2.7.1. Peredomotor spēki.

Elektriskajos laukos uz dielektriķiem un vadītājiem, ir spēki, kas zvana pederomotors tiem. (tulkoti) spēki, kas iedarbojas uz svēršana Ķermenis. Jēdziens peredomotor spēki noteikti novecojis, jo tas tika ieviests laikā, kad pastāvēšana tika atzīta fizikā nederīgas vielas (piemēram, heatborne, ēteris, elektriskie un magnētiskie šķidrumi). Tagad ir zināms, ka bezsvara vielas nepastāv, bet šis termins joprojām tiek izmantots. Mehāniskās parādības, piemēram, stiepjot uzlādētais virsmu, mehāniskās spriegumi dielektriskajos slāņos, velkot dielektrišu kondensatorā, mijiedarbība diriģentu ar strāvu, mehānisko iedarbību optisko starojumu uz iestādēm, ir izskaidrojams ar ponderomotives spēkiem. Šo spēku būtība ir diezgan definēta - tie notiek, kad tie ir pakļauti elektromagnētiskais lauks uz elektriskie maksājumi.

Apsveriet ponderomotor spēku rašanos un ietekmi attiecībā uz elektrostatiku.

Tā kā elektrostatiskais lauks ir potenciāli, tad jebkurai elektrisko lādiņu sistēmai jūs varat ierakstīt

Spēks, kas rīkojas ar jebkuru maksu, acīmredzot, šī lauka intensitāte, kurā šī maksa ir ievietota (bet ne lauka, kas tiek uzsākta pats):

, (7.2)

Ja maksa tiek nepārtraukti sadalīta apjomā ar blīvumu, tad spēks, kas darbojas uz maksas elementa, ir vienāds ar

.

Varat arī ievadīt lielāko daļu spēku blīvumu, kas ir vienāds

. (7.3)

Spēki, kas darbojas polarizētā dielektriskajā.

Spēki, kas iedarbojas uz elektriskajiem dipoliem vielas deformācijas un orientējot tos kosmosā, pieder ponderomotive spēkiem.

Agrāk 1.7. Punktā mēs saņēmām izteiksmi (7.13) par spēku, kas darbojas vienā dipola elektriskajā jomā. Turklāt, kā mēs uzzinājām, spēks, kas darbojas viendabīgā laukā uz atsevišķa dipola, ir nulle.

Apsveriet tagad spēkus, kas darbojas dielektriskā novietota elektriskais lauks. Spēks, ko piemēro dielektriskā lieluma elementam, ir vienāds ar spēku daudzumu, kas iedarbojas uz elementārām dipolēm aplūkojamajā apjomā: \\ t

, (7.4)

turklāt summēšana tiek veikta visos elementāros dipolus apjomā. Tā kā apjoma elements ir mazs, tad spriedzes vektors elektriskais lauks - lēnām mainot šī apjoma vērtību. Tāpēc, ieviešot polarizācijas vektoru, mēs varam ierakstīt

No šejienes lielapjoma blīvums spēku dielektriskajā:

. (7.6)

Par viendabīgu dielektrisko attiecību

,

tad mēs saņemam izteiksmi par lielapjoma spēku blīvumu veidlapā:

. (7.7)

Mēs izmantojam vektora algebras identitāti (sk. (7.12. Punkts, 1.7. Punkts), \\ t

Ierakstīts:

. (7.8)

Tā kā elektrostatiskajam laukam mēs tagad saņemam ponderomotives spēku tilpuma blīvumu:

. (7.9)

Ja viendabīgs dielektrisks jautājums (,), tad

. (7.10)

Formulas (7.9) un (7.10), izteikšana tilpuma blīvuma spēku ir derīgas gan absolūti cieto un elastiski deformējamu dielektrriksiem. Pēdējais paziņojums ir spēkā tikai tad, ja dielektriskās (polarizācijas vektora) polarizācija ir lineāri atkarīga no tās masas, t.i. Molekulu un atomu dipola mirkļi saspiešanas un apjoma elementa stiepšanās nemainās.

Ja dielektriskā konstante Nav nemainīgs, un mēs nodarbojamies ar saspiežamiem dielektriķiem, ponderomotor spēku definīcija ir diezgan sarežģīta. Vispārējā ponderomotor spēku aprēķināšanas metode nodrošina termodinamiku - dielektrisko termodinamiku. Termodinamiskās funkcijas dielektriķi tiek noteikta - bezmaksas enerģija, termodinamiskais potenciāls, entalpija. Šajā kursā mēs to nedarīsim.

2.7.2. Spēki, kas iedarbojas uz virsmas nodevām.

Agrāk mēs jau esam ietekmējuši šo jautājumu. Ja ir aizvērta vadoša virsma, kas uzlādēta ar virsmas blīvumu, elektriskais lauks ir pazīstams abās pusēs, un un uz virsmas, elektriskais lauks nav definēts. Virsmas nodevu mijiedarbības rezultātā vadītāja virsma ir izstiepta. Kā atrast jaudu, kas darbojas uz vienības virsmu?

Apsveriet izolētu diriģentu. Mēs izcelt virsmas elementu:

1) lauks no izvēlētā virsmas elementa ārējās puses ir vienāds;

2) lauks iekšā.

Lauku iekšpusē un ārpus vadītāja var uzskatīt par superpozīciju laukus, ko rada pašu virsmas elements, t.i. un visas citas izmaksas, kas atrodas uz virsmas :. Lauks ir tikpat liels abās vietnes pusēs, bet tam ir pretēji norādījumi. Lauks ir vienāds modulis un virziens virs un zem vietas.

SI koeficienta proporcionalitātes koeficients Coulon likumā ir vienāds

k \u003d 9 · 10 9 n · m 2 / cl 2.

Saskaņā ar Coulomb likumu, divas punktu izmaksas 1 cl, kas atrodas vakuumā attālumā 1 m viens no otra, mijiedarbojas ar spēku F.= 9 · 10 9 h, aptuveni vienāds ar Ēģiptes piramīdu svaru. No šī novērtējuma izriet, ka kulons ir ļoti liela maksas vienība. Praksē, tāpēc lolly vienības no Coulon parasti izmanto.

Iepriekš apspriestais likums aptver kvantitatīvās un kvalitatīvās iezīmes punktu elektriskās maksas vakuumā. Tomēr šis likums neatbild uz ļoti svarīgu jautājumu par mijiedarbības mehānismu, t.i. Caur kuru tiek nosūtīta viena maksa par citu darbību. Atbildes uz šo jautājumu meklējam ir vadījusi angļu fiziku M. Faraday Uz hipotēzi par elektriskā lauka esamību, kuru taisnīgums pilnībā apstiprināja turpmākajos pētījumos. Saskaņā ar Faraday ideju elektriskie maksājumi nerīkojas viens otram tieši. Katrs no tiem izveido elektrisko lauku apkārtējā telpā. Viena maksas lauks darbojas uz citu maksu, un otrādi.

Visi iepriekš minētie ļauj jums sniegt šādu definīciju:

elektriskais lauks - Tas ir īpašs jautājums, caur kuru elektriskās maksas ir mijiedarbojas.

Elektriskās lauku īpašības

Elektriskais lauks materiāls. pastāv neatkarīgi no mūsu zināšanām par viņu.

Tiek ģenerēta elektriskā maksa: Ap jebkuru uzlādētu ķermeni ir elektriskais lauks.

Tiek saukts par stacionāro elektrisko lādiņu radīto lauku elektrostatisks .

Elektrisko lauku var izveidot un mainīgu magnētisko lauku. Šāds elektriskais lauks tiek saukts vikhrevs .

Elektriskais lauks izplata kosmosā S. galīgais ātrumsvienāds ar gaismas ātrumu vakuumā.

Elektriskā lauka ietekme uz elektriskajiem maksājumiem

Elektrisko lauku var apskatīt kā matemātiskais modelisaprakstot lieluma vērtību spriedze Elektriskais lauks šajā telpā.

Elektriskais lauks ir viens no komponentiem vienots elektromagnētiskais lauksun elektromagnētiskās mijiedarbības izpausme

Mums ir jāievada kvantitatīvā īpašība lauka. Pēc tam elektriskās jomas var salīdzināt savā starpā un turpināt pētīt savas īpašības.

Izpētīt elektrisko lauku mēs izmantosim izmēģinājuma maksa: zem izmēģinājuma maksa Mēs sapratīsim pozitīvo punktu maksu, kas nemaina pētīto elektrisko lauku .

Ļaujiet elektriskajam laukam izveidot ar punktu uzlādē Q 0. Ja jūs veicat testa maksu Q 1 šajā jomā, spēks darbosies tajā.

PiezīmeKa šajā tēmā mēs izmantojam divus maksājumus: elektriskās lauka avots Q 0 un testa maksa Q 1. Elektriskais lauks ir derīgs tikai testa maksas Q 1 un nevar darboties tās avotā, t.i. Uz maksas Q 0.

Saskaņā ar Culon likumu šis spēks ir proporcionāls maksas Q 1:

.

Tāpēc šī lodziņā ir ievietota spēka attiecība, kas atrodas šajā jautājumā, uz šo maksu jebkurā lauka punktā:

nav atkarīgs no uzlādes Q 1, un to var uzskatīt par lauka raksturojumu. Šī jauda ir raksturīga elektriskā lauka spriedze .

Tāpat kā spēks, lauka stiprums - vektora daudzums, tas ir apzīmēts ar burtu.

Lauka stiprums ir vienāds ar jaudas attiecību, ar kuru lauks darbojas uz brīdi, uz šo maksu.

E.kas ir viņa klusuma raksturojums: Elektrostatiskā lauka spriegums parāda, kā elektrostatiskais lauks darbojas vienā pozitīvā elektriskā lādiņa, kas ievietota šajā punktā. Sprieguma vektora virziens sakrīt ar spēka virzienu, kas darbojas uz pozitīvu maksu, un pretējo spēka virzienu, kas darbojas uz negatīvu maksu.

Elektrostatiskais lauks ir stacionārs (nemainīgs), ja tās spriedze laika gaitā nemainās. Stacionārs elektrostatiskie lauki Izveidots ar fiksētiem elektriskajiem maksājumiem.

Elektrostatiskais lauks ir vienmērīgi, ja tās intensitātes vektors ir vienāds visos lauka punktos, ja spriedzes vektors dažādos punktos ir atšķirīgs, lauks ir nehomogēns. Vienoti elektrostatiskie lauki ir, piemēram, elektrostatiskie lauki ar vienmērīgi uzlādētu galīgo plakni un plakanu kondensatoru tālu no malām tās plāksnēm.

Viena no elektrostatiskā lauka būtiskajām īpašībām ir tā, ka elektrostatiskās lauka spēka darbība, kad maksa tiek pārvietota no viena lauka punkta uz otru, nav atkarīgs no kustības trajektorijas, bet nosaka tikai ar pozīciju sākotnējā un beigu punktu un maksas vērtības. Līdz ar to elektrostatiskā lauka spēka darbs, kad maksa pārvietojas pa jebkuru slēgtu trajektoriju, ir nulle. Jaudas laukiAr šo īpašumu sauc par potenciālu vai konservatīvu. Tas ir, elektrostatiskais lauks ir potenciāls lauks, enerģijas raksturojums kas ir elektrostatiskais potenciāls, kas saistīts ar spriedzes vektoru E. Ar attiecību:

E \u003d -gradj..

Priekš grafiskais attēls Elektrostatiskie lauki izmanto elektropārvades līnijas (intensitātes līnijas) - iedomātas līnijas, tangenti, kas sakrīt ar sprieguma vektora virzienu katrā punktā.

Elektrostatiskajiem laukiem tiek ievērots superpozīcijas princips. Katra elektriskā uzlāde rada elektrisko lauku telpā, neatkarīgi no citu elektrisko lādiņu klātbūtnes. No rezultātu lauka, kas izveidota ar maksas sistēmu, spriedze ir vienāda ar ģeometrisko summu lauka stiprumu, kas izveidota šajā brīdī katru maksu atsevišķi.

Jebkura maksa apkārtējā telpā rada elektrostatisko lauku. Lai atklātu laukumu jebkurā brīdī, novērošanas punktam ir jāievieto punkta testa maksa - maksa, kas neizkropļo nozari pētījumā (nav pārdales maksa, kas rada lauku).

Lauks, kas izveidots ar izolētu punktu maksu q.ir sfēriski simetrisks. Intensitātes modulis no Noslēgta punkta maksas vakuo ar palīdzību Culon likumu var pārstāvēt kā:

E \u003d q / 4pe par r 2.

Kur e o ir elektriskā konstante, \u003d 8.85. 10 -12 f / m.

Coulon likums, kas izveidots ar tweeted svariem, ko izveidoja ar to (sk. Sadales skalas), ir viens no galvenajiem likumiem, kas apraksta elektrostatisko lauku. Tā izveido saikni starp maksājumu mijiedarbības spēku un attālumu starp tiem: divu punktu mijiedarbības stiprums vakuumā ir tieši proporcionāla produkta maksas moduļiem un apgriezti proporcionāls kvadrātmetram starp tām .

Šo spēku sauc par Coulomb, un lauks ir Coulomb. Coulomb laukā vektora virziens ir atkarīgs no maksas zīmes Q: Ja Q\u003e 0, tad vektors ir vērsts gar rādiusu no maksas, ja Q? Kad (? - dielektriskā caurlaidība vidēja) mazāk nekā vakuumā.

Eksperimentāli noteiktais Coulon likums un superpozīcijas princips ļauj pilnībā aprakstīt konkrētās maksas sistēmas elektrostatisko lauku vakuumā. Tomēr elektrostatiskā lauka īpašības var izteikt citā, vispārīgākā formā, neizmantojot piemaksas par Coulomb lauka iesniegšanu. Elektrisko lauku var raksturot ar elektriskās lauka intensitātes plūsmas vērtību, ko var aprēķināt saskaņā ar Gausa teorēmu. Gausa Theorem izveido saikni starp elektrisko lauka stiprības plūsmu caur slēgtu virsmu un iekasē šo virsmu. Stiprinājuma plūsma ir atkarīga no lauka sadalījuma virs vienas vai citas teritorijas virsmas un ir proporcionāla elektriskajai uzlādei šajā virsmā.

Ja izolēts diriģents ir ievietots elektriskā laukā, pēc tam uz bezmaksas maksas q. Jauda darbosies diriģentā. Rezultātā diriģents rodas īstermiņa bezmaksas maksu kustība. Šis process beigsies, kad sava elektriskā joma, kas rodas uz diriģenta virsmas, kompensē pilnīgi ārējo lauku, ti, tiks izveidots maksājumu līdzsvara sadalījums, kurā elektrostatiskais lauks diriģenta iekšpusē apelācijas uz nulli: visos punktos iekšpusē diriģents E. \u003d 0, tas ir, nav lauka. Elektrostatiskā lauka elektropārvades līnijas ārpus diriģenta tās virsmas tiešā tuvumā ir perpendikulāri virsmai. Ja tas nebūtu tik, tad lauks būtu lauka spēks, gar vadītāja virsmu un strāva notiks virs virsmas. Maksa atrodas tikai uz vadītāja virsmas, bet visiem vadītāja virsmas punktiem ir tāda pati potenciāla vērtība. Diriģenta virsma ir ekvipotiska virsma. Ja diriģents ir dobums, elektriskais lauks ir arī nulle; Šī elektrostatiskā aizsardzība elektrisko ierīču.

Ja dielektrisks ir ievietots elektrostatiskā jomā, tad notiek polarizācijas process - dipolu orientācijas process vai izskats elektriskā lauka orientēta uz dipolēm. Viendabīgā dielektriskajā, elektrostatiskā laukā polarizācijas dēļ (sk. Polarizācijas dielektriķi ) samazinājums? laiks.

Lekciju piezīmes

Elektrostatika

Lekcija 1.

Elektrostatikas pamati

Elektrostatika vakuumā

ELEKTRISKAIS LĀDIŅŠ

Elektriskā vai elektrostatiskā mijiedarbība ir viens no fizikas fundamentālajiem mijiedarbības veidiem. Elektroenerģija Piemēram, starp elektroniem un protoniem, kā arī starp elektroniem. Šie spēki ir ievērojami vairāk gravitācijas, un tos rada elektriskie maksājumi.

Pirmā informācija par elektroenerģiju pieder pie elektriskās maksas, ko iegūst berzes. Elektriskās ķēdes, kas ienāk strāvas spuldzēs un elektromotoros parādījās ar izgudrojumu baterijas pēc 1800. gadu. 1752-53G. Lomonosovs un Richman Krievijā un Franklin Amerikā pierādīja atmosfēras elektroenerģijas un elektrifikācijas berzes vispārējo raksturu. Jaudīgi zibens un vāju dzirksteles novēroja, ķemmējot matu ķemmi, ir elektriskās izplūdes gaisā, kas atšķiras tikai no parādības mērogā.

Visu elektrodinamikas sākotnējā koncepcija ir "elektriskā lādiņa" un "elektromagnētiskais lauks". "Elektriskā lādiņa" jēdziens ir cieši saistīts ar uzlādēto struktūru un daļiņu īpašajām īpašībām, kas izpaužas elektromagnētiskā lauka veidošanā, papildu maksājumā un uzlādes lauka elektroenerģijas darbībā. Šīs divas dažādas uzlādēto objektu īpašības - lai izveidotu lauku un izbaudītu citu maksu jomas darbību, ko raksturo tāda pati vērtība - elektriskā maksa q.

Maksa tiek noteikta fiziskajās dimensijās vienai vai citām elektromagnētiskās mijiedarbības izpausmēm. Tādējādi punktu atpūtai tiek pieņemts, ka to mijiedarbības stiprums ir proporcionāls maksu apjomam (Kulona likums). Tāpēc, izvēloties vienu maksu, jūs varat noteikt citas maksas vērtību, salīdzinot maksu mijiedarbības stiprās puses: vienu un vienu ar nezināmu.

Maksa mērvienība ir kulons (cl).

Maksa - vērtība ir skalāra un ir izteikta ar derīgiem numuriem: var būt pozitīvas, nulles un negatīvas vērtības. No maksas lielums ir invariants uz Lorentz transformāciju, t.e. Dažu ķermeņa vai daļiņu maksu ir izteikta vienā un tajā pašā skaitā visās inerciālās atskaites sistēmās. Visbeidzot, maksa ir piedeva vērtība: savienojot vairākus maksa par vietas Vienā "rezultātā" maksa ir vienāda ar saistīto maksas algebrisko summu. Maksa par jebkuru iekasēto struktūru un daļiņu sistēmu ir vienāda ar atsevišķu struktūru un daļiņu maksu summu. Makroskopiskā struktūras maksa ir vienāda ar tās daļu maksas summu.

Elektriskā maksa pēc būtības ir diskrēti. Elektriskās maksas limits ir elementārs lādiņš, kas piemīt elektroniem, protoniem un citām elementārām daļiņām, tās modulim e.\u003d 1,6021892 · 10 cl.

Sub-elementārās daļiņas - Quarks - ir maksas ± e /3 vai ± 2 e /3, bet tie nav novēroti brīvā stāvoklī.

Klasiskā elektrodinamikā tiek ņemti vērā makroskopiskie maksājumi, kas tiek uzskatīti par nepārtrauktiem, un nepārtraukti maksājumi var tikt ņemti vērā tikai neņemot vērā mazāko cenu elementārā maksa. No tā izriet, ka bezgalīgi neliela maksas jēdziens dq. Tam ir fiziska un nav burtiski matemātiska nozīme: dq. Maz salīdzinājumā ar pilnu maksu q., bet tomēr joprojām ir tik liels, salīdzinot ar elementāro maksu, ka nevar ņemt vērā elementāro maksu diskrimināciju.

Elektriskās maksas nepārtrauktība ļauj un nepārtraukti sadalīt pa līniju, virsmu, kosmosā. Šo sadalījumu apraksta ar maksas blīvumu. Ja maksa tiek sadalīta noteiktā līnijā, tad viņi runā par lineāro blīvumu:

kad tiek ieviesta maksas izplatīšana virs virsmas virsmas blīvums

ja maksa atrodas dažās telpās, tā izplatīšanu apraksta ar lielapjoma blīvumu

"Punkta maksas" jēdzienu klasiskajā elektrodinamikā var piešķirt divvirzienu nozīmi. Pirmkārt, uz vietas tiek pieņemta bezgalīgi neliela maksa dq., kas atrodas bezgalīgi nelielā tilpuma telpā. Šis punkta maksas modelis atbilst tās nepārtrauktajai izplatīšanai kosmosā, šajā gadījumā dq \u003d ρdv.Otrkārt, daudzos gadījumos diskrēta modelis punktu uzlādē, kad macroscopic maksa q. Jebkurš apjoms tiek ievietots ģeometriskajā telpā.

Elementārā elektriskā elektriskā maksa e. Ir arī punkts. Bet kā attiecībā uz diskrētām uzlādes maksām par elementārām daļiņām, tad ietvaros klasiskās elektrodinamikas, nav iespējams izvirzīt jautājumu par īpašībām ieviestā elektromagnētiskajā mijiedarbībā ar diskrētumu abu lielumu, gan ar telpisko sadalījumu. Elementāru nodevu mijiedarbību starp sevi apraksta kvantu elektrodinamika.

Elektrisko lādiņu saglabāšanas likums ir fizikas pamatlikums kopā ar tiesību aktiem par enerģijas saglabāšanu, impulsu un impulsa brīdi. Saskaņā ar šo likumu ar jebkuru zināmu elementāru daļiņu mijiedarbību starp sevi, algebriskā daudzums elektrisko lādiņu daļiņu mijiedarbība ir vienāda ar daudzumu elektrisko lādiņu daļiņu pēc mijiedarbības. Tajā pašā laikā daļiņas netiek saglabātas kā tādas, tās netiek saglabātas un tās kopējais skaitsTā kā dažas daļiņas pazūd, bet citi parādās.

Klasiskā elektrodinamika pētījumi procesus, kuros nav savstarpēju transformāciju uzlādētām daļiņām, tāpēc likums par taupīšanas maksa šeit ir vienkāršs efekts saglabāt savus pārvadātājus - elektronus un protonus. Izolētā sistēmā elektriskā maksa tiek saglabāta.

Ar elektrifikāciju ķermeņi, berze vienmēr satur abas struktūras, un viens no tiem saņem pozitīvu maksu, un otrs ir tāds pats lielākais maksas, ja tas ir elektriski neitrāls pirms ķermeņa mijiedarbības. Tādējādi elektriskās lādiņi nenotiek un nepazūd, tos var pārsūtīt tikai no viena ķermeņa uz otru vai pārvietoties šajā ķermenī. Jebkurā neitrālā vielā ir jāmaksā abas pazīmes vienādās daļās, un kā rezultātā sazinoties abas iestādes, daļa no maksas iet no vienas iestādes uz citu. Ir pārkāpti vienlīdzība pozitīvo un negatīvo maksu katrā iestādē, un tie iekasē Variemen.

Kulona likums.

Elektrisko lādēju mijiedarbības galveno likumu 1785. Eksperimentāli atradās Charlock Kulons. Eksperimentāli. Kulons to konstatēja divu nelielu uzlādētu metāla bumbiņu mijiedarbības stiprums ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātmetriem un ir atkarīgs no maksas vērtībām un: \\ t

kur ir proporcionalitātes koeficients. Spēki, kas rīkojas ar maksām, ir centrālie, tas ir, tie ir vērsti pa taisnu līniju savienojošiem maksājumiem. Par tām pašām maksām, darbs un spēks atbilst savstarpējai atbaidīšanas maksu, par varāmēm, un spēks atbilst savstarpējai nodevu piesaistei.

Coulon likumu var rakstīt vektoru formā:

,

kur ir spēka vektors, kas rīkojas no maksas, \\ t

Radius vektors savieno maksu ar maksu; - moduļa rādiuss-vektors.

Spēks, kas darbojas uz maksas no sāniem, ir vienāds

, .

Spēki, kas iedarbojas uz maksām, ir centrālie un kas vērsti uz taisnās līnijas savienojošiem maksājumiem (1.1.1. Att.).

Likums par Coulon šajā veidlapā ir spēkā tikai mijiedarbībai punktu elektriskās maksas, tas ir, piemēram, uzlādētām struktūrām, kuru lineārās dimensijas var novārtā, salīdzinot ar attālumu starp tiem. Turklāt tā izsaka mijiedarbību starp fiksētiem elektriskajiem maksājumiem, tas ir, tas ir elektrostatiskais likums.

Atdzist likuma formulēšana:

Elektrostatiskās mijiedarbības spēks starp diviem punktiem elektriskie maksājumi ir tieši proporcionāli maksu produktu vērtībām, kas ir apgriezti proporcionāli attāluma kvadrātmetram, un vada taisnās līnijas savienojošās nodevās.

Proporcionalitātes koeficients Likumā par Coulon ir atkarīgs no vidēja īpašībām un formulā iekļauto vērtību mērīšanas vienību izvēle. Tāpēc jūs varat iedomāties attiecības

kur - koeficients atkarībā no mērīšanas vienību sistēmas izvēles; - dimensiju vērtība, kas raksturo vidēja elektriskās īpašības, sauc par vidēja relatīvo dielektrisko caurlaidību. Tas nav atkarīgs no mērīšanas vienību sistēmas izvēles un ir vienāda ar vienu vakuumā.

Tad Kulona likums veidos veidlapu:

vakuumā, tad - vidēja relatīvā dielektriskā caurlaidība rāda, cik reizes šajā vidē ir jauda mijiedarbību starp diviem punktiem elektriskās maksas, un, kas ir viens no otra attālumā, mazāk nekā vakuumā.

Sistēmā koeficienta, un likumu par Coulon ir veidlapa:

.

Tas ir racionalizēts ieraksts par Culon likumu. Šeit - elektriskā konstante ,. \\ t

Vector formā, likums par Coulon ņem kur - spēka vektors, kas darbojas pēc maksas no maksas - rādiuss-vektors, kas pavadīts no maksas par maksu (1.1.2. Att.), \\ t r. - moduļa rādiuss-vektors.

Jebkura iekasētā iestāde sastāv no dažādiem punktiem elektriskās maksas, tāpēc elektrostatiskais spēks, ar kuru viens iekasētais institūcija darbojas uz citu, ir vienāds ar vektoru summu spēkiem, ko piemēro visām otrās iestādes nodevām no katra pirmā ķermeņa punkta maksas.

Elektriskais lauks. Elektrostatiskā lauka spriedze

Telpa, kurā atrodas elektriskā lādiņa, ir noteikta fiziskās īpašības. Uz jebkura citi maksa, kas ieviesta šajā telpā, darbojas ar Coulon elektrostatiskajiem spēkiem. Ja katrā brīdī ir spēks, ir teikts, ka šajā telpā ir jaudas lauks. Lauks kopā ar vielu ir materiāla forma. Ja lauks ir stacionārs, tas ir, neizmainīsies laikā, un to rada fiksētas elektriskās maksas, tad šāds lauks tiek saukts par elektrostatisko. Elektrostatika studē tikai elektrostatiskos laukus un fiksēto maksu mijiedarbību.

Tiek ieviesta spriedzes jēdziens elektriskā lauka īpašībām. Spriegumu katrā elektriskā lauka vietā tiek saukta par vektoru, skaitliski vienāds ar spēka attiecību, ar kuru šis lauks darbojas uz testa pozitīvu maksu, kas atrodas šajā brīdī, un vērtības šo maksu, un vērsta uz spēka iedarbība.

Tiek pieņemts jautājums, kas tiek ievadīts šajā jomā. Tas nepiedalās lauka izveidē, ko mēra ar to. Turklāt tiek pieņemts, ka šī maksa netraucē pētījumā paredzētās jomas, tas ir pietiekami mazs un nerada lauka radīto maksu pārdali.

Ja lauks ir derīgs testa punktam, tad spriedze

Stiprinājuma vienības si n / cl \u003d v / m.

Punkta uzlādes lauka stiprības izteiksme:

.

Vector formā:

Šeit - rādiuss-vektors, kas pavadīts no maksas q. lauka izveide šajā brīdī.

Tādējādi elektriskā lauka vektori q. Visos punktos lauki ir vērsti radiāli no maksas, ja tas ir pozitīvs (Fig.1.3), un uz maksu, ja viņš ir negatīvs (Fig.1.3).

Elektriskā lauka grafiskajai interpretācijai tiek ieviesta jēdziena jēdziens vai vītņu līnijas. tā līkne, tangenciāla katrā punktā, kas sakrīt ar spriedzes vektoru. Spriedzes līnija sākas pozitīvā uzlādē un beidzas ar negatīvu. Spriedzes līnija neietekš, jo katrā lauka vietā spriedzes vektors ir tikai viens virziens.

Elektrifikācija tel

Elektrifikācija - elektriskās maksas uzkrāšanās fenomens. Ne mazāk kā divas iestādes vienmēr ir iesaistītas elektrifikācijā. Par fenomena plūsmu starp iestādēm, ir nepieciešams ciešs kontakts. Dažreiz šis kontakts ir sasniegts uz berzes rēķina starp iestādēm, kas noved pie kļūdainas viedokļa par nepieciešamību pēc berzes vai veicot darbu elektrifikācijai tel. Elektrifikācijas parādība ir izskaidrota, pārvietojot bezmaksas maksas (elektroni).

Ir vairākas elektrifikācijas metodes.

1. Elektriskā berze. Tajā pašā laikā tiek izmantotas divas iepriekš nav izmantotas no dažādām vielām. Elektrifikācijas procesā maksa uzkrājas gan struktūras, viens - pozitīvs, otrs ir negatīvs un vienāds ar pirmo ķermeņa maksas moduli (likums par taupīšanas maksas). No molekulārās kinētiskās teorijas viedokļa ar elektrifikāciju berzi, viela ar spēcīgāku mijiedarbību uztver elektronus otrajā vielā un uzkrājas negatīvu maksu.

2. Elektrifikācijas kontakts. Šādā gadījumā var piedalīties vairākas struktūras, kas spēj veikt elektriskos maksājumus. Sazināties ar vienu vai vairākām struktūrām, kurām ir elektriskie maksājumi. Sazinoties ar maksājumiem, kas sadalīti proporcionāli Tālr.

3. Elektrifikācija elektrostatiskā indukcija (Sk. "Vadītāji elektriskā laukā").

Maksājumu mijiedarbība. Divu veidu maksas

Elektriskais lādiņš - galvenais skalārs fiziskais daudzumsnosaka elektromagnētisko mijiedarbību intensitāti. Ir teikts, ka organismam ir elektrības uzlāde, ja elektrisko vai magnētiskā rakstura spēki tiek konstatēti ar citām struktūrām. Elektriskās maksas vienība tiek ieviesta caur pašreizējo spēka vienību.

[q.] \u003d Cl \u003d ∙ s.

1 cl - Tas ir maksa, kas iet caur vada šķērsgriezumu pašreizējā 1 un 1 s.

Apsveriet eksperimentāli iegūtās elektriskās uzlādes īpašības.

1. Ir divu veidu elektriskās maksas. Pozitīvs Viņi sauc par stikla nūja, ko tā iegūst, elektrificējot berzi par zīda. Pozitīva maksa ir elektronu trūkums. Negatīvs Viņi sauc par melnkoka stick, ko tā iegūst, elektrificējot berzi par vilnu (kažokādu). Negatīva maksa - Tas ir pārpalikums elektronu organismā.

2. Tāda paša nosaukuma nodevas tiek piesaistītas, iegūtas, tiek piesaistītas. Mijiedarbības spēki punktu nodevu ir vērsti pa taisni, kas tos savieno. Mijiedarbības lielums ir aprakstīts Coulon likumā.

3. Ir ierobežots elektriskās maksas delikatese. Elementārs Zvaniet uz minimālo (nedalāmo) elektrisko virsbūvi. Elementārā daļiņa ar pozitīvu elementāru maksu - protonu, negatīvo - elektronu. Elementārās maksas vērtība ir fiziska konstante: e. \u003d 1,6 ∙ 10 -19 cb.

Elektriskā uzlādes diskrēta: | q.| = Ne.

Elektriskajai uzlādei ir saglabāšanas īpašums.

Lai atklātu maksājumus elektroskops.

Elektriskā lādiņa saglabāšanas likums

Viena no galvenajām elektriskās maksas īpašībām ir tās spēja ietaupīt. Elektriskās uzlādes uzturēšanas likums: elektriski izolētā sistēmā visu šajā sistēmā iekļauto struktūru elektrisko lādiņu algebriskā apjoma paliek nemainīga.

Elektriski izolēta sistēma - Sistēma, kura robežās nav maksas nekādā virzienā.

Kulona likums.

Elektrisko nodevu mijiedarbības likums tika izveidots eksperimentāli franču fiziķis sh. Kulons XVIII gadsimta otrajā pusē. Likums ir formulēts šādi: divu fiksēto punktu mijiedarbības spēka modulis ir tieši proporcionāls šo maksu moduļu produkts un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātu starp tiem.

Par vakuumu un gaisu, likums Kulon tiek reģistrēts šādi:

kur k. - proporcionalitātes koeficients atkarībā no vienību izvēles. S.

kur – elektriskā konstante.

Par bezgalīgu viendabīgu un izotropisku dielektrisko vidi, likums Kulon ir forma:

kur ε ir dielektriskā caurlaidība vidē, kurā ir jāmaksā.

Coulon likums ir taisnīgs maksa par vietas - iekasētie iestādes, kuru izmēri ir daudz mazāk nekā cita izmēra no aplūkojamās sistēmas. Ja iekasētā iestāde šī uzdevuma nosacījumos nevar uzskatīt par punktu maksu, tad to uzskata par punktu nodevu kopumu. Spēks, ar kuru šāda iestāde rīkosies citā iestādē, nosaka saskaņā ar spēku superpozīcijas principu.

Elektriskā lauka ietekme uz elektriskajiem maksājumiem

Lai aprakstītu elektrisko maksu mijiedarbību XIX gadsimta sākumā, angļu fiziķis M. Faraday ierosināja izmantot elektriskā lauka koncepciju.

Elektriskais lauks - materiālu vidē, kas ir viena maksājuma starpnieks uz citu un nosūta šo darbību galīgajā likmē.

Faradejas ideja: jebkura elektriskā maksa rada materiālu objektu visās telpās - elektriskais laukskas darbojas ar citiem elektriskajiem maksājumiem ar kādu spēku, ko sauc par elektroenerģija un samazinās, kad tas noņemts no maksas, izveidojot to.

Maksa dod apkārtējo telpu ar īpašām fizikālajām īpašībām, kas ir svarīgākais, no kurām ir ietekme ar elektrisko jaudu uz jebkuru nodevu, kas ievietots šajā telpā.

Lauks, ko izveidoja ar fiksētiem elektriskajiem maksājumiem, laika gaitā nemainās un tiek saukts par elektrostatisks.

Elektriskie lauki tiek izmantoti grafiski, izmantojot silest līnijas - Līnijas tangenti, uz kuriem jebkurā brīdī sakrīt ar sprieguma vektora virzienu šajā brīdī. Elektrisko lauku grafiskais piesārņojums ir sniegts saskaņā ar šādiem noteikumiem: \\ t

1) elektropārvades līnijas elektriskā lauka sākums pozitīvas maksas un beidzas ar negatīvu;

2) elektropārvades līnijas nav krustojas;

3) līniju blīvums ir proporcionāls sprieguma vektora modulim šajā laukā.

Skaitļos ir vairāki lauki grafisko lauku piemēri.