चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए फ़ील्ड के काम की गणना कैसे करें। चार्ज करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का काम

चलते समय काम की गणना करें आवेश सजातीय में बिजली क्षेत्र तनाव के साथ। यदि शुल्क का प्रभार क्षेत्र की ताकत रेखा के साथ दूरी (चित्र 134) के साथ हुआ है, तो काम बराबर है

अंजीर। 134।

कहां और - प्लेट के प्रारंभिक और समापन बिंदु से दूरी में.

यांत्रिकी में यह दिखाया गया था कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में दो बिंदुओं के बीच घूमते समय, गुरुत्वाकर्षण का काम शरीर के आंदोलन के प्रक्षेपण पर निर्भर नहीं होता है। गुरुत्वाकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन की ताकतों की दूरी पर समान निर्भरता होती है, ताकत वाले वैक्टर को इंटरैक्टिंग पॉइंट निकायों को जोड़ने वाली सीधी रेखा के साथ निर्देशित किया जाता है। यह इस प्रकार होता है जब चार्ज एक विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु से दूसरे कार्यों के काम तक चल रहा है बिजली क्षेत्र यह उनके आंदोलन के प्रक्षेपवक्र पर निर्भर नहीं है।

इस निष्कर्ष की पुष्टि सबसे सटीक प्रयोगों द्वारा की जाती है।

यदि आप 180 डिग्री आंदोलन की दिशा बदलते हैं, तो विद्युत क्षेत्र बलों का संचालन, गुरुत्वाकर्षण के काम की तरह, चिह्न को विपरीत में बदल देता है। अगर जब चार्ज बिंदु से आगे बढ़ रहा है में बिल्कुल सही से विद्युत क्षेत्र की शक्ति की गई थी, फिर जब चार्ज बिंदु से उसी रास्ते के साथ स्थानांतरित हो जाता है से बिल्कुल सही में वे काम करते हैं। लेकिन चूंकि काम प्रक्षेपण पर निर्भर नहीं है, फिर प्रक्षेपण के साथ आगे बढ़ते समय एसकेवी यह भी किया जाता है। यहां से यह इस प्रकार है कि जब चार्ज चल रहा है, पहले बिंदु से में बिल्कुल सही से और फिर बिंदु से से बिल्कुल सही में । एक बंद प्रक्षेपवक्र पर, बलों का कुल काम इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र यह शून्य हो जाता है (चित्र 135)।


अंजीर। 135।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की शक्ति का काम जब बिजली के चार्ज को किसी भी बंद प्रक्षेपण के साथ स्थानांतरित किया जाता है तो शून्य होता है।

क्षेत्र, किसी भी बंद प्रक्षेपवक्र के लिए ऑपरेशन शून्य है, जिसे एक संभावित क्षेत्र कहा जाता है। गुरुत्वाकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड संभावित फ़ील्ड हैं।

विद्युत क्षेत्र में संभावित चार्ज ऊर्जा। शरीर के गुरुत्वाकर्षण बातचीत और आरोपों के इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत की तुलना करना जारी रखें। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में शरीर के द्रव्यमान में संभावित ऊर्जा होती है।

गुरुत्वाकर्षण कार्य परिवर्तन के बराबर है संभावित ऊर्जाविपरीत संकेत के साथ लिया गया:

वैसे ही गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में शरीर के द्रव्यमान में संभावित ऊर्जा, शरीर के आनुपातिक द्रव्यमान होते हैं, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में विद्युत प्रभार में चार्ज के आनुपातिक क्षमता होती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की शक्ति का काम विद्युत क्षेत्र में चार्ज की संभावित ऊर्जा में बदलाव के बराबर है, जो विपरीत संकेत के साथ लिया गया है:

(40.1)

क्षमता। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के एक बिंदु पर, विभिन्न शुल्कों में विभिन्न संभावित ऊर्जा हो सकती हैं, लेकिन क्षेत्र के इस बिंदु के लिए चार्ज करने के लिए संभावित ऊर्जा का अनुपात स्थिर है। यह मान क्षेत्र के इस बिंदु की ऊर्जा विशेषताओं के लिए लिया जाता है।

चार्ज करने के लिए विद्युत क्षेत्र में विद्युत प्रभार की संभावित ऊर्जा के अनुपात के बराबर भौतिक मूल्य को विद्युत क्षेत्र की क्षमता कहा जाता है:

इसलिए इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में संभावित चार्ज ऊर्जा इस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र क्षमता के प्रभारी के बराबर है:

विद्युत क्षेत्र के इस बिंदु पर संभावित विद्युत चार्ज ऊर्जा का मूल्य न केवल विद्युत क्षेत्र की विशेषताओं से निर्धारित होता है, बल्कि इस बिंदु बिंदु पर रखे चार्ज साइन, और संभावित ऊर्जा के शून्य संदर्भ स्तर की पसंद भी निर्धारित करता है।

क्षमता स्केलर मान है। यदि अंतरिक्ष के एक निश्चित बिंदु पर, दो आरोपों ने एक साथ संभावित रूप से संभावित विद्युत क्षेत्रों को बनाया और दो विद्युत क्षेत्रों की संभावनाएं क्षमताओं की बीजगणितीय मात्रा के बराबर होती हैं और:

इसी तरह, आप किसी भी विद्युत शुल्क द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र की क्षमता पा सकते हैं।

संभावित अंतर। निकायों की बातचीत में ऊर्जा परिवर्तन का माप काम है। हमने पाया कि विद्युत प्रभार को स्थानांतरित करते समय, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की शक्ति का काम विपरीत संकेत के साथ ली गई संभावित चार्ज ऊर्जा में बदलाव के बराबर होता है, इसलिए, अभिव्यक्तियों (40.1) और (40.3) से हम प्राप्त करते हैं

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में विद्युत प्रभार को स्थानांतरित करते समय, क्षेत्र की ताकतों का संचालन चार्ज प्रक्षेपण के प्रारंभिक और अंतिम बिंदुओं की क्षमता में अंतर पर चार्ज के उत्पाद के बराबर होता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की शक्ति के काम के बाद से जब चार्ज एक बिंदु से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित हो जाता है, तो इन बिंदुओं के बीच चार्ज के प्रक्षेपण पर निर्भर नहीं होता है, विद्युत क्षेत्र के दो बिंदुओं की क्षमता में अंतर परिमाण है यह चार्ज यातायात के प्रक्षेपवक्र पर निर्भर नहीं है। इसलिए, क्षमताओं का अंतर ऊर्जा विशेषता इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र।

यदि वैक्यूओ में बिंदु विद्युत प्रभार से असीमित रूप से बड़ी दूरी पर क्षेत्र की क्षमता शून्य के बराबर ली जाती है, तो यह सूत्र द्वारा चार्ज से दूरी पर निर्धारित होता है

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र - अल। अभी भी चार्ज का क्षेत्र।
फेल, चार्ज पर अभिनय, एक गुलाम बनाने, इसे चलाता है।
एक सजातीय विद्युत क्षेत्र में fel \u003d qe - निरंतर मूल्य

कार्य क्षेत्र (ईमेल) निर्भर नहीं करता प्रक्षेपण के रूप से और एक बंद प्रक्षेपवक्र \u003d शून्य पर।

इलेक्ट्रोस्टाटिक्स (बिजली से ... और स्थैतिक) , बिजली के सिद्धांत का खंड, जिसमें निश्चित विद्युत शुल्कों की बातचीत का अध्ययन किया जाता है। यह एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के माध्यम से किया जाता है। ई। का मुख्य कानून - कुलोना कानून, जो उनके परिमाण और उनके बीच की दूरी के आधार पर, निश्चित बिंदु शुल्कों की बातचीत की ताकत निर्धारित करता है।

विद्युत शुल्क एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के स्रोत हैं। यह तथ्य गॉस प्रमेय को व्यक्त करता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड संभावित रूप से है, यानी इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड से चार्ज पर कार्य करने वाली ताकतों का काम पथ के रूप में निर्भर नहीं है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र समीकरणों को पूरा करता है:

डिव डी \u003d 4PR, सड़ांध इ। = 0,

कहा पे डी - वेक्टर विद्युत प्रेरण (प्रेरण विद्युत और चुंबकीय देखें), इ - इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का वोल्टेज, आर विद्युत प्रभार की घनत्व है। पहला समीकरण गॉस प्रमेय का अंतर रूप है, और दूसरा इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की संभावित प्रकृति को व्यक्त करता है। ये समीकरण मैक्सवेल समीकरणों के एक विशेष मामले के रूप में प्राप्त किया जा सकता है।

विशिष्ट समस्याएं ई। - उन सभी के प्रसिद्ध पूर्ण शुल्क या उनमें से प्रत्येक की क्षमता के अनुसार, साथ ही उनके आरोपों और क्षमताओं द्वारा कंडक्टर सिस्टम की ऊर्जा की गणना के अनुसार कंडक्टर की सतहों पर शुल्क का वितरण ढूँढना।

के बीच संचार स्थापित करने के लिए मौन विशेषता इलेक्ट्रिक फ़ील्ड  कालऔर इसकी ऊर्जा विशेषता  क्षमताविचार करें प्राथमिक कार्य असीम रूप से छोटे आंदोलन पर विद्युत क्षेत्र बल बिंदु प्रभार प्र: डी। A \u003d Q.इ।डी एल, एक ही काम संभावित चार्ज ऊर्जा की कमी के बराबर है प्र: डी। ए \u003d डी डब्ल्यू पी \u003d  Q.डी, जहां डी विस्थापन डी की लंबाई में विद्युत क्षेत्र की क्षमता में परिवर्तन है एल। अभिव्यक्तियों के सही हिस्सों को समझना, हमें मिलता है: इ।डी एल d या कार्टेशियन समन्वय प्रणाली में

ई एक्सडी एक्स + ई वाईडी वाई + ई जेडडी z \u003d।d, (1.8)

कहा पे ई एक्स, ई वाई, ई जेड।- समन्वय प्रणाली की धुरी पर तनाव के वेक्टर के अनुमान। चूंकि अभिव्यक्ति (1.8) एक पूर्ण अंतर है, फिर हमारे पास तनाव वेक्टर के अनुमानों के लिए है

सुसंगत सतह - अवधारणा किसी भी संभावित वेक्टर फ़ील्ड पर लागू अवधारणा, उदाहरण के लिए, एक स्थिर-विद्युत क्षेत्र या न्यूटनियम गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र (गुरुत्वाकर्षण) के लिए। इक्विपोटेंशियल सतह एक सतह है जिसके लिए इसकी संभावना है संभाव्य क्षेत्र निरंतर मूल्य लेता है। किसी अन्य समकक्ष, परिभाषा - सतह, किसी भी बिंदु ऑर्थोगोनल फील्ड लाइनों पर।

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में कंडक्टर की सतह एक सुसंगत सतह है। इसके अलावा, इक्विपोटेंशियल सतह पर कंडक्टर का कंडक्टर इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड की कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तन का कारण नहीं बनता है। इस तथ्य का उपयोग छवि विधि में किया जाता है जो आपको जटिल विन्यास के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड की गणना करने की अनुमति देता है।

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, समेकित सतह पर निश्चित तरल पदार्थ का स्तर स्थापित किया गया है। विशेष रूप से, महासागरों का स्तर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की सुसंगत सतह के साथ गुजरता है। महासागर के स्तर की सुसंगत सतह, पृथ्वी की सतह पर जारी है, को भूगण कहा जाता है और भूगर्भ में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

5.विद्युत क्षमता - कंडक्टर की विशेषताएं, विद्युत प्रभार को जमा करने की इसकी क्षमता का माप। विद्युत सर्किट के सिद्धांत में, कंटेनर को दो कंडक्टर के बीच पारस्परिक क्षमता कहा जाता है; कैपेसिटिव तत्व का पैरामीटर विद्युत सर्किटदो-ध्रुव के रूप में प्रतिनिधित्व किया। इस तरह के एक कंटेनर को इन कंडक्टरों के बीच संभावित अंतर के लिए विद्युत शुल्क की मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

सिस्टम में, कंटेनर को दूर में मापा जाता है। सेंटीमीटर में एसजीएस सिस्टम में।

एक कंडक्टर के लिए, क्षमता धारणा के प्रभारी के अनुपात के बराबर है, इस धारणा के तहत अपनी क्षमता के बराबर है कि अन्य सभी कंडक्टर अनंत दिमागी हैं और असीमित रिमोट पॉइंट की संभावना शून्य के बराबर ली गई है। गणितीय रूप में, इस परिभाषा में एक दृश्य है

कहा पे प्र - चार्ज, यू - कंडक्टर क्षमता।

क्षमता ज्यामितीय आकार और कंडक्टर और विद्युत गुणों के रूप द्वारा निर्धारित की जाती है व्यापक (उसके डाइलेक्ट्रिक पारगम्यता) और कंडक्टर की सामग्री पर निर्भर नहीं है। उदाहरण के लिए, त्रिज्या के संचालन कटोरे की क्षमता आर बराबर (सिस्टम एसआई में):

सी। \u003d 4πε 0 ε आर.

कंटेनर की अवधारणा भी कंडक्टर की प्रणाली को संदर्भित करती है, विशेष रूप से, एक ढांकता हुआ - कंडेनसर द्वारा अलग दो कंडक्टर की प्रणाली के लिए। इस मामले में पारस्परिक क्षमता ये कंडक्टर (कंडेनसर प्लेट) कैपेसिटर द्वारा संचित चार्ज के अनुपात के बराबर होंगे, प्लेटों के बीच संभावित अंतर के लिए। एक फ्लैट संधारित्र के लिए, क्षमता के बराबर है:

कहा पे एस - एक चढ़ाया का क्षेत्र (यह समझा जाता है कि वे बराबर हैं), डी - प्लेटों के बीच दूरी, ε - प्लेटों के बीच सापेक्ष ढांकता पारगम्यता, ε 0 \u003d 8.854 × 10 -12 एफ / एम - विद्युत स्थिरता।

समानांतर परिसर के साथ के capacitors पूर्ण क्षमता व्यक्तिगत capacitors के कंटेनरों की मात्रा के बराबर है:

सी \u003d सी 1+ सी 2।+ ... + सी के।

अनुक्रमिक कनेक्शन के साथ के capacitors उलटा गैस टैंक folded:

1 / सी \u003d 1 / सी 1+ 1 / सी 2+ ... + 1 / सी के।

चार्ज किए गए कंडेनसर के विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा है:

W \u003d qu / 2 \u003d cu 2 /2 \u003d क्यू 2/ (2 सी)।

6. विद्युत प्रवाह कहा जाता हैलगातार यदि वर्तमान और इसकी दिशा समय के साथ नहीं बदली है।

टोक शक्ति (अक्सर बस " वर्तमान") कंडक्टर में, स्केलर मान संख्यात्मक रूप से प्रतिधारण के माध्यम से प्रति यूनिट बहने वाले चार्ज के बराबर होता है। पत्र द्वारा दर्शाया गया (कुछ पाठ्यक्रमों में - वर्तमान वेक्टर घनत्व के साथ भ्रमित न हों):

समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य सूत्र ओएचएम का कानून है:

§ साइट के लिए विद्युत श्रृंखला:

वर्तमान शक्ति प्रतिरोध के अनुपात के बराबर है।

§ पूर्ण विद्युत सर्किट के लिए:

जहां ई ईएमएफ है, आर एक बाहरी प्रतिरोध है, आर - आंतरिक प्रतिरोध।

सी - 1 amp (ए) \u003d 1 लटकन / सेकंड में माप की इकाई।

वर्तमान बल को मापने के लिए, एक विशेष उपकरण का उपयोग किया जाता है - एक एमिटर (छोटे धाराओं को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए, मिलीमीटर के नाम, माइक्रो एमिटर, गैल्वेनोमीटर) का भी उपयोग किया जाता है। यह उस स्थान पर श्रृंखला अंतर में शामिल है जहां वर्तमान मापा जाता है। वर्तमान बल को मापने के लिए मुख्य विधियां: मैग्नेटोइलेक्ट्रिक, विद्युत चुम्बकीय और अप्रत्यक्ष (ज्ञात प्रतिरोध पर वोल्टेज वोल्टमीटर को मापकर)।

कब प्रत्यावर्ती धारा तत्काल वर्तमान ताकत, आयाम (पीक) वर्तमान ताकत और कुशल वर्तमान शक्ति हैं ( समान शक्ति डीसी, जो एक ही शक्ति को हाइलाइट करता है)।

शंकु घनत्व - वेक्टर भौतिक मात्राइकाई क्षेत्र के माध्यम से प्रवाह की शक्ति का अर्थ है। उदाहरण के लिए, एक समान घनत्व वितरण के साथ:

कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन में वर्तमान।

अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तों में से विद्युत प्रवाह अंतर:

· मुक्त विद्युत प्रभार के माध्यम में उपस्थिति

· एक वातावरण में एक विद्युत क्षेत्र बनाना

तीसरापन - गैर-विद्युत प्रकृति की ताकतों, जिससे डीसी स्रोत के भीतर विद्युत शुल्कों का आंदोलन होता है।
थर्ड-पार्टी को कौलॉम्ब बलों के अलावा सभी बलों को माना जाता है।

विद्युत प्रभावन बल (ईएमएफ), प्रत्यक्ष या वैकल्पिक वर्तमान के स्रोतों में तीसरे पक्ष (गैर-ऑप्टिकल) बलों के प्रभाव को चिह्नित करने वाली भौतिक मात्रा; एक बंद प्रवाहकीय समोच्च में, यह इकाई को स्थानांतरित करने के लिए इन बलों के काम के बराबर है सकारात्मक आरोप समोच्च के साथ। अगर इ। पृष्ठ तीसरे पक्ष की ताकत के पक्ष की तीव्रता को नामित करता है, फिर बंद सर्किट में ईएमएफ ( एल) बराबरी का , कहा पे डीएल - समोच्च लंबाई का तत्व।

इलेक्ट्रोस्टैटिक (या स्थिर) क्षेत्रों की संभावित शक्तियां समर्थन नहीं कर सकती हैं डी.सी. श्रृंखला में, चूंकि बंद पथ पर इन बलों का काम शून्य है। कंडक्टर पर चालू होने का मार्ग ऊर्जा की रिहाई के साथ है - कंडक्टर को गर्म करना। तीसरे पक्ष की सेनाएं वर्तमान स्रोतों के भीतर चार्ज किए गए कणों का नेतृत्व करती हैं: जेनरेटर, गैल्वेनिक तत्व, बैटरी इत्यादि। तीसरे पक्ष की ताकतों की उत्पत्ति अलग हो सकती है। जेनरेटर में, तीसरे पक्ष की ताकत परिवर्तन से उत्पन्न भंवर विद्युत क्षेत्र द्वारा बलों की ताकत है चुंबकीय क्षेत्र समय के साथ, या लोरेंटज़, चुंबकीय क्षेत्र से एक चलती कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों में अभिनय करना; इलेक्ट्रोप्लाटिंग तत्वों और बैटरी में, यह रासायनिक बलों आदि है। ईएमएफ किसी दिए गए प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में वर्तमान शक्ति निर्धारित करता है (ओएचएमए कानून देखें) . ईएमएफ मापा जाता है, साथ ही वोल्टेज, किनारों।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में चार्ज को स्थानांतरित करते समय, कूलॉम्ब बलों के प्रभारी कार्य करने, काम करते हैं। चार्ज क्यू 0 0 चार्ज फ़ील्ड Q0 पर बिंदु सी से मध्यवर्ती प्रक्षेपण (चित्र 1.12) के साथ बिंदु से बिंदु पर जाएं। क्यू 0 पर एक कौलॉम्ब बल है

प्राथमिक चार्जिंग डी के साथ एल, यह बल दा के काम को बनाता है

जहां  वैक्टर के बीच कोण है और। Validud। एलकोसो \u003d डॉ। बल की दिशा में वेक्टर का प्रक्षेपण है। इस प्रकार, दा \u003d एफडीआर ,. बी में बिंदु सी से चार्ज के आंदोलन पर पूर्ण कार्य अभिन्न द्वारा निर्धारित किया जाता है , वार्ड 1 और आर 2 - चार्ज डिस्टेंस क्यू टू पॉइंट्स सी और बी परिणामस्वरूप सूत्र से, यह इस प्रकार है कि जब बिजली चार्ज क्यू 0 बिंदु चार्ज क्यू के क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाता है तो यह काम करता है, आंदोलन प्रक्षेपवक्र के रूप में निर्भर नहीं है, और केवल आंदोलन के प्रारंभिक और अंत बिंदु पर निर्भर करता है .

वक्ताओं अनुभाग से पता चलता है कि इस स्थिति को संतुष्ट करने वाला क्षेत्र संभावित है। नतीजतन, एक बिंदु प्रभार का इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र - क्षमता, और इसमें शक्ति - अपरिवर्तनवादी.

यदि एक संकेत के शुल्क क्यू और क्यू 0, प्रतिकृति बलों का काम सकारात्मक होगा जब उन्हें हटा दिया जाता है और नकारात्मक होता है जब वे परिवर्तित हो जाते हैं (बाद के मामले में, काम बाहरी बलों द्वारा किया जाता है)। यदि शुल्क क्यू और क्यू 0 अलग हैं, तो आकर्षण बलों का काम सकारात्मक होगा जब वे एक दूसरे को हटाते समय रैपप्रोकेटेड और नकारात्मक होते हैं (बाद के मामले को बाहरी बलों द्वारा भी किया जाता है)।

इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड को चार्ज सिस्टम क्यू 1, क्यू 2, ..., क्यू एन द्वारा बनाए गए इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड को चार्ज करें। नतीजतन, स्वतंत्र बलों क्यू 0 पर लागू होते हैं , परिणामी जो वेक्टर राशि के बराबर है। काम और बराबर बल घटकों के काम की बीजगणितीय राशि के बराबर है, , मैं 1 और आर I 2 wherer q i और q 0 के बीच प्रारंभिक और अंतिम दूरी हैं।

तनाव वेक्टर का संचलन।

जब चार्ज एक मनमानी बंद पथ के साथ ले जाया जाता है, एल, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की शक्ति का संचालन शून्य है। चूंकि, चार्ज की अंतिम स्थिति प्रारंभिक आर 1 \u003d आर 2 के बराबर होती है, फिर अभिन्न चिह्न पर सर्कल इंगित करता है कि एकीकरण एक बंद पथ द्वारा किया जाता है)। तो काकी, फिर। यहां से हमें मिलता है। समानता के दोनों हिस्सों को कम करना 0, हमें मिलता है या कहाँ एल \u003d ECOS - प्राथमिक आंदोलन की दिशा में वेक्टर ई का प्रक्षेपण। अविभाज्य तनाव वेक्टर का परिसंचरण। इसलिए किसी भी बंद सर्किट के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के तनाव का संचलन शून्य है । यह निष्कर्ष एक शर्त है क्षेत्र का राजनीति.

संभावित चार्ज ऊर्जा।

शरीर के संभावित क्षेत्र में, संभावित ऊर्जा और रूढ़िवादी ताकतों का काम संभावित ऊर्जा की कमी के कारण किया जाता है।

इसलिए, काम ए। 12 को संभावित चार्ज ऊर्जा में अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है प्र 0 चार्ज क्षेत्र के प्रारंभिक और समापन बिंदुओं में प्र :

संभावित ऊर्जा प्रभार प्र 0, चार्ज क्षेत्र में स्थित है प्र दूरी पर आर उससे बराबर है

यह मानते हुए कि अनंतता पर चार्ज को हटाने के दौरान, संभावित ऊर्जा शून्य से अपील करती है, हमें मिलता है: const। = 0 .

के लिये उसी नाम का उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा का शुल्क ( प्रतिकृति) सकारात्मकके लिये वैरिएमन बातचीत से संभावित ऊर्जा शुल्क ( आकर्षण) नकारात्मक.

यदि सिस्टम सिस्टम द्वारा बनाया गया है एन बिंदु प्रभार, फिर चार्ज की संभावित ऊर्जा प्र 0, इस क्षेत्र में स्थित, अलग-अलग आरोपों द्वारा बनाई गई संभावित ऊर्जा के बराबर है:

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की क्षमता।

रवैया परीक्षण शुल्क Q0 पर निर्भर नहीं है और है कहा गया क्षेत्र की ऊर्जा विशेषताओंक्षमता :

क्षमता φ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के किसी भी बिंदु पर स्केलर भौतिक आकारइस बिंदु पर एक सकारात्मक चार्ज की संभावित ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया गया।

1.7 तनाव और क्षमता के बीच संचार।

किसी भी शुल्क के लिए, जो विद्युत क्षेत्र में है, एक बल है जो इस चार्ज को स्थानांतरित कर सकता है। हम काम को परिभाषित करते हैं और विद्युत क्षेत्र द्वारा किए गए बिंदु के बिंदु से एक बिंदु सकारात्मक प्रभार के आंदोलन को परिभाषित करते हैं ऋणात्मक आवेश (चित्र 158)। Coulon के कानून के अनुसार, चार्ज चलाने के लिए बल परिवर्तनीय और बराबर है

जहां शुल्क के बीच परिवर्तनीय दूरी। ध्यान दें कि एक ही कानून के अनुसार (उलटा आनुपातिकता, दूरी का वर्ग) द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में द्रव्यमान को स्थानांतरित करने वाले बल को बदलता है (देखें § 17)।

इसलिए, विद्युत क्षेत्र (विद्युत बलों द्वारा निष्पादित) में चार्ज के प्रभारी का संचालन गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में द्रव्यमान के संचालन के लिए सूत्र के समान सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाएगा (गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा किया गया):

फॉर्मूला (1 9) बिल्कुल उसी तरह उत्सर्जित होता है, जो फॉर्मूला (8) § 17 में लिया गया था।

फॉर्मूला (19) को एकीकृत करके भी आसान करना आसान है:

अभिन्न के सामने शून्य संकेत इस तथ्य के कारण वितरित किया जाता है कि लहर के आरोपों के लिए, परिमाण नकारात्मक है, जबकि कार्य सकारात्मक होना चाहिए, क्योंकि बल की दिशा में चार्ज का आंदोलन होता है।

§ 17 से एक सामान्य सूत्र (4) के साथ सूत्र (1 9) की तुलना में, हम इस निष्कर्ष पर आएंगे कि विद्युत क्षेत्र के इस बिंदु पर मूल्य संभावित चार्ज ऊर्जा है:

ऋण चिह्न से पता चलता है कि चूंकि चार्ज क्षेत्र द्वारा स्थानांतरित हो जाता है, इसलिए इसकी संभावित ऊर्जा घट जाती है, जो आगे बढ़ने के काम में बदल जाती है। मूल्य

एक सकारात्मक चार्ज की संभावित ऊर्जा के बराबर विद्युत क्षेत्र की क्षमता या विद्युत क्षमता कहा जाता है। बिजली की क्षमता यह चार्ज के प्रवाह की परिमाण पर निर्भर नहीं है और इसलिए विद्युत क्षेत्र की विशेषता के रूप में कार्य कर सकता है, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण क्षमता गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की विशेषता के रूप में कार्य करती है।

कार्य सूत्र (1 9) में संभावित (21) की अभिव्यक्ति को प्रतिस्थापित करना, हम प्राप्त करते हैं

व्यक्तिगत रिसेप्शन

इस प्रकार, दो फ़ील्ड बिंदुओं की क्षमताओं में अंतर एक सकारात्मक चार्ज को एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर स्थानांतरित करने के लिए क्षेत्र के बलों के संचालन के बराबर है।

सूत्रों (21) और (23), और के अनुसार, अब कुछ बिंदु से अनंत तक चार्ज (क्षेत्र की शक्ति के खिलाफ अभिनय) को स्थानांतरित करें।

जब हम वहां पहुंचते हैं, तो विद्युत क्षेत्र के बिंदु की क्षमता काम के बराबर इस बिंदु से अनंत तक एक सकारात्मक चार्ज का विस्थापन।

फॉर्मूला (24) से, हम वोल्ट (बी) नामक एक संभावित माप इकाई स्थापित करते हैं:

यानी वोल्ट इस क्षेत्र के इस तरह की एक बिंदु की क्षमता है, जब चार्ज से आगे बढ़ता है "और अनंत कार्य संभावित आयाम में किया जाता है

अब, सूत्र (25) को देखते हुए, यह दिखाया जा सकता है कि विद्युत क्षेत्र की शक्ति की § 75 इकाई में स्थापित वास्तव में बराबर है

यदि शुल्क बनाता है तो क्षेत्र नकारात्मक है, तो फील्ड फोर्स अनंतता के लिए एक सकारात्मक चार्ज के आंदोलन को रोकता है, जिससे नकारात्मक कार्य। इसलिए, ऋणात्मक शुल्क द्वारा बनाए गए क्षेत्र के किसी भी बिंदु की क्षमता नकारात्मक है (जैसे कि क्षेत्र के किसी भी बिंदु की गुरुत्वाकर्षण क्षमता नकारात्मक है)। यदि क्षेत्र जो क्षेत्र बनाता है वह सकारात्मक है, तो फील्ड मजबूती एक सकारात्मक काम करने, अनंतता के लिए एक सकारात्मक चार्ज ले जाती है। इसलिए, सकारात्मक चार्ज क्षेत्र के किसी भी बिंदु की क्षमता सकारात्मक है। इन विचारों के आधार पर, आप अधिक सामान्य रूप में अभिव्यक्ति (21) रिकॉर्ड कर सकते हैं:

जहां साइन माइनस नकारात्मक शुल्क के मामले को संदर्भित करता है, और संकेत प्लस - सकारात्मक चार्ज के मामले में

यदि क्षेत्र कई आरोपों से बनाया गया है, तो इसकी क्षमता इन सभी शुल्कों के क्षेत्रों की संभावनाओं के बीजगणितीय योग के बराबर है (संभावित स्केलर मूल्य: चार्ज के लिए काम का अनुपात)। इसलिए, किसी भी चार्ज प्रणाली के क्षेत्र की क्षमता की गणना पहले प्रस्तुत सूत्रों के आधार पर की जा सकती है, सिस्टम को बड़ी संख्या में बिंदु शुल्कों में पूर्व-तोड़ने।

विद्युत क्षेत्र में चार्ज चार्ज करने का काम, साथ ही गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में द्रव्यमान आंदोलन के संचालन, पथ के आकार पर निर्भर नहीं है, और केवल प्रारंभिक और समापन बिंदुओं की क्षमताओं में अंतर पर निर्भर करता है । इसलिये, विद्युत शक्ति संभावित ताकतें हैं (देखें § 17)। सतह, सभी बिंदुओं में जिसकी संभावित क्षमता समान है, जिसे सुसज्जित कहा जाता है। सूत्र (22) से यह इस प्रकार है कि सुसंगत सतह के साथ चार्ज का संचालन शून्य है (जैसा कि इसका मतलब है कि विद्युत क्षेत्र की शक्ति लंबवत भेजी जाती है इक्विपोटेंशियल सतह, अर्थात। बिजली की लाइनों फ़ील्ड समेकित सतहों (चित्र 15 9) के लिए लंबवत हैं।