.. lаku' -агbd. aprii gЪmis. Fuko sгЪvёs induЁuоj aii mag-298
dФ
5Ч 3r h.
nеtinёs.,indul<сijos linijоms ltаtmеnose plokStumose (sгovёs,,аp-gaubia,.. indukсijos. linijаs). Todеl plokSfеliц, i5 kuгiц'suгеnkamЬsmаgnеtinеs gгandiлёs, .plok6tumаs геikiа
-i5dёsiyti- lуgiagгеёiаi
mаgnеtinёs indukсijos..linijoms. Тokiu bndu galima [йai-padi-dinti mаgлеtinёs gгаndinеs еlеktгing vari4, bеieik nеpakeitui .iosm3Bnetinёs vагZos. -Kad bntrJ- did.еsnе mаgnеtinir-1 gгindiniч sie.сifinе еlektгinё vaгZа, i ge|ezi !dedаma Ё-iеk tieli iiti"lo. AuкЬtolq1nuгno .еlеktгos iге1вjn;u.mаgлеtinеs gгаndinёs iг Sегdys ga-mlnamos iS magnеtodiеlеktгikц. Tаi - didъliu slёgiгlлu supiеsuЪtitетomаgnеtiniч mеdZiаgц (zг. $ 20.6) miltеliаi, p-гiсе1us ^diеlеkt.гl liu.
, Vуstаntis аukS-tц iг supeгаuk5tч dаZnumц tесhnikai, pгiгeikё su-l{uгtl tolilаs mеdZiаgа:.. kuгiosе kеnksminga sukuгiniц sгoviц ltakaDutЧ
- кuo гnаZiаusiа..Тodёl b.uvо .pтadёta_ nаudoti plЬni magirеto.
9i.J:Illi.Цч'lakStаi iг juоstos, bеt dЬl to 5ios mеdZiafos luЬ-i,ngo l.,.q1Pl"g=l",Jч magnetinёs savybёs. МаZo еlеktгinio йidrimo Inаgnе-ttnIц medZiаgч pгoЬlеma, buvo iёspгgstа pеnktajame-Sе5tajйmеРnsч аmZiаus de6imtmеtyjе, suknгuЬ tегjtшs-,puslaiJйinkinеsfегоmаgne.tinеs mеdZiаgаsj kuгiц .spесifinё uaria йiйiu.?u' к,.tчdidеsnё uZ mеtаliniц
. iегоmagnЪtiiiч medziagц' ;Р-;;йi;;. х,aгiq-.
|9гitчs s-udагo komрIЪksiniаi йеtalч ol<,,ou,, кurlЧ Dеndга foгmulё.NtеoFе2o3; ёia Ме ]_ dvivаlеntis mЪtаios'4. SukuгinеS sгoves, kuгios susikuгiа mаsуviuosе lаidiniпl<uosе,judапёiuosе mаgnеtiпiame laukе, veikiа AmJuua|]сluosr lrlagпellпlame lauке' veikiа Ampегo jёgоs. Pagаl Lеп.со. dёsni 5ios-jegos.tuгi st а b dyt i laidininki.ЪаnЪdinекim.
'l
I',i, Ъ'i,'}, ) Ьi', i'.*й' b:Тi ; ; ^ i,x J : i', l i'jJ ": lJf. ; "ffJJfi'J Н il;
19.t0 pav.
Svуtгuojа mаsуvi аliuminio svyгuoklё (19.10 pav., с). Kol еlеl<tгo.1l,чl:l"- аpvijosе nёга sгovёs'. svyгuoklёs svyгаvimЪi letui slops.I3..,ll!nsuР sгovl' svyгavimai imа slopti staigа. Jеigu magnеtinislаul<as. pakаnkamаi stipгus, tai svугuоklёs Ъvу,avГmui p"asidаl.oapегiodiпiаi - аtlеnl<ta svугuоklё lёtai gгlZtа i pusiаusvугos ра-9.:li: jl:'..:i:Tiy: p l аёia i iа ikom as еlekt.гlh iЧ й^i;;l;; f .i.i,i.uJuoаmЧJЧ slstеmЧ svyгаvimams slopinti.
799
bs 20'Dfut,
Svy.гuokles svyгavimц. s.lopimаs magnеtiniamе lаuke sumаZёja,pаdidinus jos pаsipгiе5inim4 indukсinёms sгovёms. Тam tiksiui',Svугuol(lё dагomа su dаugybе siauгч skегsiniц !piovц (l9.10pаv.' b)..
5. Fukо sгovёs veikiа jas indukuojаnёio mаgпеtinio lаuko ёаl-tlnius. Gегas.5io vеikimo pаvyzdys _ $ l9.l pгаdZiojе аpгaSytiD.. $J,ugg. bа.nd.уmаi. .Sukuгiйёs srovёs, kuгios indukuojisi vaгinejеptokStеlёjе' .kai агti jos.svугuoja mаgnеtiпё гodyklё,
.pаgаl Lеrrёodеsni stаbdo гodуklg. Jеigu гodykle nеjudj, o,gгеГtai sLrka-
11а ''1iгS гodyklёs !taisytа jаi lygiаgгеti plokStеlё, tаi_toiе plokStе.lеjе tа.ip -pаt indukuoj аsi sukuгiпёs sгovёs. Jos аtsiгаnda. dёl to,kаd рlokStеlё ju-da
. гodyklёs. mаgnеtiniаmе lаultе. Jеigu rodyklё
.sukаsi sinсhгoniSkаi s-u plokStеle, tai pastaгojoje neаts"iгanda" in.'dukсinё sгоvё. Pаgаl Lеnсo dёsni indukсinёs Ёuko sгovёs plokStе.,lеjе pгiе5iпаsi jаs sukёlr-rsiаi pгiёZаsёiаi, todёl bеsisцkаnti plokS.tеlё sukа раsltui sаVе magnеting гodyklg.
s l9.4' Saviindukсijos геiSkinys
!. Aplinl< ltiеkviеnq .lаidinink4, kuгiuo tеkа sгovё, yгa mаgпе.tinis lаul<аs. Sаvаsis kontuгo magnеtinis lаukаs sukuгiа saviin.dukсijos sгаutq Ф,.,, veгiаnti to kontnгo apгibotq pаviг5iц S:
ёia r -- sрindulys-vektoгius, nubгёitаs
i.iаviгsia.us еlеmеnto dS сentгq.
Kontйге tеkanёios srovёs stipгumas /
ut.livегsаli konstantа. Тodёi
!га59 B,. гeikSmg iЁ foгmulёs (l9.23) i ( l9.21) , gauпame:
Ф.,: Ё ta,,,],}аs;
i5 vеktoгiaus dl pгаdZios.
nеpгiklаuso l.ruo S,o
J*i tР
Г o'Фs,
Рo4т
Фn,,:I f*
aгbа. Ф^,:LI;
} [аt, .]',/ r a D.t\.
( I e.25)
(1 e.2 l)
ёiа B,. - Sгo\'е.( ma.gпеtinio -l аuko indukсijos vеktoгiаus B pгo.jеkсijа par,iгiiаr-rs еlеmепto dS noгmаlёjе..
. Раgal Bio-Sаr,агo-Laрlаso dёsn! (l5.7), mаgnеtinё indukсi..ja dB taSltе. еsаnёiame аfstumu r niro.sгоvёs / [ontuгo elemеn-*o ,1, 11,gi:
сlаvr.r L:ti Г o, ф } tаr, л'. (19.26)
,,sl
Dydis L vаdinamаs kontilгo induktуvumu (statiniu induktу.
vumu). -l l.^.4i,.n inrilllсtvllllГ2. I5 foгmr'rlёs (l9.26) rn"]ч:.'l* kontiгo indul<tуr,umаs pгl-
кtiusЫ tiй nuo to r.oi,tuio g"9t:!li,1u',l:ill:l"]:. ъ1п"ъ1uTцЁYy
''i;i...* " \lъ':l1, JLъ IJ i;' Г iH? il ф l . ; L; fi ;; i;1
9l {ill ot е l еk Гг i -
;; ;;, ;, i;;;' i1 - { у. ,xж
"
;аl*jj :, :. ili -l lТ,,'J']i''li:8,
nfr ioгili'lauso til< nuo
'' i'l'i:1';"1;l' t iъ:;Еi. iЬplаuki a, lt a d kont Пго in duktуvu пl аs slta iti.
nе геikSmе lygus to. koпtuгo',y]l"Р:й;i1Б'- йugn.iiniап.' sгаutui,
kаi juo tеkаnёios ;;";.; s..t1Pгumаs -lуgui,
vienetйi. Kагtu'lаikoma'
ъ i il i":, ri{,^' ",.",;'Т - t; *ц;цтг
t+ :*..*' : : :: : -,i. ;]::d], ь;.: й [ lfl Ё # : :: Ё l ж ; i""тJу' -,
-'i'Ёi i т' T lж l ;
ios mаgnetinis sгl
lн: *,:1 Ч1.сGsN{ sistеmojе induktуvumо-rliеnеtu lаikomas viеnas сentl-
*jй, n.i sio1. Ltlifiш-Ё.** *цlxЁ ii.l':.iJ{Ёl.]'TЁl;siiа sutampa su llg.lo. ц'lliсil:];.' .};й- ctinг1tmo viеnеto sгo.
iiъ; ^;.;;;,ii*"i'ui, "jЪ-i g."''.Tз:J^ l
.CG S м sti p гumo vt t
vеi. konturo .uu,йh,iй"Т3o, .,аut,' уiu 1уgu' i mаk-svеlui:
: [ в,as;s
riB:.il-!s.{.1at,,1;tт r1
i5 ёiа
'^ - *''. ф
I
Ф,n,
g:ф./в-*,'фutl
(intеgгuojamа visu kontГrго ilgiu l).\/еktoгinёs sumos B pгojekсi.iа kuгia noгs
r'еlttогiч . dеdamqjч ргсi1екЪijц
..tа kгyptimi
dёl
*.Jat, .1,;
( 1e.22)
kгyptimi yгa lygi visL1аlgеbгinei sumаi,'I.o-
(1s.23)
ldl, rlr-
ёta .'[d|', г],. --r,ektoгinёs saпdаugos [dl, г] pгojekсijа kontuгo /аpгiboto paviг5iаus еlеmеnto dS_noгйаlеs. kiypiimi..
з00
'lМхl сm:,тбsщз01 j
' '\,Jl?oРi#. i;;:г,.,' kad l A:0,l Ccs/vlr, o $ 16.2,_kаd
3Lr
o. j'.j flJН;:Yu;.f,"",i::.ff, ??:;i:;il "j " iг ap l in kbs. mа gn etin i s
^ Srё
- т gr
LJ- -!
-;-.
",;У.., xl3ll'нН: gl oi
.**.lo^Y1|os 19g.а i, а ts i г a n.d а,.
",l ::."?
ii'.i.рiЁътr*fl ilhJлftrгiжт-;i'э.i,x."ъtlъ:,tiЪ.f "J ; iT'.,J., 1' ;i;"$, l.':'p.9 l. i n c, k;ni;.T'' #l?t." j;l У 8o m s n еs i.
s гovё s k i t i m ; i...#.;i*ъъ..".;;.^ i o -,i.,iЪ.iiiiid,l1l,.l
6. Nustаtyl.,n'.' o,:g1l \:.ki dёs'п! kintа-=.^.ouё^g.1ndiпёjе, jеigtr
?i6.ъj',l1:"*.lx,ry.lЖ:. l,J";],. J,,lu.z, - R. гаgаl ,ioгmu]9.Ф. -B.S'Laultt-l mаgпеtinё iпdultсijа B ilgo solеnoido vidujе iS foгпtu.lеs ( l5.4) lygi;
B:ppo.п.I: ;
ёiа / -- solenoido ilgis, п: # - vijq skaiёiшs, tеnl<аntis ilgio vie.nеtui. Тodёl solеnоido induktyvum a |9'27) dаг galime йгеikёti5itol<iа foгmule:
д - Р. lro. N..s -P. lro .n,. ViI
ёiа И:S. /_sоlеnoido tuгis.
l H: l09 сln.
l i :! ff l! -i il I fj,, iJ i ii ff .,], f,
fl Ч]:l.J;' fl fl
. lfJ " l il i',illъtfl.dъ,i'il,1i*J" iг gеomеТrinТч
-кБniй.o -ut-.ni1,...ii"
д _ Ф,,, _ ry:д.1 ."-I
сtiа Ai _- bеndгаs solепоido .vijч skаiёius,tаs, r.егiаntis viепos vlJos гlboJаmq plotq
d": - !; ш.t1.
(t e.30)
*i,;i,ът jl+;.ii1lf ,JtЁf :з"",i!]:ъ,Т",#lr:i:,"-1.-;i:fl1ЁTJ,'
sгovёs iiti';;.;;;t'аl г1еj udanёioj е gй n dinёj о -;;lil
",".;"i,u n..o
Cl:Cr:-t.!!-dT
ir
,tlc._L. +
I- аIл
, . *1 j.,
fl',J u,.;fi
;, ;, i l ь ; i;'il" ;j i lъ:l :, |.' u' a u s o m y b g
dI с-I.Rсl|L'
kаd stа.magnе.
[oгmu lёs
(1e.27)
3.," - mаgnеtinis sгаu.
( l e.2B)
L.г Ll
T [1 l ! : fr.ж.ff
j ii": !'"t' ;lf ",}J # ffi i : ;iJ"Т'"J : -.,...'
l,- i? J:: :diеs rnеdZiаgos mignеtiniаm piarliа,Ьui.GгiеZtai tагiаrlt. foгmulё (l9.2s) tёга tеisinga tik tаda, kаi so.lenoidаs yга bеgа i ini:;^:.j" ;.']":. !"''ios is la.bЪi-.йuiJiие,,piu.
Ilo, Цido glаudZ.iai. viеnа. pгiе кitos,,йеs, 14 .i5vеsdаmi, lаil<ёmе,l(аd mаgпеtillis lir ultаs soIеnoido viаuiе yгa viепаlуtis.'5. Kаi l<oпtuгu tеkа nеpаstovi sгovё.s гa u tаs. кinta, li_ lЬn ti ге su si ku гi а induk-sс1ijy :;I.'j"s
ma gn еti п i sIndLrkсijos еlektг
gгa.na1n9i9. ъ"'; ;;:,:ъlii,,j.,1""],"а}i:lity:;;.-I;;;:"+lt'".l?,Y."]ju indukсijos еvi vаdinаma saviindukсijos еvj iг iymirna 6,. I5foгmtrliч 1ts.z; i. (l9.25) g,un,'., .-
I:
dIс*1л -,
(re.3t)
nuo Iail,;o,
I,L*'
, .'. ХХ skyriuje bu' oi::!It,. kad feгomаgn.l,*}'^,.lj.yкinis rnаgnеtiпis pгu.illllГ1Ъ"fo,l:o,?,l.,:.'}l.","i;i:"-T*}jЧi'*-i',::*tl'fl ;ifl ",;,J:а.;;*';нl;H:,ъT.#:i:fi.* lьlЬi;.ir
Siuo ;Тйi1,.J"iiiliJu*.,1o, evj gаlimа uziЪsyti io..c,: - !*o:
-r0,"..i. ,.'_dФ^,
--vаdinamаsis dinаminis kontЙгo iлduktyvuпаs.з02
/lo DO\
303
*12, k
ёia С _ lаisvа intеgгаvimo konstantа.Рotеnсijuоdami gaunаmе:
-Л ,
с_I.R:C,е L
Sгor,ёs stipгumq ргаdiniu laiko momеntuТuomеt
с_ IoR: C'
[гаSomе C геikSmg i (19.32):It
С_ln:(i:_ IgR).g-ТIPегtvагkg pastагqjq lygt!, гаndаme:
t-r**')
solеnoidаs su gеlеiine 5егdimi, kuгio induktyvtrmаs Lt ir уaгizt,Rr. Nuosеkliаi Ьu lеmpа B ijungta varia Rz:Rl' kuгiоs induktу'vumas tol<s mаZаs, kаd jo gаlimа nераisyti' [jungus гаkt4 K' sгo-vё, tеl<anti lеmpа B, nusistovi pгaktiSkаi t4 pat momеntq, o lеtn.pos .4 gгandinёjе ji palаipsniui stipгёjа iki pusiаusvугos геik6mёs.Todёl lempos А siulеlis kaista dаug lёёiаu' nеgu lегnpos B. Nu.sistovёjus lempojе А pusiausvугoS sгovеi' lеmра А iviеёiа tаiрpаt, kаip iг lempа B.
B' Kai еvj Saltiпis i5jungtas, 6:0, iг foгmul9 (19.33) gaunаmе5itоki4:
Lаikуdаmi, kаd $' R
ln(C- tR): - +
I: Io. е
(1s.32)
(l:0) paZymimе /9.
( 1s.33)
Si геiSkin1 gаllmе stе.l9.t2 paveikslе. Dvilуgiаgгеёiai i akumu.su lеmpа А ijungtas
iг L pаstovйs, suintеgгаvg gаuПаmе:
./+ln с;
D-т'I:Iв.е L ( I e.35)
I5 ioгmuIёs (
гoje gгаndinёjеnuolatiпёs еvjpаstоr,us) .
7. Ijuпgus еr,j Ёаltin!, pгаdinёpasidагo Sitоkiа:
sгovё /o:Q, tаigi foгmulё (l9.33)
(r9.34)
Gгаndinёs sгr;vё palаipsniui stipгёjа nuo nulio iki геikSmёsf, ,
аtitiпl<anёios nuolatinёs sгovёs stipгum4 (lg.l1 pav.).Sгovё stip.rёjа tuо spaгёiаu, ltuo didеsnis santykisf , t. y. kuo maZеsnis gгап.
l9.33) galimе гasti, pagаl koki dёsni kintа uida.sгovё, ijungiаnt i gгanding iг i5 jos iSjungiаnt
$ Saltini (gгandinёs vагZа R iг induktyvumas L
Sгovё gгandinёjе palаipsniui silpnёja nuo pгаdinёs геikSmёs/о iki пulio (l9.13 pаV.). Sгоvё silpnёjа tuo spагёiаu' kuo di-dеsnё gгаtldinёs vaгZа iг mаZеsI-ris jos iпduktуvumаs.
с
l9.lЗ pаv. 19.14 pav.
Iпdukсin9 Sгovg, ltuгi аtsiгarrda, i5jungiant еvj 5altini, gаliгnapadеmoпstгuoti A. Еiсhеnvaldо pasiulytu bаndуmu (l9.l4 Рav.).Маgnetoеlеktгinis gаlvanometгas G (zг. $ |7.2) iг didеliо irldult-tyvumo гitё L ijungti lуgiаgгеёiai ! аkumuliаtoгiц bаtегijos 8gгаnding. Kзi гаktas r( ijungtаs' sгovё tеka galvаnomеtгu iг ritеi5 kaiгёs ide5ing. Тaгkimе, kаd galvаnошеtro гodyklё tuоmеtnukгypstа i de5iп9. Jеigu ant pгietaiso skаlёs aгti гodyklёs nеutга.liosios padёtiеs !taisysimе atгamёlg /, kuгi neleis гodуkiei nu.kгypti !dеSing, tai, ltаi гaktas /( bus ijungtаs' ji liks nешtгаliojеpаdёtvjе. I5jLrпgus гаkt4 (, гitёjе atsiгаdusi indukсinё sгovё bustos paёios kгуpties, kаip iг pаgгindinё sгovё. Pгo galvаnomеtг4ji tekёs i5 dеSinёs ! kaiг9 (Zг. bгukSning гodуkl9 19.l4 pаv.)' iгpгiеtаiso гodуklё Zyrniai nukгyps i kаiг9.
9. Apуtil<sliаi iveгtinsime, kokio didumo saviindukсijos еvj atsi-гanda nuolаtinёs sгovёs gгandinёjе' kai jos vaтia аkimirkq padi-dёjа nuo R0 iki R. Sakykimе, kad gгаndiпёjе !jungtЧ sгovёs ёаl.tiniц еvj аlgеbгinё suma lygi $. Тrromet i5 pгаdZiц joje tеkanuolаtiпё sгovё /6, lygi
F,0 _ p ,
rro
20' Flzikos kцrsas, Il t.
- +Ё(l
.:т \
dinёs indцktyvumаs iг didеsttёbёti bаndymu, liuгio sсhеmаr'iеnоdos kаitгinёs lеmpos / irliator iu bаtегijos Д gгаnding.
з04
Jos vагza'аtvaizduotаB i1'ungtosNuosеkliai (le 36)
305
'" *,Т, J
uliЪiЬъ3'i,i!i.T ii iJ,ilь $6i T: "Ё ;;vе
/ p aki n t а p а ga l
д
-e I
/ аtZvilgiuiSгаiSk4: -
R-т I
'../ R:( | -.
\Лo
-^|ij1 г_егепсijа.vg. 5!
. гeiSkin!
gаu11аmе sаviiлdukЪijos еvi
I5 ioггnulёs (l9.37) tnatomе, kаd, kai gгaлdinёs induktyvumasdidеlis, tаi, smагkiаi pаdidёju, 1o, uu.zu;(+';;), ..",]l]"u.,.,.,uYj guli.buti daug1 kагtч didеsnЪ uZ tovеs Sаltiniц е'-i.... ..чlLLl uluс)',е uZ тo.le gгаndinёjе !juпgtЧ sгo.
#,0
ёl^l/^l1., r ll i I
Itl
t.tJYсlI
#'o6l'[,l
ЧI. Didelе saviindul<сilo-.' u.,j., st.tsidaгаnti, gгеitai iSjungiant еlеkt.
i*t*.J.'Лгhil*,T*у;i'н;НlЦ:tн'":;"',:.ъ,,Ъ.,т::-tll:
frЩ} j*ДЕ x': 1,i"''Щц : Цfт !#*ъl
Ё-i.l'ffi H ilmа gгапdinё, kondепsаto.iui i.lиilJJ1,P-.чo to iёsikгauпa pег
[fi j,ff','*}l;,д,fi аti;ьffi i'Ё,.i'чrr.:,:,fl*;,iht"i:i?;;
l., lu, o' i i r;li'?'; ъ: i i' j1 ; : l i hъ
j,i io, iТiilЕ',,,T,1яl :I "ii-*-
306
^4)I
?1i"N<2
D
rLI',4
'='Ro '' - +f (1* : l i ir i Цiii l ъ'т i
ffiъl * н ^5 Ц; ъ",:il
: ъfi ' : l:fr i',iJ,9i?i T^1 f#;nustatyti.pаgal Lеnсo dеsn!. t0.ts,pu
i.;1 #:lн - нъii r< u i p-a.g. in аl; ё' ;:: tff ,
i ; .ft .,1 i l?, liili&i: l;'uё. t ёt.u йkl ; ilй Дft
'
J''ilT ".TtAo' i:l,i,',"9ii;,i#}'x*l' Нl"Jlx'.oi l ]?н- "Ъxjfi ll:tir."1а' l:l.Ч;l': .
а гt i р ar) i гEi, us. йu a i n u.i,
н; tr f j:H;
"i,:Ьff " i. ".' "
e, u, .
Т Ь oЪ' Б,Ц!]:"'' j 3, {;:/# .
j i l fl i : l.
;i;;i. ji 5-t, ii,.,"]. i ]i. i. IJ.jЪ" x1] ;,]' ъ,x' o,'. u s i а s l a i d i n i n кo р а v i г.
p u u i, s i n i u -"-t
Jй"u,- .u
,o u, i i n " t. к ш,.- ;" i! i'"u.iJ,." l*:",.,f I^т lli 3 :srovёs tеka tik labаi .ploпu pаviгsiпiu laidiпinl<o sluoksniu' To.l<ioгns sгovёms nаudоjimi uui",o.ii'j. foгmos lаidiniпkai. ISoгinisjч раviгёius tuгi bПti
.nеsutгпкineй']
'iiip ',еpugiаi"i",, nеs tai tuгi didёI9 i-"^l-ъ-i:T!i;. ъТ;3iji;,o'i"i1i.
}т;;}' :1ж,l'г :1 "111x1r
"''oueЬi, i, v ;;T' ; ; ;;;, i !l?un g i u * u,Kаitinапt pilnavi.duгius lаidininkus аuk5to daZnumo sгovёmis,dё1 paviгSiniЬ еfеkto ь.".iй.
"ii...i]iuйl^"i!""'iiiil",,,]Х.,ij"' .
sluoksпyjе. Siuo pik й гё p а vi г 6,
", " ; jfl
i.li xT;y;" *у уJr;' l. !,1T' ll,Ъy! fl lil1:i, *:ig*i, iв. йi""й
.i.*mpr i a гhёius,
"rиo;,""1li j:i.f,ltu
i?' uЧiJ.. il?.Siпч dеtalеs, kuгias vЁikiа'йЪi"Ё..upк.ouo,.
$ l9.5' Savitaгpio indukсija. Tгаnsfoгmаtогius
dj i Ц:nзd i, i :i#,:? i::. l ?.| }l,1l,,i ;' i:. :1 г iT; i: H " ;,:l : l:'JЁ;
il#- ffi *;j*jf : :ln:,-:.' : [:i ;т*Ё i ,{i i i
lx fflT ;
't *'.;'
j i ;
i31 1 i 1.
a .iriй i fi
" ; ;.ii!"iii T 1 lЪ
"-,ii;j; "; j " E; т'. ;j li* i. ?frT ? .
iiЪl,i.;;i;J;.:ig;ndinio еlеktгйagnЁtlйа' ;,'а"iiы;Б' dёsпio
ls сIа
л
-.-(.e'е
-tI
с. j?p
D
&
ет
,с
-7- :L
iг pаdаuging iS (_ L),
лr\ | '
-l|е /'
(r e.37)
l9.l5 pаv.
." dФ-,.'- it t (l9.ЗB)
ёia Ф-gr _ mаsnetinis.sгаutаs, kuгis vеriа аntгоjo kontiгo paviг.Siц iг pгiklаus6 nuo piгmoj;-'k;;i;;"'sгoves sцkuгto magnеtiniсllаuko. GaIima si dydj p""йi"ti.pйoj9 i. ,,'iiБj" кЪ,itЪ.ч ,u-YillTi" indukсij"оs ,mignetiйu .;,;;i;.
Еlеkt.гoteсЁnikojе jis vа.dlnamas savitагpio indukсijos .suгiStuЬju,.uuiu [zi.. s.l,z.+l.2. P a ga| B io_ S аv а г"_i.p r..Ы";;;,"l ;l ;;Ц". ц;n1 o.,l.*.u gn..tinio lаuko indukсijа y,a p.Ьpoгсingа sгovei 11. Sampгotaudаmi, A"cЦ kalbа Zodis ,.skin.. геi6kiа ,,oda.., t. y., Iаisvai verёiаnt, pavi15ius.
u,.t. -
tal
P.:i,:],i, kаip аnkstеsniojo pагаgгafo pгa.dZiojе, galimе pагodyti,кad mаgnetinis sгаutаs Ф-z, yгipгopoгСlПgаS sгovеi ^11:Ф,nzt:Mи.Ili
(19.39)
:2' !' r:-- р гoрогсiifl.9:" -kоеf
iсiеn tаs,. p гikl аusап tis tik nuo pi г.
*?;' ;,3Ё'-'ъ?oo}1n'o.u gеomеtгines
.foгmos,
",;й.;;. iг .tагpu.tаidumo]._RЬ jiы."*,.;,Ъ jx""ъi#;,+,::'ъxiР9н\?:,1lJjт'ъiflJ,Ъsavitaгpio induktYvumu^ (statiлiu ia"ita.piо iпduktуvumu).,..iаlvвi1r '9.'.ul::.,-{.l91iэl
ii trgisj, matomе, кu,a auiЬ1,J кo..tuгt1 sаvitaгpio induktyvurТro diйеnsijЪ ;г mataviйЫ ui.nЪt,i y.utol<iе pаt, kаip iг iпdu.ktyvum; [.- ..'.
JеIgu sгovеs 5аltiп! а[ju,пgsimе пuo аntгojo kolrtuго iг pгij uпg-i.i:: p.i" piгm.оj.о, tai pasta?аju-е ut.,.ns sгovё 1z. SгovёЪ./2 su-кuГtаs mаgпеtiпis sгаt-ttаs Ф,,rz, vегiаntis piгmоj""к"."iiй pаviг.Siч, i5гeisk-iаmаs аtlаlogiir,,,,iТb.i6).Ъ.гпut.'
Фиtz: M,,.]"i 11 9.40)
ёia^ /v!'p - piгmojo iг aлtгojo koлtuгч sаvitагpio iпduktуvutnas.3 ХХ,skyгiujЬ bus,.paгodytа, kaj ;iщ.Ъl:q-u']Ёu,^i{JЁ,.us fе-гomаgnеtinеs, rnagnеtinis pialаidumаs ПepГlкlauso пuo rnаsnеti.пio Iаukо stipгumЪ., Kitаip taгiапt,_Jч пrаgпеtinis p.,l..lil;;,;пергil<lаuso nuo to. t<оtiо ,itipiuйo"'.iou"
ийiа mаg;;й;l lauk4.Gаlirrа pагodуti, kас1, jеi ^"ii;ui;; ;;ъ.l';iЪli i.Ьniп.^i,.,u.u n..
l::,:.T]:g".tiп.ёjе. аpliпkojе 1oге, vаndеriy1; i;l. t.);,.i;i..,vit,.piotПduktуVumai t\42' iг fuIp t:r гp sаvgs Iygus:
r3"1' o"
,.;^J:]g, kontuгаi t iг 2 уraIJ9чi9,nшo sгоvёs stiрг jmo]sгеll{stl апаlogiSkа (tэ.аз1
f егomа gп еtinеjе/ 1. r асlаLl lг tuofoгmulе:
арliл.kоjе, tai А421 pгi-аlvеJuеvj 6zgalima
f _ dФ-",e2 - - ----; _-
аI: *fuI"ro,^
*1 ( r 9.43,)ёia ,tr'{,,a',: dФ::у
,i, - vаdlпаmаsis апtгoio iг oiгmni.rrfii^ :_J.-r ]
'J- |\ у!I,',';, kontiгr; di-nT'Дl:..:uvitaгpio iпduklуvшmаs.
i9': Тi :i:Ч :1 #1 : l'.", /.
.ff if l, *.l я: tg^.r.1 : : t г а Ir s [o г m а t о г i ч v е i.kimаs. т,.onslo.йii;...'., ". r UIcnlllI u pa gгlSt аs tга Ils[oгmаtогi
ча u ltS t i п i i ; ;Б;;; ;ъ;; l1'' ii ;',"",j Tl l. li: l: т:',ь'' i Ьu j'. i tiйЬ
" r
а u ltS t i п t i а. b u p o /.йl ;, t,r.. к iЁ,.i ; i ; ;'l i: T8:ls ъ ;ixl;:, Ё, ;T,,.ън,il.,
l9. l6 pаv
- Тodqt dуdiia,i,/\421 it./VI12 buvo pаvadinti dviеjr-l kопtuгч s а v i-tагpio indulttyvumu.
..'j:]gu аpliпkа.f егоInзgПеtinё, tai,М21 ir М12pгiklauso nеtlj( nuo l<oпtuгLl sеomеtгiпЕs foггnos, mаtгпеnu ]г sаvitагpio pа.dеtiеs, bеt dаг ir йuo. jais tеkanёi;-;;"viч stipгumо. .l'okiuatvеju lygybеs. (l 9.4l ) пеtu геsiглЁ.
+. UаlutlП9 Ioгmu]е,, iSгеjSkiапёi4 savitагpiо iпdukсijos еvj, kuгiatsiгаndа aпtгаjаmе - koпtuге, kiniаntgаuti, pakеitf iig.5вl Ф^zt jo iЁгаi5kа 1i.floj;'
sгovеi .11, gаlimе
(re 41)
/lq 49\
(t e.43)
nuo iбoгiпiч magnetiлiч lаukц рovеikiо,
,;ч,., ffi }:l : : Ц' i цi;; фъ.. !1ъy,lx' ;:, $ll.;* J;.;ж l, Ё,l',. 3 3;,;a.рVlJos gаlаi pгiiuifljj,р,i" й;'t;,;;'i"s
,SгoVеs Sаltiпio, o аntгo.jнт1* з #ff fli
t' l * ii ц; *
LТ.т ;
Т" t1jцiЧ i. *,ТJ#ll, .. l;ж l:
lJ :Ц'ъЬ s,iii'.
+ЁЁ :f,jl, iЦЦfl *;,}#iT d.# : #j.#Ъ?;,, 3
j,l i i : il : i
j
; * i*1,' .т,т try; :Ъ
|"чТ,,1.,ъ З н;,;*'": * . 1'1 !: Ц
i,i,' l J u,..,x'J,,.i.Tх
"',1 :; }. iji#;
; :
j : -,,:. :-.,,::vitагpio i";;kй;;a i;
.i;;;;1ц ii;зB).1?*'?inll,9inаmllt1 sа-
}V[", : Ф,!.,",
lг
fuI2r: Mp
c z: - ff {м,,. l,)
Jеigu kontuгц f огmа, . matmеnys, savitагpio pаdёtis, bе tо, iгаpllnkоs mа'gпеijnis p.it,lau-^,|,.iJuп,, tai,fuI21:сonst, iг [oг.mulg (tg.42) galimе pеггaSуti slttirl:
F - r,r dI,(z* -rtt2\.- dI
l I,аij<omа, kаd kontПгаi izo]iuotjo aрlinka r,ieпalytё iг izotгoрiпё.
308
l'r dФ.1vl zt din
;i;,J,*,' - гnagnеtiлis sгаutas, vегiaпtis visаs аntгiпёs
.i.:fl'т"у:Alo};:"" fогmulg (16.27) mаgnеtinis
аpvijоs
tФ': f,;сla 6^ - mаgлеtov.агos jёgч, ltuгiаs .^Ч!чliq sгovёs piгmiпеjе ir;i.,J'}.jъ",;н:'l:т;j";l,iЁ ip;il;.ъ: а t gеb.i nе su m а, R- - Sег.
sгautаs tгаnsfoг.
fi
I
L
з09
ЗLn'. Аpsiгibosiгnе til< trro, l<аd i5nаgгinёsime tгаnsfoгmаtоiiаus tuS-.;'1ii.^.]lu^, ! v jo larЬq, еsаnt аГviгаi апtгinеi gгandiпеi (/,:0).l uSсloSloS еtgos аtvеju
С,": N,. I,;ёiа 1/1 - piггninёs аpvijos vijq skаiёiшs. Todёl
.,,:** iг Ф-2r: N, Ф,,.;
ёia N2 - аntгinёs аpvijos vijq skаiёius. Vadinasi'мu: N, ?, M,,,,n: N" +,M",:+ iг M"'di,:Щi/, *(*) (i9.45)
Piгmiпёs tгапs[oгmаtoгiаus аpvijos stаtinis iг diпаmiпis induk.tyvurnai аtitiпl<аmаi lygus: l|
8. Тгапs[oгmаtoгiаi пеpapгаstаi plаёiаi nаudоiагпi Siu diепLtеlеktгоtесhn ikoi е iг га diotЪсhnikoj е. iаis gali;;
_;;ly gi"Тi Ъ,p.й;:tаi, pаkеisti, рlаёiosе гibosе klntайosiй Sгovеs }'tаmp4, o еneгgijоsnuostoliai tёга visаi пеZуmйs.
( 1e.44)
Lт: Nl
_хтz d- dlt
Ф",-JiIr -R-
/1' \\&"/
iг L,a,n: N, +:
Uz:с2: _]и"'ш. #...,|n.qloвlst.ui !tагпpа. IJ1 |уgi srovёs SaItjnio evj 6vldlnеje vагzojе r skiгtшmui' t. y.
U,: С_ It r.Pagаl omo desn!
'с LFt
e I Ll
-l, : л, +r iг ц:1.л._d. ;
ёiа.Q.-piгminёs аoviios varia, o €,, iojg susidагаnti sаviindukсijos еvj.Pаkeit9 6r jоs iSгаi5kа рugal fo'mф. tr6.jo,l' ЕЪй;;;. -.
Ц:1,Д,*Z' o,- L"dt
-^].1ik1lt -Si4 foгmuIе visiems tгаnsfoгmatoгiаms, рirmаsis de5iпiosiоs pusёsnагys gauпаmаs пеpаlYginti maZеsnis ui, antгqji. iodёl jo gаllйa пеpiisуtiiг Iаikvti. kаd
, dI,wt: J_din _ir
.
-. I5 formuliц (l9..15)-(l9.48) i5plаukia, kаdсlOslos еlgos' аtvej.rr- lуgus:
I U" I Nztdiп ^ьI u, l:l;:,N,
310
(le 46)
(1e.47)
iг .itаmpos kгitimo /11 jo
(l e.48)
tгапsfогmaсijos koеfiсiепtas tuS.
I
( l e.4e)