व्याख्यान 5. विद्युत क्षेत्र की ताकत

संकल्पना बिजली क्षेत्र यह फलदायी साबित हुआ क्योंकि मात्रात्मक विशेषताओं को पेश करना संभव था जो हमें विशिष्ट शारीरिक समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है। इनमें मुख्य रूप से विद्युत क्षेत्र की तनाव और क्षमता शामिल है।

प्रायोगिक छात्र अध्ययन से पता चलता है कि तनाव वास्तव में मापा जा सकता है और यह मान वास्तव में विद्युत क्षेत्र को दर्शाता है। स्कूली बच्चों के लिए अपेक्षाकृत नया एक ही डिवाइस है, एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर, उचित अंशांकन के साथ मीटर और ताकत और वोल्टेज के रूप में उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि किसी भी इलेक्ट्रोस्टैटिक वैल्यू को इस डिवाइस द्वारा मापा जा सकता है: इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर की अंशांकन में से कोई भी उपकरण मापने, बिजली के क्षेत्र की क्षमता को मापने में सक्षम नहीं होगा।

यह मूल रूप से विद्युत क्षेत्रों की सुपरपोजिशन के सिद्धांत का एक प्रयोगात्मक पर्याप्तता है। इस तरह के एक औचित्य को पहले से ही विद्युत क्षेत्र की अवधारणा के परिचय के साथ किया जा सकता है, लेकिन यह करना बेहतर है जब छात्र तनाव की अवधारणा से परिचित होंगे।

5.1। विद्युत क्षेत्र की ताकत। विद्युत क्षेत्र की शक्ति विशेषता विद्युत क्षेत्र वोल्टेज वेक्टर है इ। इस चार्ज की परिमाण के लिए इस बिंदु पर अभिनय बल के वेक्टर के अनुपात के बराबर, इस चार्ज की परिमाण के लिए:

एसआई इकाइयों में तनाव न्यूटन में लटकन (एन / सीएल) में व्यक्त किया जाता है।

5.2। विद्युत क्षेत्र तनाव बिंदु प्रभार. इलेक्ट्रोस्टैटिक के कई कार्यों में, अवलोकन बिंदुओं की दूरी की तुलना में चार्ज निकायों का आकार उपेक्षित किया जा सकता है। ऐसे मामलों में, वे बिंदु शुल्कों के बारे में बात करते हैं। यह स्पष्ट है कि वास्तव में प्रकृति में कोई बिंदु शुल्क या चार्ज अंक मौजूद नहीं है - यह सिर्फ एक आरामदायक अमूर्त है।

जैसा कि आप जानते हैं, कोलन का कानून, केवल बिंदु शुल्क के लिए है। सीधे Culon कानून से यह उस बिंदु चार्ज बिजली क्षेत्र वोल्टेज वेक्टर मॉड्यूल का पालन करता है प्र:

(5.2)

कहा पे आर - अवलोकन बिंदु की दूरी, प्र - परीक्षण सकारात्मक प्रभार।

5.3। बिजली की लाइनों इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र. फैराडे, जिसने इलेक्ट्रिक फील्ड की अवधारणा की शुरुआत की, खेतों से घिरे हुए शुल्कों को देखा। यह रेखाएं थीं, जिनमें सेना क्षेत्र के किनारे परीक्षण शुल्क पर कार्य करती है। बिजली की लाइनों इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड को अक्सर बुलाया जाता है वोल्टेज लाइनेंचूंकि इस तरह की रेखा के किसी भी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र के वोल्टेज वेक्टर से जुड़ा हुआ है। निर्माण के लिए एक परीक्षण शुल्क के बजाय स्लेस्ट लाइन्स एक इलेक्ट्रिक डीपोल का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है।

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में थ्रेड पर सकारात्मक परीक्षण शुल्क दर्ज करना, संतुलन स्थिति से इसके विचलन से, हम क्षेत्र की ताकत की दिशा को परिभाषित करते हैं। चार्ज को हटा दें और उसी बिंदु पर इसके बजाय डीपोल। इस मामले में, यह पता चला है कि उन्होंने विद्युत क्षेत्र के तनाव की दिशा में अपना सकारात्मक ध्रुव बदल दिया। डीपोल का उपयोग करके, प्रयोगात्मक रूप से यह साबित करना मुश्किल नहीं है कि विद्युत क्षेत्र को पावर लाइनों, यानी द्वारा विशेषता दी जा सकती है। ऐसी रेखाएं, प्रत्येक बिंदु पर जिसमें क्षेत्र की ताकत उनके लिए स्पर्श करती है।

ऐसा करने के लिए, एक मनमानी इलेक्ट्रिक फ़ील्ड बनाएं, इसमें एक डीपोल पेश करें और हम इसके सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों की स्थिति पर ध्यान दें। डीपोल को ले जाएं ताकि, उदाहरण के लिए, एक नकारात्मक ध्रुव एक बिंदु के साथ मेल खाता था जिसमें सकारात्मक था। इस ऑपरेशन को दोहराना इस ऑपरेशन को दोहराते हुए, हम अंक का एक सेट प्राप्त करते हैं। एक चिकनी रेखा के साथ इन बिंदुओं को जोड़कर, हम विस्तारित इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड की पावर लाइन प्राप्त करते हैं।

अनुभव से पता चलता है कि केवल एक पावर लाइन प्रत्येक फ़ील्ड के माध्यम से गुजरती है। यदि ऐसा नहीं था, तो एक क्षेत्र की दो बिजली लाइनों के चौराहे के बिंदु पर, चार्ज पर विभिन्न बलों का संचालन किया जाएगा।

उपर्युक्त चरणों को दोहराते हुए, हम बिजली लाइनों के परिवार का निर्माण करते हैं ताकि उनके शुरुआती बिंदु चार्ज किए गए शरीर की सतह पर एक-दूसरे से समान दूरी पर हों। हम खोजते हैं कि बिजली लाइनें विभिन्न घने के साथ स्थित हैं। हम क्षेत्र में धागे के लिए परीक्षण शुल्क दर्ज करते हैं जिसमें अधिकतम और न्यूनतम मोटाई होती है और यह पता चलता है कि इन क्षेत्रों में विद्युत क्षेत्र विद्युत क्षेत्र अधिकतम और न्यूनतम है।

बिजली लाइनों को आरोपों के पास संघनित किया जाता है, यानी जहां विद्युत क्षेत्र की ताकत वेक्टर मॉड्यूल बड़ा है। तो, बिजली लाइनों की मोटाई क्षेत्र की ताकत द्वारा निर्धारित की जाती है। सिद्धांत रूप में बिजली लाइनों का एक परिवार पूरी तरह से बिजली के क्षेत्र को चिह्नित कर सकता है।

अनुभवी प्रयोगों से पता चलता है कि बिजली की रेखाएं आरोपों पर शुरू होती हैं या समाप्त होती हैं, अनंत में जाती हैं या इससे बाहर निकलती हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड में कोई बंद पावर लाइन नहीं होती है।

5.4। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के तनाव के सुपरपोजिशन का सिद्धांत। खेतों की सुपरपोजिशन के सिद्धांत का, यह इस प्रकार है कि अन्य शुल्कों से परीक्षण शुल्क पर कार्य करने वाली बल अलग-अलग चार्ज पर कार्य करने वाली सभी ताकतों के ज्यामितीय राशि के बराबर है। लेकिन यदि हां, तो परीक्षण शुल्क की परिमाण के लिए बलों के संबंधों के बराबर बिजली के खेतों के तनाव, बलों की तरह फोल्ड किए जाते हैं।

इस प्रकार, बिजली के खेतों के लिए मेला अधिसूचना सिद्धांत निम्नलिखित शब्दों में: परिणामी विद्युत क्षेत्र का तनाव व्यक्तिगत शुल्कों द्वारा बनाए गए क्षेत्रों की तीव्रता का एक ज्यामितीय (वेक्टर) योग है:

इ। = इ। 1 + इ। 2 + इ। 3 + … (5.3)

तनाव के लिए सुपरपोजिशन के सिद्धांत का उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के कई कार्यों के समाधान को महत्वपूर्ण रूप से सुविधाजनक बनाना संभव बनाता है।

5.5। इलेक्ट्रिक फील्ड ताकत वेक्टर स्ट्रीम। एक बिंदु सकारात्मक चार्ज की कल्पना करो प्रगोलाकार सतह के केंद्र में स्थित है 1 RADIUS आर। इस सतह के बिंदुओं पर, विद्युत क्षेत्र का तनाव चूंकि वर्ग

क्षेत्र की सतह एस = 4आर 2, फिर विद्युत क्षेत्र के तनाव पर इसका काम चार्ज के अलावा किसी अन्य चीज़ पर निर्भर नहीं करता है:

(5.4)

इसलिए, पूरी तरह से विद्युत क्षेत्र की विशेषता है। इस मान का नाम दिया गया था विद्युत क्षेत्र की ताकत वेक्टर प्रवाह।

केंद्रित गोलाकार सतहों के माध्यम से स्ट्रॉय स्ट्रीम 1 तथा 2 वही। चूंकि यह पूरी तरह से चार्ज फ़ील्ड को दर्शाता है, इसलिए यह आवश्यक है कि यह एक मनमानी बंद सतह के लिए समान बना हुआ है 3 । लेकिन इसके लिए, वोल्टेज वेक्टर सतह तत्व के लिए अब सामान्य नहीं है। इसलिए वेक्टर के प्रवाह को निर्धारित करने के लिए इ। इस आइटम के क्षेत्र के बजाय सतह तत्व के माध्यम से, विमान को वेक्टर के लंबवत विमान पर अपने प्रक्षेपण का क्षेत्र लेना आवश्यक है इ। । यदि वोल्टेज वेक्टर बंद सतह से बाहर आता है, और नकारात्मक होने पर हम इसे सकारात्मक मानते हैं, और नकारात्मक होने पर हम प्रवाह को सकारात्मक मानते हैं। यदि चार्ज बंद सतह के बाहर है 4 , इसके माध्यम से ताकत प्रवाह शून्य है। तथ्य यह है कि आंतरिक रूप से क्षेत्र में प्रवेश करने वाले मॉड्यूल का प्रवाह आउटपुट के बराबर है।

5.6। गॉसियन प्रमेय। मानसिक रूप से गोलाकार सतह के केंद्र से इसके अंदर कहीं भी चार्ज को स्थानांतरित करें। जाहिर है, विद्युत क्षेत्र की प्रवाह वेक्टर शक्ति इससे नहीं बदलेगी, क्योंकि, बहुत ही परिभाषा से, यह चार्ज के आसपास की किसी भी बंद सतह के लिए समान है। इस सतह के अंदर अकेले नहीं हैं, लेकिन कुछ हद तक विभिन्न शुल्कों के सामान्य मामले में। सुपरपोजिशन के सिद्धांत पर, इन शुल्कों के विद्युत क्षेत्र एक-दूसरे को प्रभावित नहीं करते हैं, इसका मतलब है कि प्रत्येक चार्ज द्वारा बनाई गई धाराएं अलग-अलग अपरिवर्तित रहती हैं। परिणामी प्रवाह स्पष्ट रूप से सभी शुल्कों से धाराओं की मात्रा के बराबर है।

यह वही है प्रमेय गौसा: एक मनमानी बंद सतह के माध्यम से वोल्टेज वेक्टर की ताकत इस सतह के अंदर स्थित आरोपों की बीजगणितीय राशि के बराबर होती है, जो विद्युत स्थिरता से विभाजित होती है:

(5.5)

यदि बंद सतह के अंदर आरोपों की बीजगणितीय राशि शून्य है, तो इस सतह के माध्यम से विद्युत क्षेत्र की ताकत की ताकत भी शून्य है। यह समझ में आता है, चूंकि सतह के अंदर सकारात्मक प्रवाह एक सकारात्मक धारा बनाते हैं, और नकारात्मक - नकारात्मक मॉड्यूल इसके बराबर होता है।

5.7। भूतल घनत्व शुल्क।यदि प्रवाहकीय शरीर चार्ज को सूचित करता है, तो इसे इसकी सतह पर वितरित किया जाएगा। सामान्य मामले में, एक ही क्षेत्र के सतह वर्गों पर विभिन्न शुल्क होंगे। प्रभार का अनुपात प्र चौक की सतह एसजिस पर इसे वितरित किया जाता है, बुलाया जाता है भूतल घनत्व प्रभार

चार्ज की सतह घनत्व प्रति वर्ग मीटर (सीएल / एम 2) केस में व्यक्त किया जाता है।

5.8। चार्ज की गई गेंद के विद्युत क्षेत्र का तनाव। गॉस प्रमेय का उपयोग करके, चार्ज किए गए प्रवाहकीय गेंद द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र के तनाव को निर्धारित करना मुश्किल नहीं है। दरअसल, अगर त्रिज्या द्वारा क्षेत्र की सतह पर आर > आर, जिसका केंद्र गेंद के केंद्र के साथ मेल खाता है, समान रूप से वितरित शुल्क है प्र, फिर वेक्टर का प्रवाह इ। एक त्रिज्या के साथ एक गोलाकार सतह के माध्यम से आरगॉस प्रमेय के अनुसार, है:

इसलिए चार्ज किए गए क्षेत्र के केंद्र से आर की दूरी पर विद्युत क्षेत्र का तनाव बराबर है

(5.7)

तुलना (5.7) सी (5.2), हम निष्कर्ष निकालते हैं कि चार्ज की गेंद के विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज गेंद के केंद्र में स्थित उसी बिंदु प्रभार के तनाव के बराबर है।

5.9। चार्ज किए गए विमान के विद्युत क्षेत्र का तनाव। एक अनंत विमान पर विचार करें चार्ज की सतह घनत्व के साथ समान रूप से चार्ज किया गया। ऐसी सतह का विद्युत क्षेत्र एकरूपता से है, और बिजली की रेखाएं सतह के लिए लंबवत हैं। क्षेत्र की ताकत खोजने के लिए, हम गॉस प्रमेय का उपयोग करते हैं। ऐसा करने के लिए, हम एक बंद बेलनाकार सतह का निर्माण करते हैं, जिसकी अक्ष क्षेत्र की पावर लाइनों और आधार ग्राउंड के समानांतर है एस सतह के विभिन्न पक्षों पर हैं। सिलेंडर की तरफ की सतह के माध्यम से वोल्टेज की ताकत शून्य है, क्योंकि पावर लाइन्स को छेड़छाड़ नहीं करते हैं। इसलिए, चयनित सतह के माध्यम से तनाव की पूर्ण धारा सिलेंडर के आधार के माध्यम से प्रवाह की मात्रा के बराबर है: एन = 2 Es।। सिलेंडर के अंदर पूर्ण शुल्क बराबर है प्र = एस। गॉस प्रमेय के अनुसार, इसलिए विद्युत क्षेत्र का तनाव

इसलिए, चार्ज किए गए विमान के विद्युत क्षेत्र का तनाव चार्ज की सतह घनत्व के बराबर होता है, जो विद्युत स्थिरता को दोगुना कर देता है।

5.10। विभिन्न प्रकार के समानांतर विमानों के विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज। चार्ज घनत्व के साथ कुछ विमान समान रूप से चार्ज करने दें। इस विमान के समानांतर द्वारा, हम दूसरे स्थान पर, विपरीत संकेत के समान चार्ज घनत्व के साथ रखेंगे। इस मामले में विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज खोजें।

प्रत्येक विमान एक वोल्टेज क्षेत्र बनाता है इ " \u003d / (2 0)। सुपरपोजिशन के सिद्धांत के अनुसार, परिणामी विद्युत क्षेत्र का तनाव इन क्षेत्रों के तनाव के योग के बराबर है। चूंकि क्षेत्र तनाव योजनाओं के बीच एक ही दिशा है, फिर परिणामी तनाव इ। = 2इ ":

इसलिए, समांतर विमानों के बीच विद्युत क्षेत्र का तनाव, मॉड्यूल के बराबर कैरिज, विविध शुल्क विद्युत स्थिरता में विभाजित विमानों में से एक के प्रभारी की सतह घनत्व के बराबर है। विमानों के बाहर, वोल्टेज वैक्टर को विपरीत रूप से निर्देशित किया जाता है और, चूंकि उनके मॉड्यूल बराबर होते हैं, फ़ील्ड आम तौर पर अनुपस्थित होता है। कृपया ध्यान दें कि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि बिजली का विमान किया जाता है या नहीं।

संकट। क्या एक सुलभ प्रयोग में उपलब्ध विद्युतीकृत निकायों पर शुल्क द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र के वोल्टेज का मात्रात्मक मूल्यांकन है?

कार्य। इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर का उपयोग करके, विद्युत क्षेत्र की ताकत की अवधारणा को पेश करने और तनाव को मापने के लिए एक उपकरण की पेशकश के लिए एक तकनीक विकसित करना।

निष्पादन विकल्प। निश्चित रूप से सकारात्मक के लिए गेंद की रिपोर्ट की जांच करें। इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर की टेस्ट बॉल पर (अध्ययन 3.4 देखें) भी कुछ शुल्क लागू करें। चार्ज गेंद के विद्युत क्षेत्र में डायनेमोमीटर दर्ज करें और विस्तार करें ताकि इसकी रीडिंग अधिकतम हो जाए। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर की टेस्ट बॉल एक ही तरफ विचलित होती है, जहां विद्युत क्षेत्र से इस पर काम करने वाली बल निर्देशित होती है।

उसी असंचन गेंद के साथ परीक्षण गेंद को स्पर्श करें और इसे हटा दें: परीक्षण शुल्क दो बार घटता है, अवलोकन बिंदु से समान दूरी के लिए डायनेमोमीटर रीडिंग भी दो बार कम हो जाती है।

विभिन्न आरोपों के साथ अनुभव दोहराएं, सुनिश्चित करें कि ताकत संबंध एफट्रायल प्र, इस चार्ज की परिमाण के लिए, इस बिंदु पर क्षेत्र स्थिर रहता है, और एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर जाने पर, आम तौर पर बोलते हुए, परिवर्तन। इसका मतलब है कि यह संबंध विद्युत क्षेत्र को चिह्नित कर सकता है। यह एक नाम मिला विद्युत क्षेत्र की ताकत। इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर का पैमाने जो इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन की शक्ति को मापने के लिए उपयोग किया जाता है, तनाव की इकाइयों में अलग किया जा सकता है। फिर इस डिवाइस पर विचार करने की अनुमति है तनावमापी बिजली क्षेत्र। यदि आप परीक्षण शुल्क के मूल्य को पूर्व-मापते हैं (अध्ययन 3.6 देखें) के मूल्य को पूर्व-मापते हैं, तो स्नातक एन / सीएल इकाइयों में लागू करना आसान है।

छात्रों को यह समझना चाहिए कि एक ही डिवाइस तनाव मीटर में बिजली मीटर कैसे बन गया है।

अनुसंधान 5.2। चार्ज की गई गेंद के त्रिज्या से बिजली की आपूर्ति वोल्टेज की निर्भरता

कार्य।एक प्रदर्शन प्रयोग विकसित करें, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के लिए इक्विटी गॉस प्रमेय के लिए औचित्य के रूप में कार्य कर सकता है।

निष्पादन विकल्प।

एक ढांकता हुआ स्टैंड पर खड़े चार्ज। एक छोटी खर्च की गेंद। इसके लिए विद्युत क्षेत्र की ताकत मीटर को स्थानांतरित करना, परीक्षण की गेंद जिसमें चार्ज साइन इन चार्ज के रूप में ऐसा होता है जो अध्ययन क्षेत्र बनाता है। मीटर तीरों के विचलन को याद रखें।

एक ढांकता हुआ स्टैंड पर घुड़सवार एक काफी बड़े व्यास की गुहा में दूसरी प्रवाहकीय गेंद को कम करने के लिए पहली गेंद। तनाव मीटर की परीक्षण गेंद को इस दूसरी गेंद को बांधें। यह पता चला है कि जब दूसरी गेंद का केंद्र उस बिंदु के साथ मेल खाता है जिसमें पहली गेंद का केंद्र स्थित था, मीटर का तीर प्रारंभिक संख्या में विभाजन की शुरुआत करता था।

यहां से यह इस प्रकार है, इसके केंद्र से उसी दूरी पर चार्ज की गई गेंद के त्रिज्या के बावजूद, विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज समान है। इस प्रकार, गॉस प्रमेय ने प्रदर्शन प्रयोग में पुष्टि प्राप्त की।

यह स्पष्ट है कि गॉसियन प्रमेय सामान्य है और सख्ती से बोलते हुए, यहां विचार की तरह पर्याप्त जानकारी की आवश्यकता नहीं है। लेकिन बी। अपक्षक्त उद्देश्य इस तरह का औचित्य बिल्कुल जरूरी है क्योंकि यह उद्देश्य वास्तविकता के साथ शारीरिक सिद्धांत के अटूट संचार के छात्रों की चेतना में योगदान देता है।

अध्ययन 5.3। विद्युत क्षेत्रों की सुपरपोजिशन

जानकारी।विद्युत क्षेत्रों की सुपरपोजिशन के सिद्धांत के न्याय को सुनिश्चित करने के लिए, आपको न केवल शुल्कों पर कार्य करने वाले बलों के मॉड्यूल, बल्कि उनके निर्देशों को भी निर्धारित करने में सक्षम होना चाहिए। एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर असहज के साथ ऐसा करें। इसके अलावा, यह ग्राफिक रूप से ताकत वेक्टर को चित्रित करने की अनुमति नहीं देता है। यदि धागे पर हल्के से चार्ज किए गए शरीर को लटका दिया जाता है, तो उस पर कार्य करने वाला बल बिजली क्षेत्र, यह संतुलन स्थिति से शरीर को विचलित करने का अनुमान लगाया जा सकता है। लेकिन इस विचलन को मापने के लिए, शासक का उपयोग करना संभव नहीं होगा: चार्ज किए गए शरीर के लिए इसका दृष्टिकोण इसकी स्थिति में बदलाव का कारण बनता है। इस कठिनाई को खत्म करने के लिए, आप क्षैतिज विमान पर चार्ज किए गए शरीर को एकीकृत कर सकते हैं।

कार्य।एक प्रयोग को विकसित और कार्यान्वित करने के लिए विद्युत क्षेत्रों के सुपरपोजल के सिद्धांत के न्याय को साबित करना।

निष्पादन विकल्प। एक छोटे से प्रकाश बल्ब के ग्लास सिलेंडर को अंत में एक छोटे त्रिज्या की थोड़ी प्रवाहकीय गेंद के साथ एक पतला धागा चिपकाएं। गेंद को एक परीक्षण शुल्क लागू करें। प्रकाश बल्ब कागज की एक शीट पर जकड़ना और इसे चालू करें। कागज संख्या की एक शीट पर 0 संतुलन स्थिति में स्थित गेंद से छाया की स्थिति को चिह्नित करें। परीक्षण शुल्क प्रभार के लिए आवेदन प्र 1 और अंक 1 शीट पर खारिज गेंद की छाया की स्थिति को चिह्नित करें। चार्ज निकालें प्र 1 और इसके बजाय एक परीक्षण गेंद के पास चार्ज की स्थिति प्र 2। उसी समय, गेंद से छाया एक नई स्थिति लेगी 2 .

प्रभार वापसी प्र 1 प्रारंभिक स्थिति में। अब परीक्षण गेंद एक बार दो आरोपों पर क्षेत्र में है और संतुलन की स्थिति से विचलित हो जाती है ताकि इसकी छाया स्थिति पर कब्जा कर सके 3 । प्रयोग के परिणाम का विश्लेषण करें। जाहिर है, जब गेंद संतुलन स्थिति से बदल जाती है, तो इसकी छाया को नई संतुलन स्थिति में गेंद पर अभिनय शक्ति के आनुपातिक राशि से स्थानांतरित किया जाता है (अध्ययन 3.5 देखें)। परीक्षण गेंद के छोटे विचलन के साथ, इस बल को प्रारंभिक स्थिति में गेंद पर अभिनय शक्ति के बराबर माना जा सकता है। सेगमेंट कनेक्टिंग पॉइंट की लंबाई 0 डॉट्स के साथ 1 , 2 तथा 3 संबंधित बलों के मॉड्यूल के आनुपातिक। निर्दिष्ट वैक्टर को जोड़कर, आप पाएंगे कि परीक्षण शुल्क पर कार्य करने वाली परिणामी बलों के वेक्टर लगभग प्रत्येक चार्ज से अलग-अलग बलों पर कार्य करने वाली बलों के वैक्टर के योग के बराबर है। यह स्पष्ट है कि सटीक माप के बजाय अधिक सही उपकरणों के साथ किए गए सटीक माप एक सटीक समानता देंगे।

प्रकृति की एकता अद्भुत: विद्युत क्षेत्रों द्वारा बनाई गई ताकतों को यांत्रिक के समान तरीके से जोड़ा जाता है! लेकिन यदि हां, तो परीक्षण शुल्क की परिमाण के लिए बलों के संबंधों के बराबर बिजली के खेतों के तनाव, बलों की तरह फोल्ड किए जाते हैं। गेंदों को स्थिर छोड़कर, अपने शुल्कों को समान संख्या में बदलें (अनुच्छेद 2.6 देखें)। साथ ही, आप पाएंगे कि परिणामी क्षेत्र के तनाव की दिशा अपरिवर्तित बनी हुई है।

इस प्रकार, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों की सुपरपोजिशन का सिद्धांत प्रयोगात्मक रूप से उचित है।

अध्ययन 5.4। वोल्टेज सुपरपोजिशन के सिद्धांत का प्रदर्शन

संकट। पिछले अध्ययन के परिणामस्वरूप किए गए व्यक्तिगत अनुभव यह सुनिश्चित नहीं करते हैं कि पूरी कक्षा में इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के वोल्टेज की सुपरपोजल का सिद्धांत सीधे पाठ में है। इस समस्या को हल कैसे करें?

कार्य। कोडेकॉप की क्षमताओं को देखते हुए, प्रयोग का एक प्रदर्शन संस्करण विकसित करना, सुपरपोजिशन के सिद्धांत के न्याय को न्यायसंगत बनाना, और पाठ में आयोजित करने के लिए पद्धति।

निष्पादन विकल्प। अलगाव में मोटी एल्यूमीनियम तार से, लगभग 30 सेमी की ऊंचाई एक विशेष तिपाई को बाईपास करें और इसे कोडोस्कोप कंडेनसर पर रखें। तिपाई के ऊपरी छोर पर, लगभग 20 सेमी की लंबाई के साथ एक पतली नायलॉन धागे के अंत को बांधें। धागे के निचले सिरे पर, पतली एल्यूमीनियम पन्नी से लगभग 3 मिमी व्यास के साथ गेंद को जकड़ें। पॉलीथीन ट्यूबों से बने 10 सेमी उच्च के रैक पर कोडोस्कोप कंडेनसर पर, पतली पन्नी में लिपटे 15-20 मिमी व्यास के साथ फोम गेंदों को डाल दें। एक पारदर्शी प्लेक्सीग्लस से रैक के आधार बेहतर होते हैं।

गेंदों के साथ कंडेनसर से रैक निकालें, कोडेक के संदर्भ को चालू करें और चॉकबोर्ड पर। थ्रेड पर लटकने वाली एक परीक्षण गेंद की छवि प्राप्त करें। एकल शुल्क परीक्षण गेंद और रैक पर दो गेंदों को चार्ज करते हैं। चाक बोर्ड पर, परीक्षण गेंद की स्थिति को चिह्नित करें। कंडेनसर पर चार्ज गेंदों में से एक डालें, इसकी स्थिति और परीक्षण गेंद की स्थिति को चिह्नित करें। पहली चार्ज की गई गेंद और एक मनमानी जगह में हटा दें। बोर्ड पर परीक्षण गेंद की नई स्थिति को ध्यान में रखते हुए दूसरा रखें। पहली गेंद को मूल स्थिति में लौटाएं, परीक्षण गेंद की परिणामी स्थिति को चिह्नित करें, बोर्ड पर चाक करें। संबंधित वेक्टर बलों को ड्रा करें और छात्रों को प्रदर्शित अनुभव से निष्कर्ष निकालने की पेशकश करें।

अध्ययन 5.5। कंडक्टर की सतह पर घनत्व शुल्क

कार्य।साबित करें कि कंडक्टर की सतह पर चार्ज की घनत्व आम तौर पर बोलती है, अलग है।

निष्पादन विकल्प। एक इन्सुलेटिंग स्टैंड पर edxcine और शंकुधारी गहराई के साथ एक बेलनाकार मीडिया कंडक्टर चार्ज करें। एक इन्सुलेटिंग हैंडल पर परीक्षण गेंद, पूर्व-ग्राउंड, कंडक्टर की बेलनाकार सतह को टैप करें और इसे इलेक्ट्रोमोमीटर से जुड़े खोखले गेंद के अंदर रखें। यदि तीर के विक्षेपण का कोण छोटा है, तो चार्ज का प्रभार कई बार दोहराएं। इलेक्ट्रोमीटर रीडिंग याद रखें, इसे निर्वहन करें और एक परीक्षण गेंद। कंडक्टर की सतह में शंकु अवकाश से चार्ज को हटाने की कोशिश करें, और आप सुनिश्चित करेंगे कि यह व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। अनुभव को दोहराएं, परीक्षण गेंद को छूएं अब कंडक्टर के किनारे पर स्थित सतह बिंदु। इस मामले में, इलेक्ट्रोममीटर के तीर के विचलन का कोण पहले प्रयोग की तुलना में काफी बड़ा होगा। सबसे बड़े होने के बाद से, परीक्षण गेंद पर अधिक मूल्य के लिए चार्ज किया जाता है, फिर इस क्षेत्र में कंडक्टर की सतह पर चार्ज वितरण की घनत्व अधिक होती है।

एक तिपाई में एक इन्सुलेटिंग हैंडल के लिए तय धातु डिस्क चार्ज करें। प्रयोगों के बाद, वर्णित लोगों के समान, दिखाएं कि डिस्क की फ्लैट सतह के सभी बिंदुओं पर चार्ज घनत्व इसके किनारे से दूर है, और किनारे पर बढ़ता है।

कार्य। अनुभव दिखाएं कि चार्ज किए गए कंडक्टर के पास विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज चार्ज की सतह घनत्व द्वारा निर्धारित किया जाता है।

निष्पादन विकल्प। एक जटिल रूप के कंडक्टर के पास, एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डायनेमोमीटर होता है और इसे स्थानांतरित करता है ताकि कंडक्टर की सतह की दूरी स्थिर रहती है, और बल सामान्य सतह पर डायनेमोमीटर बॉल पर कार्य करता है। अनुभव को यह दिखाना चाहिए कि वहां, कंडक्टर की सतह पर, चार्ज घनत्व अधिक है, इस सतह के पास विद्युत क्षेत्र की ताकत से बड़ा है (अध्ययन 5.5 देखें)। प्राप्त परिणामों का विश्लेषण करें और उचित निष्कर्ष निकालें।

अध्ययन 5.7। चार्ज विमानों के पास विद्युत क्षेत्र

कार्य। प्रत्यक्ष प्रयोग पुष्टि करता है कि समान रूप से चार्ज विमान इसके दोनों किनारों पर एक विद्युत क्षेत्र देता है, और दो समानांतर विमान जो विपरीत पात्रों के बराबर शुल्क लेते हैं, केवल उनके बीच के क्षेत्र में एक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं।

निष्पादन विकल्प।अतिसंवेदनशील दो में धागे पर एक ही लपेटा एल्यूमीनियम पन्नी गेंदों में ताकि वे धातु की डिस्क को विपरीत पक्षों से छू सकें। डिस्क को एक piezoelectric या अन्य स्रोत से चार्ज करें। साथ ही, गेंदें डिस्क से बराबर दूरी पर प्रस्थान की जाएंगी, यह दर्शाती है कि चार्ज डिस्क के दोनों किनारों पर विद्युत क्षेत्र मौजूद है।

बिल्कुल उसी डिस्क चार्ज मॉड्यूल के बराबर और चार्ज के संकेत से विपरीत। धीरे-धीरे दूसरी डिस्क को पहले से लाएं ताकि वे समानांतर रहें। आप देखेंगे कि डिस्क के बाहर स्थित गेंद का विचलन कम हो गया है, और डिस्क के बीच - बढ़ता है। अंत में, पहली गेंद डिस्क को छूती है, यह दर्शाती है कि डिस्क के बाहर का क्षेत्र लगभग गायब हो गया है, और दूसरी गेंद को कोण द्वारा विक्षेपित किया जाता है, मूल से लगभग दो गुना अधिक होता है।

अध्ययन 5.8। कुलन के कानून की सटीक पुष्टि

जानकारी।

ढांकता हुआ रैक पर, धातु की गेंद को सुरक्षित करें और इसे दो प्रवाहकीय सेमिसर के बीच समाप्त करें, जिसमें से एक छेद है। एक पृथक धागे पर कंडक्टर के छेद के माध्यम से। सेमिसर के साथ गुब्बारे को कनेक्ट करें। चार्ज गोलार्ध। धागे के लिए कंडक्टर को हटा दें। एक गेंद और गोलार्द्धों को बाहर करना, तलवों के लिए अलग-अलग, उन्हें निर्वहन करें, और गेंद पर एक संवेदनशील इलेक्ट्रॉन को कनेक्ट करें: आपको गेंद पर कोई शुल्क नहीं मिलेगा। इसलिए, प्रयोग एक बार फिर से दिखाता है कि अन्य कंडक्टर के अंदर कंडक्टर पर कोई शुल्क नहीं है।

यह सच है क्योंकि कुलन का कानून उचित है। दरअसल, आचरणशील समान रूप से चार्ज किए गए क्षेत्र के अंदर, एक मनमानी बिंदु का चयन करें लेकिन अ और ऊर्ध्वाधर शंकु मंच पर कटौती एस 1 I एस 2। ज्यामिति से यह ज्ञात है कि लेकिन इन साइटों में उनके मूल्यों के प्रति आनुपातिक शुल्क है: छोटी साइटें बिंदु पर बनाती हैं लेकिन अ तनाव क्षेत्र और जिसका दृष्टिकोण

इसलिए, चूंकि क्षेत्र के किसी भी समान जोड़े द्वारा बनाए गए फ़ील्ड के तनाव मॉड्यूल के बराबर होते हैं और विपरीत रूप से निर्देशित, बिंदु पर बनाए गए क्षेत्र का परिणामी वोल्टेज होता है लेकिन अ पूरे चार्ज किए गए क्षेत्र को शून्य होना चाहिए।

यह प्रयोग दिखाता है। यदि अनुभव पर, कम से कम एक कमजोर चार्ज आंतरिक गेंद पर पाया गया था, यह बिंदु चार्ज फ़ील्ड (5.2) की तीव्रता के लिए एक गलत सूत्र होगा और इसलिए, कोलन (3.1), शक्ति के कानून में शुल्क के बीच बातचीत उनके बीच की दूरी के वर्ग के विपरीत आनुपातिक नहीं होगी। चूंकि चार्ज को आरोपों के बीच बातचीत के बल की तुलना में बहुत अधिक सटीकता के साथ मापा जा सकता है, और culon कानून से यह इस प्रकार है कि शरीर के अंदर का क्षेत्र इसके आकार के बावजूद गायब है, प्रयोग को सही ढंग से माना जाता है कि अपराह्न कानून का न्याय साबित होता है पहले वर्णित प्रयोगों की तुलना में।

कार्य।प्रयोग के एक उपलब्ध संस्करण को विकसित और रखो, जिसमें अधिकतम प्रेरक दिखाया गया है कि चार्ज खोखले कंडक्टर के अंदर कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है।

निष्पादन विकल्प।एक विद्युत क्षेत्र का पता लगाने के लिए, आप इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेरण की घटना का उपयोग कर सकते हैं। हम क्षेत्र में हैंडल पर दो संपर्क प्रवाहकीय निकायों का परिचय देते हैं। उन्हें आरोपों का पुनर्वितरण प्राप्त होगा। क्षेत्र से हटाने के बिना, इन निकायों को डिस्कनेक्ट करें - वे विपरीत पात्रों के आरोप बने रहेंगे। इन शुल्कों को अध्ययन के तहत क्षेत्र के बाहर एक इलेक्ट्रोमीटर द्वारा मापा जा सकता है।

प्रयोग को इसलिए वितरित किया जा सकता है। एक ढांकता हुआ स्टैंड पर, खोखले धातु की गेंद को सुरक्षित करें। अच्छे इन्सुलेशन में एक कंडक्टर इलेक्ट्रोफोर मशीन के कंडक्टर में से एक के साथ कनेक्ट करता है। गेंद के लिए दूसरा कंडक्टर लाएं और मशीन को कार्रवाई में लाएं। साथ ही 10 सेमी लंबा तक शक्तिशाली स्पार्क डिस्चार्ज होगा। धीरे-धीरे, प्लेक्सीग्लस से हैंडल पर एक ही धातु प्लेटें दर्ज करें। प्लेटों को संपर्क में रखें, फिर डिस्कनेक्ट करें, धीरे-धीरे गेंद के कटोरे से बाहर निकलें और इलेक्ट्रोकर की गेंद में बदलें। आप पाएंगे कि प्लेटों पर कोई शुल्क नहीं है! इसका मतलब है कि प्रवाहकीय गेंद के अंदर कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है, इस तथ्य के बावजूद कि गेंद पूरी तरह से एक महत्वपूर्ण शुल्क लेती है, जो इसे ऑपरेटिंग इलेक्ट्रोफोर मशीन द्वारा रिपोर्ट की जाती है। चार्ज गेंद के अंदर से एक टेस्ट बॉल द्वारा छुआ, अनुभव को दोहराएं, - आपको फिर से कोई शुल्क नहीं मिलेगा। इस प्रकार, संपूर्ण विद्युत प्रभुत्व प्रवाहकीय शरीर की सतह पर केंद्रित है। इस परिणाम को इस तथ्य से समझाया गया है कि कुलन का कानून उचित है। बदले में, उच्च सटीकता के साथ यह प्रायोगिक तथ्य Culon कानून के न्याय की पुष्टि करता है।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. विद्युत क्षेत्र की ताकत की अवधारणा को पेश करने और बनाने की विधि का सार क्या है?

2. तरल ढांकता हुआ में निलंबित एक छोटे पाउडर के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र को देखने की विधि के साथ डीपोल द्वारा पावर लाइनों को बनाने की विधि की तुलना करें।

3. इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों की सुपरपोजिशन के सिद्धांत के पाठ में प्रदर्शन पद्धति की रूपरेखा तैयार करें।

4. गॉस प्रमेय के न्याय द्वारा किस प्रयोग की पुष्टि की जा सकती है?

5. कंडक्टर के आकार से चार्ज की घनत्व और विद्युत क्षेत्र के वोल्टेज को कैसे निर्भर करता है?

6. एक प्रदर्शन अनुभव की पेशकश करें, सीधे कंडक्टर क्षेत्र से चार्ज घनत्व की निर्भरता दिखा रहा है।

7. एक और दो समानांतर चार्ज प्रवाहकीय प्लेटों के पास एक विद्युत क्षेत्र का पता लगाने के साथ अनुभव का व्यावहारिक मूल्य क्या है?

8. क्या मुझे CULON कानून की सटीक पुष्टि की विधि पर विचार करने की आवश्यकता है?

साहित्य

Butikov ई.आई., Kondratyev ए.एस. भौतिकी: अध्ययन। मैनुअल: 3-केएन में। केएन। 2. इलेक्ट्रोडायनामिक्स। प्रकाशिकी। - एम।: FIZMATLIT, 2004।

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हम एक साधारण रूप के चार्ज निकायों के विद्युत क्षेत्र के तनाव को परिभाषित करते हैं: एक कटोरा और विमान। तकरीबन गोलाकार आकृति उनके पास प्रकृति और प्रौद्योगिकी में कई शरीर हैं: परमाणु नाभिक, बारिश की बूंदें, ग्रह इत्यादि भी फ्लैट सतहों को अक्सर पाया जाता है। इसके अलावा, किसी भी सतह का एक छोटा सा हिस्सा लगभग फ्लैट माना जा सकता है।

कटोरा क्षेत्र। एक त्रिज्या शुल्क के साथ चार्ज गेंद पर विचार करें गेंद की सतह पर समान रूप से वितरित किया जाता है। समरूपता विचारों से बहने वाले विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनों को गेंद के त्रिज्या की निरंतरता के साथ निर्देशित किया जाता है (चित्र 112)।

कृपया ध्यान दें: गेंद के बाहर की बिजली लाइनों को अंतरिक्ष में अंतरिक्ष में वितरित किया जाता है जैसे कि बिंदु प्रभार की शक्ति रेखाएं (चित्र 113)। यदि बिजली लाइनों के पैटर्न संयोग करते हैं, तो हम उम्मीद कर सकते हैं कि क्षेत्र की ताकत का सामना करना पड़ता है। इसलिए, गेंद के केंद्र से दूरी पर, क्षेत्र की ताकत

एक ही सूत्र (8.11) द्वारा निर्धारित प्वाइंट चार्ज के क्षेत्र की तीव्रता के रूप में, क्षेत्र के केंद्र में रखा गया है:

इस परिणाम में सख्त गणना भी होती है।

प्रवाहकीय गेंद के अंदर, क्षेत्र की ताकत शून्य है।

विमान का क्षेत्र। वितरण आवेश चार्ज किए गए शरीर की सतह पर एक विशेष मूल्य - चार्ज की सतह घनत्व की विशेषता है। चार्ज की सतह घनत्व को सतह क्षेत्र में चार्ज का अनुपात कहा जाता है, जिसके अनुसार इसे वितरित किया जाता है। यदि चार्ज सतह पर समान रूप से वितरित किया जाता है, तो वह क्षेत्र 5 है, फिर

नाम एकक सतह घनत्व चार्ज

समरूपता के विचारों के लिए, यह स्पष्ट है कि एक अनंत समान रूप से चार्ज किए गए विमान के विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनें सीधे, लंबवत विमान (चित्र 114) हैं। मैदान अनंत विमान - एक सजातीय क्षेत्र, यानी अंतरिक्ष के सभी बिंदुओं में, फ्लैट हड्डी की दूरी के बावजूद, क्षेत्र की ताकत समान है। यह सतही चार्ज घनत्व द्वारा निर्धारित किया जाता है।

चार्ज की सतह घनत्व से क्षेत्र की ताकत की निर्भरता को खोजने के लिए, आप नामों के ज्ञान के आधार पर भौतिकी में अक्सर उपयोग की जाने वाली विधि का उपयोग कर सकते हैं भौतिक मात्रा। विद्युत क्षेत्र की ताकत की इकाई का नाम सतह घनत्व शुल्क की एक इकाई है

क्षेत्र की ताकत का सही नाम प्राप्त करने के लिए, हमें यह मानना \u200b\u200bचाहिए

\u003e\u003e भौतिकी: इलेक्ट्रिक फील्ड पावर लाइन्स। चार्ज कटोरे का तनाव क्षेत्र

विद्युत क्षेत्र इंद्रियों को प्रभावित नहीं करता है। हम उसे नहीं देखते हैं।
हालांकि, यदि आप कई अंतरिक्ष बिंदुओं पर फ़ील्ड शक्ति वैक्टर खींचते हैं तो हम फील्ड वितरण के बारे में कुछ विचार प्राप्त कर सकते हैं ( चित्र .14.9।बाएं)। तस्वीर अधिक दृश्य होगी, यदि आप निरंतर रेखाएं खींचते हैं जो प्रत्येक बिंदु पर, जिसके माध्यम से वे गुजरते हैं, तनाव वैक्टर की दिशा में मेल खाते हैं। इन पंक्तियों को बुलाया जाता है विद्युत क्षेत्र या तीव्रता रेखाओं की पावर लाइनें (चित्र .14.9।, दाहिने तरफ)।

पावर लाइनों की दिशा क्षेत्र के विभिन्न बिंदुओं पर तनाव वेक्टर की दिशा निर्धारित करने की अनुमति देती है, और बिजली लाइनों के मोटाई (प्रति इकाई क्षेत्र की रेखाओं की संख्या) दिखाती है कि फ़ील्ड की ताकत अधिक है। तो, आंकड़ों में 14.10-14.13 अंक पर बिजली लाइनों का नाजुक लेकिन अअंक से अधिक में। जाहिर है .
यह नहीं माना जाना चाहिए कि तीव्रता रेखाएं वास्तविकता में मौजूद लोचदार धागे या तारों की तरह मौजूद हैं, जैसे दूरदराज मानते हैं। तनाव रेखाएं अंतरिक्ष में केवल क्षेत्र वितरण को देखने में मदद करती हैं। वे मेरिडियन और समानांतर से अधिक वास्तविक नहीं हैं ग्लोब.
हालांकि, बिजली लाइनों को दिखाई दे दिया जा सकता है। यदि इन्सुलेटर के आइलॉंग क्रिस्टल (उदाहरण के लिए, क्विनिन) एक चिपचिपा तरल पदार्थ में अच्छी तरह मिलाएं (उदाहरण के लिए, कास्ट तेल में) और चार्ज निकायों को वहां रखें, फिर तनाव रेखाओं के साथ चेन में क्रिस्टलीय निकायों को बंद करें।
आंकड़े तनाव रेखाओं के उदाहरण प्रदान करते हैं: एक सकारात्मक रूप से चार्ज की गई गेंद (देखें) अंजीर .14.10); दो अलग-अलग चार्ज गेंदें (देखें) अंजीर .14.11); दो चार्ज गेंदें एक साथ (देखें) अंजीर .14.12); दो प्लेट जिनके आरोप मॉड्यूल के बराबर हैं और संकेत के विपरीत हैं (देखें) अंजीर .1.13). अंतिम उदाहरण विशेष रूप से चित्रा 14.13 में यह देखा जा सकता है कि प्लेटों के बीच की जगह में बिजली लाइनों के बीच के करीब समानांतर: विद्युत क्षेत्र यहां सभी बिंदुओं में समान है।

विद्युत क्षेत्र जिसका तनाव अंतरिक्ष के सभी बिंदुओं में समान है, जिसे बुलाया जाता है uNIFORM। अंतरिक्ष के सीमित क्षेत्र में, बिजली के क्षेत्र को लगभग सजातीय माना जा सकता है यदि इस क्षेत्र के भीतर फ़ील्ड की ताकत थोड़ा बदलती है।
एक सजातीय विद्युत क्षेत्र एक दूसरे से समान दूरी पर स्थित समानांतर रेखाओं द्वारा चित्रित किया गया है।
विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनें बंद नहीं हैं, वे शुरू करते हैं सकारात्मक प्रभार और नकारात्मक पर समाप्त होता है। पावर लाइनें निरंतर हैं और छेड़छाड़ नहीं करते हैं, क्योंकि चौराहे का मतलब इस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की ताकत की एक निश्चित दिशा की अनुपस्थिति होगी।
एक चार्ज कटोरे का क्षेत्र। अब त्रिज्या द्वारा चार्ज किए गए प्रवाहकीय गेंद के विद्युत क्षेत्र का सवाल पर विचार करें आर। चार्ज प्र गेंद की सतह पर समान रूप से वितरित। विद्युत क्षेत्र की शक्ति रेखाएं, समरूपता के रूप में विचारों से निम्नानुसार हैं, गेंद त्रिज्या की निरंतरता के साथ निर्देशित हैं ( चित्र .14.14, ए।).

ध्यान दें! बल गेंद के बाहर की रेखाएं बिंदु चार्ज की पावर लाइनों के समान ही अंतरिक्ष में वितरित की जाती हैं ( चित्र .14.14, बी।)। यदि बिजली लाइनों के पैटर्न संयोग करते हैं, तो हम उम्मीद कर सकते हैं कि क्षेत्र की ताकत का सामना करना पड़ता है। इसलिए, एक दूरी पर आर\u003e आर। गेंद के केंद्र से, क्षेत्र की ताकत उसी सूत्र (14.9) द्वारा निर्धारित होती है क्योंकि क्षेत्र के केंद्र में रखी गई बिंदु चार्ज क्षेत्र की तीव्रता:

प्रवाहकीय गेंद के अंदर (आर ) फील्ड की ताकत शून्य है। इसमें हम जल्द ही आश्वस्त होंगे। चित्रा 14.14 में, अपने केंद्र की दूरी से चार्ज किए गए प्रवाहकीय गेंद की विद्युत क्षेत्र की ताकत की निर्भरता दिखायी गई है।
बिजली लाइनों का पैटर्न स्पष्ट रूप से दिखाता है कि अंतरिक्ष के विभिन्न बिंदुओं पर विद्युत क्षेत्र की ताकत कैसे निर्देशित की जाती है। लाइनों की रेखाओं को बदलकर, आप बिंदु से बिंदु पर जाने पर फ़ील्ड स्ट्रेंथ मॉड्यूल में परिवर्तन का न्याय कर सकते हैं।

???
1. विद्युत क्षेत्र की बिजली लाइनों को क्या कहा जाता है?
2. सभी मामलों में, चार्ज कण का प्रक्षेपण शक्ति रेखा के साथ मेल खाता है?
3. क्या बिजली लाइनों को छेड़छाड़ हो सकती है?
4. चार्ज किए गए प्रवाहकीय गेंद के क्षेत्र का तनाव क्या है?

जी। मिकिशेव, बीबी बुखोवत्सेव, एनएन.सोटस्की, भौतिकी 10

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