КУЛОН заңы

Электр зарядының сақталу

заңы.Қозғалмайтын
зарядтардың өзара

әрекеттесуi. Кулон заңы.
Элементар электр заряды

𝑭 = 𝒌 𝒒𝟏 𝒒𝟐

𝒓𝟐

Сабақтың мақсаты:

• 8.4.1.4 электр зарядының сақталу заңын

түсіндіру

Өткен тақырыпқа шолу

Дененің заттарды өзіне тарту қасиетіне ие болатын
құбылыс электрлену деп аталады.

Электрленуге

әрқашан екі дене қатысады олардың екеуі де
электрленеді.
•Электрленген денелерді зарядталған деп те
атайды.

•Электрлік өзара әсерге сандық сипаттама беру үшін
“электр заряды” ұғымы енгізіледі.

•Электр заряды деп электрлік өзара әсердің
қарқындылығын сипаттайтын физикалық

шаманы

айтады.

•Жібекке, қағазға үйкелген
шыны оң зарядталады,

•жүнге үйкелген эбонит теріс
зарядқа ие болады атады.

•Электр зарядының екі тегі
бар: оң және теріс.

•Аттас зарядтар бір-бірінен
тебіледі,

•әр аттас зарядтар бір-біріне
тартылады.

Электр зарядын q әрпімен белгілейді. ХБ жүйесінде электр зарядының өлшем бірлігі

француз физигі Ш .Кулонның (1736—1806) құрметіне Кулон (Кл ) деп аталған.

[q] = [Кл]. Кулон электрлік құбылыстарды зерттеген

ғалым.

•Ең кіші электр

зарядын элементар

заряд де атайды. Оң элементар

заряды бар бөлшек протон деп аталады. Протонға модулі жағынан тең
теріс заряды бар бөлшекке электрон деген атау берілген.

•Элементар зарядтың сан мәні

эксперимент жүзінде табылған:

•q e = –e = –1,6 · 10 –19 Кл.

•q p = + e = +1,6 · 10 –19 Кл.

•Кез келген зарядтың шамасы элементар зарядқа еселенеді:

• q = N · e

Өзара тексеру тесті.

1. Қандай зарядтар бір-біріне тартылады?

а. аттас.
б. әраттас.
в. екі жауап та дұрыс.

2. Электрон қандай әріппен белгіленеді?

а. m
б. q
в. e

3. Электрон зарядының өлшем бірлігі?

а. К
б. Кл
в. Н

4. Заряд қандай әріппен белгіленеді?

а. g
б. q
в. e

Топқа бөлу әдісі

е
0
1

электрон

4
2
Hе

p1
1
протон

n1
0
нейтрон

9
4
Ве

n
1
0

p
1
1
протон

нейтрон

Зарядтың сақталу заңы

Оқшауланған жүйеде барлық денелердің зарядтарының
алгебралық қосындысы тұрақты болып қалады

q1 + q2 + q3 + ... +qn = const.

Қолданылуы:

Ядролық

реакция
e

Np

U
0
1

239
93

239
92






Диссоциация

реакциясы
+

-

NaCl

Na +Cl



Кулон заңы – электростатиканың негізгі заңы

Электростатика — тыныштықтағы зарядтардың

өзара әрекеттесуін оқытатын
электродинамиканың бөлімі

Екі тыныштықтағы зарядтардың арасындағы өзара әрекеттесу күші
зарядтардың шамасына тура пропорционал, ал олардың арасындағы

арақашықтыққа кері пропорционал.

Генри Кавендиш

1731 — 1810

Айналмалы таразы, 1798 ж.

𝐺 = 6,754 × 10−11 Н × м2

кг2
(1798 г)

𝐺 = 6,674 × 10−11 Н × м2

кг2
(қазір)

2
21
r

qq
k

F




2

2

9109
Кл

м

Н
k





http://www.eduspb.com/node/2400

Кулон заңы

Нүктелік зарядтар өлшемдерін
олардың арасындағы
арақашықтықтың ұзындығымен
салыстырғанда ескермеуге болатын
зарядтар.

𝑭 = 𝒌 𝒒𝟏 𝒒𝟐

𝒓𝟐

𝑭 = 𝒌 𝒒𝟏 𝒒𝟐

𝒓𝟐

𝑭 = 𝒌𝒒𝟏 𝒒𝟐

𝒓𝟐

𝑑

𝑑

𝑟

𝑟 ≫ 𝑑

Нүктелік заряд

𝑟

Кулон заңы: вакуумдағы екі
нүктелік зарядтың арасындағы
өзара әрекеттесу күші зарядтардың
модульдерінің көбейтіндісіне тура
пропорционал, ал олардың
арасындағы арақашықтықтың
квадратына кері пропорционал.

𝐹 = 𝑘 𝑞1 𝑞2

𝑟2

Ԧ𝐹4,3

Ԧ𝐹3,4

Ԧ𝐹6,5
Ԧ𝐹5,6
Ԧ𝐹2,1
Ԧ𝐹1,2

Ԧ𝐹1,2 = − Ԧ𝐹2,1
Ԧ𝐹5,6 = − Ԧ𝐹6,5
Ԧ𝐹3,4 = − Ԧ𝐹4,3

Шарль Кулон
1736 — 1806

Электр зарядының өлшем бірлігі

[ 𝑞 ] =

Кл

𝐹 = 𝑘𝑞1 𝑞2

𝑟2

𝐼 = 1 А

𝑞 = 1 Кл

𝑡 = 0,1 с𝑡 = 0,2 с𝑡 = 0,3 с𝑡 = 0,5 с𝑡 = 0,7 с𝑡 = 0,8 с𝑡 = 1 с

𝑘 =
𝐹𝑟2

𝑞1 𝑞2

[ 𝑘 ] =
Н × м2

Кл2

•Әр зарядтың шамасын 2 есе арттырса?

Кулон күші қалай өзгереді, егер:

•Зарядтар арасындағы арақашықтықты 3 есе кемітсе?

•Әр зарядтың шамасын 4 есе арттырып, ал олардың
арақашықтығын 2 есе кемітсе?

•Егер диэлектрлік ортада зарядтардың өзара әрекеттесу
күші вакуумдағы әрекеттесу күшімен салыстырғанда 4 есе
кемісе, онда диэлектрлік өтімділік неге тең?

2

2

1

r

q

q
k

F






Элементар заряд

Элементар заряд
(электрон заряды):

𝑞𝑒 = 1,6 × 10−19Кл

𝑄 = 𝑁𝑞𝑒, 𝑁𝜖ℕ

Кулон заңы

Бүкіләлемдік тартылыс заңы

𝐹 = 𝑘 𝑞1 𝑞2

𝑟2
𝐹 = 𝐺 𝑚1𝑚2

𝑟2

𝑟

𝑚1
𝑚2

𝑟

𝑞1
𝑞2

Модульдері тең екі әраттас зарядтар бір-бірімен 10 Н-ға тең күшпен
әрекеттеседі. Егер олар бір-бірінен 5 м қашықтықта орналасса,
олардың модульдері неге тең болады?

5 м

𝑞1
𝑞2

Берілгені:

𝑞 − ?

𝐹 = 10 Н
𝑟 = 5 м

10 Н

5 м

𝑞1 = 𝑞2
𝐹 = 𝑘𝑞1 𝑞2

𝑟2

𝑞1 = 𝑞2 = 𝑞

𝐹 = 𝑘 𝑞2

𝑟2

𝑞 = 𝑞1 = 𝑞2 =
𝐹𝑟2

𝑘
=
10 × 52

9 × 109 ≈ 167 мкКл

Негізгі қорытынды

 Электростатиканың негізгі заңы (закон Кулона): вакуумдағы

екі нүктелік зарядтың арасындағы өзара әрекеттесу күші зарядтардың
модульдерінің көбейтіндісіне тура пропорционал, ал олардың
арасындағы арақашықтықтың квадратына кері пропорционал:

𝐹 = 𝑘𝑞1 𝑞2

𝑟2

 Нүктелік заряд — бұл материалдық нүктеде орналасқан заряд.
 Электр зарядының өлшем бірлігі:

𝑞

=

Кл

Үй жұмысы
§ 19. 13-жаттығу (1-4)

Рефлексия
• нені білдім, нені үйрендім
• нені толық түсінбедім
• немен жұмысты жалғастыру қажет.