Кулон за?ы — екі н?ктелік электрикалы? зарядтарды? ?зара ?серін сиппаттайтын за?. Тынышты?та?ы екі н?ктелік зарядтал?ан денелерді? ?зара ?серлесу за?ы б?кіл ?лемдік за??а ??сас деген пікірлер ХVIII-?асырды? ортасында туа бастады. Осы пікірді? д?рысты?ын 1785 жылы француз ?алымы Ш.Кулонд?лелдеді. Кулон за?ы бойынша
тынышты?та?ы екі н?ктелік зарядтар зарядтарды? модульдеріні? к?бейтіндісіне тура пропорционал, ара ?ашы?ты?ты? квадратына кері пропорционал, та?басы зарядтарды? та?баларыны? к?бейтіндісімен бірдей, ал ба?ыты екі зарядты ?осатын т?зу бойымен ба?ыттас к?шпен ?зара ?сер етеді.
Кулон т?жірбиесі[??деу]
Ол жі?ішке серпімді сым?а ілінген ж?не шыны цилиндр т?різді ыдыста орналастырыл?ан шыны тая?шадан т?ратын ?ондыр?ы-иірілмелі таразыны ?олданды.Тая?шаны? бір ?шына кішкене металл шар бекітті,ал екінші ?шына оны те?геріп т?ратын ж?к ілді.Жіпті? жо?ар?ы ?шын оны? ширатылу б?рышын аны?тау?а арнал?ан б?ліктері бар шкала?а бекітті.Ыдыс ты?ынында?ы са?ылау ар?ылы д?л сондай бас?а сына? шар енгізді.Содан со? шарлар?а о? заряд берді ж?не олар бір-бірімен ?зара ?рекеттесті.Ал оларды? ?рекеттесу к?шіні? шамасын жіпті? ширатылу б?рышына ?арап аны?тады. ?лшемдері электрленген шарды? ?лшемдерімен бірдей,заряды жо? ?шінші шарды? к?мегімен Кулон алды??ысыны? зарядын те? екіге б?лді. Осылайша,Кулон т?жірбиелерін ?орыта келе,шарларды? ?зара ?рекеттесу к?ші оларды? ара?ашы?ты?ыны? квадратына кері,ал шарларды? зарядтарыны? к?бейтіндісіне пропорционал екенін аны?тады. ?рі,оларды? ?рекеттесу к?ші ?р ортада ?рт?рлі екенін бай?ап,ортаны? диэлектрлік ?тімділігі деген шама енгізді.Ол ?р ортада ?рт?рлі м?нге ие. О?ан ?оса,Кулон электр т?ра?тысы деген шаманы енгізді
За? орындалу ?шін мына шарттар орындалуы ма?ызды:
зарядтарды? н?ктеде болуы — я?ни зарядтал?ан денелер ара ?ашы?ты?ы оларды? ?здеріні? ?лшемінен ?лде?айда ?лкен болу керек — ?йтсе де сфералы? симметриялы бір бірімен ?иылыспайтын к?лемді ?лестірілген зарядты екі дене ?зара ?сер ететін к?ші сол денелерді? симметриялы? ортасында орналас?ан эквивалентті н?ктелік зарядтарды? ?сер ететін к?шіне те? екенін д?лелдеуге болады;
олар тынышты?та, ?оз?алыссыз болуы. Болмаса бас?а да к?штер пайда болады: ?оз?алмалы зарядты? магнит?рісі ж?не о?ан с?йкес бас?а ?оз?алмалы заряд?а ?сер ететін Лоренц к?ші;
вакуумда орналасулары керек.
Дегенмен азда?ан ?згерістермен за? ортада ж?не ?оз?алмалы зарядтар ?шін де орындалады.[1]
Векторлы т?рде Ш. Кулон за?ы т?жырымы былай жазылады:
СГС заряд ?лшем бірлігі k коэффициенті бірге те? болатындай алын?ан.
Халы?аралы? (СИ) бірліктер ж?йесінде негізгі бірліктерді? бірі электрлік ток к?ші ампер, ал зарядтікі оны? туындысынан — кулон болып табылады. Ампер шамасы k = c2·10−7 Гн/м = 8,9875517873681764×109 Н·м2/Кл2 (немесе Ф−1·м) алын?ан. СИ-де коэффициент k былай жазылады:
м?нда?ы ≈ 8,854187817×10−12 Ф/м — электрлік т?ра?ты.
Біртекті изотропты? затта формуланы? б?лімінде ортаны? салыстырмалы диэлектрлы? ?ткізгіштік к?рсеткіші ε пайда болады.
СГС-та
СИ-де
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Сабақтың тақырыбы:Электр зарядтарының өзара әсерлесуі. Кулон заңы.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік мақсаты: оқушыларда электр зарядтарының өзара әсерлесуі, нүктелік заряд ұғымдарын қалыптастыру; Кулон заңының физикалық мағынасын түсіндіру; Кулон заңының формуласын қолданып қарапайым есептер шығару;
Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);
5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А) теориялық білімдерін тексеру.
Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.
Б) есептерін тексеру.
ІІІ. Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.
Электр заряды, электр зарядының екі тегі.
Зарядталған денелер өзара калай әсерлеседі?
Электр зарядтарының сақталу заңы қалай тұжырымдалады?
Атомның құрылысы қандай?
Элементар электр заряды дегеніміз не?
V. Жаңа материалды меңгерту:
Сабақтағы негізгі материал.
Кулон заңының ашылуы жэне оның қыскаша өмірбаяны. Кулон заңы электростатиканың негізгі заңы. Нүктелік заряд ұғымы. Кулон тәжірибесі:
пропорциональдық коэффициенггі енгізе отырып, Кулон заңының формуласын аламыз, Мұндағы к -пропорционалдық коэффициент
Электрленудi түсiндiру. Зарядтың сақталу заңы. Электронның және атом құрылысының ашылуы көптеген электрлiк құбылыстарды түсiндiруге мүмкiндiк бердi.
1. Үйкелу кезiнде денелер қалай электрленедi? Бейтарап бөлшектерден (атомдар мен молекулалардан) тұратын денелердiң қалыпты жағдайда заряды жоқ. Үйкелiс процесiнде өз атомдарынан шығып кеткен электрондар бiр денеден екiншiсiне өте алады. Осы кездегi электрондардың жолы атомдар ара қашықтықтығымен шамалас. Бiрақ денелердi ажыратқан соң олар зарядталып қалады: өз электрондарының бiр бөлiгiн берген дене оң, ал сол электрондарды алған дене терiс зарядталады.
Сонымен, денелер электрондарын жоғалтқанда және электрондар алғанда электрленедi, демек, электр зарядын алады. Бұл кезде жаңа электр зарядтары ғайыптан пайда болмайды. Тек электрленушi денелер арасында бұрыннан бар зарядтар екi денеге бөлiнедi: бiр денеден екiншiсiне терiс зарядтар өтедi. (Кейде электрлену иондардың орын ауыстыруына байланысты.)
2. Нелiктен металдардан электр заряды өтедi, ал диэлектриктерден өтпейдi? Диэлектриктерде электрондар өз атомдарының ядроларымен мықтырақ байланысқандықтан дене iшiнде еркiн қозғалмайды. Металдарда электрондар ядролармен әлсiз байланысқан. Сондықтан олардың бiраз бөлiгi өз атомдарынан бөлiнiп дененiң iшiнде еркiн қозғала бастайды (мұндай электрондар – еркiн электрондар деп аталады). Осы электрондар өткiзгiште заряд тасымалдайды.
Зарядтардың бөлiнуi кез-келген денелердi үйкеген кезде байқалады. Тек қана диэлектриктер емес, сондай-ақ металл өткiзгiштерде де үйкеліс кезінде зарядтардың бөлiнуiн байқаймыз. Онда тәжiрибелерде нелiктен янтарь, шыны, эбонит сияқты диэлектриктер қолданылады? Себебi, тек қана осындай заттарда зарядтар пайда болған жерiнде қалып қояды. Диэлектрик iшiнде зарядтар орын ауыстыра алмайды. Егер металды терiге немесе қағазға үйкеп электрлесек, онда пайда болған заряд сол сәтте зат арқылы қозғалып тәжiрибе жасаушының қолы арқылы денесiне тарайды. Егер осы металл дененi оқшаулағыш тұтқасынан ұстаса, онда пайда болған заряд металл бойында қалып қояды. (Зарядтардың орын ауыстыруы бос электрондардың өзара тебiлуiне байланысты.)
3. Электрлеу кезiнде денелердiң толық заряды өзгере ме? Тәжiрибе жүргiзейiк. Электрометрдiң металл өзегiне металл диск орнатып, оның үстiне жұқа кенеп мата жабамыз, ал оның үстiне диэлектрик тұтқасы бар екiншi диск қоямыз. Жоғарғы дискнi оқшаулағыш қабатқа айналдыра үйкеп алып қояйық. Сонда бiз электрометр стрелкасының ауытқығанын көремiз. Бұл кенеп пен үйкелген дискiде электр зарядының пайда болғанын көрсетедi (12, а-сурет).
Тәжiрибенi жалғастырайық. Ендi алып қойған дискiнi екiншi электрометр өзегiне тигiзейiк. Бұл электрометрдiң стрелкасы да тура сондай бұрышқа ауытқиды (бiрiншi электрометр сияқты) (12, б-сурет). Бұдан электрлеу кезiнде екi дискiде модулi жағынан бiрдей заряд алғанын көрсетедi. Осы зарядтардың таңбасы туралы не айтуға болады? Осы сұраққа жауап беру үшiн тәжiрибенi екi электрометрдi металл өткiзгiшпен жалғап аяқтайық. Бiз екi құралдың да стрелкалары төмен түскенiн көремiз. Зарядтардың бейтараптануы, олардың модуль жағынан тең, ал таңбалары қарама-қарсы болғанын көрсетедi (сондықтан олардың қосындысы нөлге тең). Осы және басқа да тәжiрибелер, электрлеу кезiнде денелердiң заряды сақталатынын, яғни толық заряд электрленуге дейiн нөлге тең болса, одан кейiн де нөлге тең болады.
Мұндағы к -пропорционалдық коэффициент 
