Elektriskais lādiņš (elektroenerģijas skaits) - Šī ir fiziska skalāra vērtība, kas nosaka struktūru spēju būt elektromagnētisko lauku avotam un piedalīties elektromagnētiskajā mijiedarbībā. Pirmo reizi Coulomb likumā tika ieviesta elektriskā maksa 1785. gadā.

Vienība par maksu mērīšanai starptautiskajā vienību sistēmā (C) ir kulons - elektriskā lādiņa, kas iet caur vada šķērsgriezumu pašreizējā 1 un par laiku 1 s. Viens kulons ir ļoti liels. Ja divi maksas pārvadātāji ( q. 1 = q. 2 \u003d 1 cl) atradās vakuumā 1 m attālumā, tad viņi mijiedarbojas ar spēku 9 · 10 9 h, tas ir, ar spēku, ar kuru smaguma Zemes piesaistītu objektu ar svēršanu apmēram 1 miljons tonnu. Slēgtās sistēmas elektriskā lādiņa tiek saglabāta laikā un kvantitā - izmaiņām porcijās, vairākās elementārās elektriskās maksas, tas ir, citiem vārdiem sakot, algebriskā summa elektrisko lādiņu struktūru vai daļiņu veido elektriski izolēta sistēma nemainās ar jebkuru procesi, kas notiek šajā sistēmā.

Mijiedarbības maksas Vienkāršākā un ikdienas parādība, kurā konstatēts fakts, ka pastāv elektrisko lādiņu raksturs, ir iestāžu elektroitra, sazinoties ar to. Elektrisko lādiņu spēja gan savstarpējai piesaistei, gan savstarpējai atgrūšanai izskaidro divu dažādu veidu maksu. Viena veida elektrisko lādiņu sauc par pozitīvu, un otrs ir negatīvs. Varošāk iekasētās iestādes piesaista, un uzlādētie eponyoids - atvairīt viens otru.

Ar saskarē ar divām elektriski neitrālām struktūrām, kā rezultātā berzes, maksa iet no viena ķermeņa uz citu. Katrs no tiem pārkāpj pozitīvā un pozitīvā un. \\ T negatīvie maksājumiUn iestādes iekasē atšķirīgi.

Ar elektrifikāciju organismā caur ietekmi uz to, tiek traucēta vienota nodevu sadalījums. Tie ir pārdalīti tā, ka vienā ķermeņa daļā rodas pozitīvu nodevu pārpalikums, un otrādi - negatīva. Ja divas daļas ir atvienotas, tās būs jāmaksā variestiski.

EL saglabāšanas likums. Maksa Izskatāmajā sistēmā jaunas elektriski uzlādētas daļiņas var veidot, piemēram, elektronus - atomu vai molekulu jonizācijas fenomena dēļ, joniem - elektrolītiskās disociācijas fenomena dēļ utt. Tomēr, ja sistēma ir elektriski izolēta, Visu daļiņu kombinācijas algebriskā summa, tostarp atkal parādījās šādā sistēmā, vienmēr nulle.

Elektriskās maksas saglabāšanas likums ir viens no fizikas pamatlikumiem. Viņš pirmo reizi tika eksperimentāli apstiprināts 1843. gadā angļu zinātnieks Michael Faraday un tiek uzskatīts par vienu no fizikas saglabāšanas pamatlikumiem (līdzīgi likumiem, kas saistīti ar Ienertergy stimulēšanas likumiem). Aizvien vairāk jutīgākas eksperimentālās pārbaudes likuma par atbildību, notiekošo un šodien, vēl nav atklājusi novirzes no šā likuma.

. Elektriskā lādiņa un tās discreteness. Likums par taupīšanas maksu. Elektriskā uzlādes saglabāšanas likums nosaka, ka tiek saglabāta elektriski slēgta sistēmas algebriskā summa. Q, Q, E - elektriskā lādiņa apzīmējums. Uzlādes vienības c [Q] \u003d cl (kulons). 1mk \u003d 10-3 cl; 1 μekl \u003d 10-6 cl; 1nkl \u003d 10-9 cl; E \u003d 1,6 ∙ 10-19 cl - elementārā maksa. Elementārā maksa, e ir minimālā maksa, kas atrodama dabā. Elektrons: QE \u003d - e - elektronu lādiņš; M \u003d 9,1 ∙ 10-31 kg - elektrona un pozitrona masa. Positron, Proton: QP \u003d + e - pozitrons un protonu uzlāde. Jebkura iekasētā iestāde satur veselu skaitli elementārās maksas: Q \u003d ± NE; (1) Formula (1) izsaka elektriskās maksas diskriminācijas principu, kur n \u003d 1,2,3 ... ir vesels skaitlis pozitīvs skaits. Elektriskās maksas saglabāšanas likums: elektriski izolēta sistēmas maksa laika gaitā nemainās: Q \u003d const. Kulona likums. - Viens no galvenajiem elektrostatikas likumiem, kas nosaka mijiedarbības stiprumu starp diviem punktiem elektriskās maksas.

Likums tika dibināts 1785. gadā. Cylonary ar to spieķu palīdzību. Kulons bija ieinteresēts ne tik daudz ar elektroenerģiju kā ražošanu, ierīcēm. Izgudrojums ir ārkārtīgi jutīga ierīce mērīšanai - vērpjot svarus, viņš meklēja iespējas tās lietošanai.

Par suspensiju, kulons izmantoja zīda kvēldiegu ar garumu 10 cm, kas pagriezts 1 ° pie 3 * 10 -9 gs. Ar šo ierīci konstatēja, ka mijiedarbības spēks starp diviem elektriskajiem maksājumiem un starp diviem magnētu stabiem ir apgriezti proporcionāls kvadrātveida laukumam starp maksājumiem vai stabiem.

Divi punkti maksājumi mijiedarbojas ar otru vakuumā ar spēku F. kuru vērtība ir proporcionāla maksu darbam e. 1 un e. 2 un apgriezti proporcionāls traucējumu laukumam r. starp viņiem:

Proporcionalitātes koeficients k. Atkarīgs no mērījumu vienību sistēmas izvēles (Gausa vienību sistēmā k.\u003d 1, SI

ε 0 - elektriskā konstante).

Spēks F. Virzīts taisnā līnijā, savienojošās nodevas un atbilst pievilcībai vairāku uzlādētu maksu un atbaidīšanas par to pašu nosaukumu.

Ja mijiedarbības izmaksas atrodas viendabīgā dielektriskajā, ar dielektrisko konstantu ε , tad mijiedarbības stiprums samazinās ε laiks:

Coulon likums tiek saukta arī par likumu, kas nosaka divu magnētisko stabu mijiedarbības stiprumu:

kur m. 1 un m. 2 - magnētiskās maksas, \\ t

μ - vidēja magnētiskā caurlaidība, \\ t

f. - proporcionalitātes koeficients atkarībā no vienību izvēles.

Elektriskais lauks - elektromagnētiskā lauka atsevišķa izpausmes forma (kopā ar magnētisko lauku).

Fizikas procesā fizika pastāvēja divas pieejas, lai izskaidrotu elektrisko nodevu mijiedarbības iemeslus.

Saskaņā ar pirmo versiju, elektroenerģijas darbība starp individuālo iekasētajām iestādēm bija saistīts ar klātbūtni starpposma saites, kas nosūta šo rīcību, t.e. Vides klātbūtne vidē, kurā darbība tiek nosūtīta no punkta līdz galam ātrumam. Šī teorija tika nosaukta teorijas no Climterestream .

Saskaņā ar otro versiju, darbība tiek nosūtīta uzreiz jebkuros attālumos, bet starpposma vide var nebūt vispār. Viena maksa uzreiz "jūtas" citu klātbūtni, un notiek izmaiņas apkārtējā telpā. Šī teorija tika saukta teorija par tāldarbības teoriju .

Jēdziens "Electric Field" tika ieviesta M. Faraday XIX gadsimta 1930.

Saskaņā ar Faraday, katra atpūtas maksa rada elektrisko lauku apkārtējā telpā. Viena maksas lauks darbojas uz citu maksu un uz savukārt (ciparu koncepcija).

Elektriskais lauks, ko rada stacionāras maksas un nemainās laika gaitā, ko sauc par elektrostatisks. Elektrostatiskais lauks raksturo fiksēto maksu mijiedarbību.

Elektriskā lauka spriedze - vektora fiziskais daudzums, kas raksturo elektrisko lauku noteiktā punktā un skaitliski vienāda ar spēka attiecību, kas darbojas uz fiksētu punktu, kas atrodas šajā jomā, uz šīs maksas lielumu:

No šīs definīcijas jūs varat redzēt, kāpēc spriedze elektriskais lauks Dažreiz sauc klusuma raksturojums Elektriskais lauks (protams, visa atšķirība no spēka vektora, kas darbojas uz uzlādes daļiņu, ir tikai pastāvīgā reizinātājā).

Katrā telpā, šobrīd ir tā vērtība vektora (parasti runājot - atšķiras dažādos punktos kosmosa), tāpēc ECTO-sektora laukā. Formāli tas ir izteikts ierakstā

pārstāvot spriedzi elektriskā lauka kā funkciju telpisko koordinātu (un laiku, jo tas var mainīties ar laiku). Šis lauks kopā ar magnētisko indukciju ir elektromagnētiskais lauks, un likumi, ko tā paklausa, ir elektrodinamikas priekšmets.

Elektriskā lauka spriegums Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) mēra voltos uz metru [v / m] vai Newton uz kulonu [n / cl].

Spēks, ar kuru elektromagnētiskais lauks ir derīgs uzlādētām daļiņām[

Pilnīgs spēks, ar kuru elektromagnētiskais lauks (ieskaitot kopumā runājot elektriskās un magnētiskās sastāvdaļas) darbojas uz uzlādētu daļiņu, kas izteikta Lorentz spēkā formulā:

kur q. - elektriskā daļiņu maksa - tā ātrums - vektora attēlu indukcija (pamata raksturojums magnētiskais lauks), slīps šķērss norādīja uz darbu. Formula ir norādīta C.

Maksa, kas rada elektrostatisko lauku, var izplatīt telpā vai rīcības brīvībā vai nepārtraukti. Pirmajā gadījumā lauka stiprums: n e \u003d Σ ei₃ i \u003d t, kur Ei - spriedze noteiktā lauka laukā, ko rada viens i-m maksa Sistēmas, un n - kopējais diskrecionārās nodevu skaits, kas ir sistēmas daļa. Piemērs problēmu risināšanai, kas balstās uz elektrisko lauku superpozīcijas principu. Tātad, lai noteiktu elektrostatiskā lauka intensitāti, kas tiek izveidota vakuo ar fiksētu punktu maksu Q₁, Q₂, ..., QN, mēs izmantojam formulu: ne \u003d (1/4πε₀) Σ (qi / r³i) ri i \u003d T, kur RI - RADIUS-Vector veica punkts Qi attiecīgajā laukā. Mēs dodam citu piemēru. Elektrostatiskā lauka izturības noteikšana, kas ir izveidots vakuumā ar elektrisko dipolu. Elektriskā dipola sistēma ir divu identisku absolūtā vērtībā, un tajā pašā laikā, pretī maksu pazīmēm Q\u003e 0 un -Q, attālums, no kura es starp kuru ir salīdzinoši neliels, salīdzinot ar aplūkojamo punktu attālumu. Dipola plecu sauks vektoru L, kas ir vērsts uz dipola asi līdz pozitīvajai uzlādei no negatīvās un skaitliski vienāds ar attālumu es starp tiem. Vector Pₑ \u003d ql - dipola elektriskais moments.

Dipola lauka spriegums jebkurā brīdī: E \u003d e₊ + e₋, kur e₊ un e₋ ir elektrisko lādiņu Q un -Q laukumu intensitāte. Tādējādi A punktā, kas atrodas uz dipola ass, vakuuma dipola laukuma intensitāte būs E \u003d (1 / 4πε₀) (2pₑ / R³) punktā, kas atrodas perpendikulārā, tika atjaunota Dipola ass no tās vidū: E \u003d (1/4πε₀) (Pₑ / R³) patvaļīgā m punktā, kas ir pietiekami noņemts no dipola (R≥L), tās lauka intensitātes modulis ir E \u003d (1/4πε₀) (Pₑ / R³) √3COSθ + 1 Elektrisko lauku superpozīcijas princips sastāv no diviem paziņojumiem: divu maksājumu mijiedarbības kulonēšanas spēks nav atkarīgs no citu uzlādētu iestāžu klātbūtnes. Pieņemsim, ka Q mijiedarbojas ar maksas sistēmu Q1, Q2 ,. . . , Qn. Ja katra no sistēmas nodevām darbojas uz maksu Q ar F₁, F₂, ..., FN, attiecīgi, tad rezultātā spēks f, ko piemēro uzlādei Q no šīs sistēmas puses, ir vienāds ar Atsevišķu spēku vektora summa: F \u003d F₁ + F₂ + ... + Fn. Tādējādi elektrisko lauku superpozīcijas princips ļauj jums nākt uz vienu svarīgu paziņojumu.

Elektropārvades līnijas Elektriskais lauks

Elektriskais lauks ir attēlots, izmantojot elektropārvades līnijas.

Enerģijas līnijas norāda uz spēka virzienu, kas darbojas uz pozitīvu maksu šajā punktā.

Elektroenerģijas līniju īpašības

Elektriskā lauka elektroenerģijas līnijām ir sākums un beigas. Viņi sākas ar pozitīviem maksājumiem un beidzas negatīva.

Elektriskā lauka elektroenerģijas līnijas vienmēr ir perpendikulāri vadītāja virsmai.

Elektroenerģijas līniju sadalījums nosaka lauka raksturu. Lauks var būt radiāls (Ja strāvas līnijas nāk no viena punkta vai saplūst vienā punktā), vienveidīgs(ja elektropārvades līnijas ir paralēlas) un nehomogēnu (Ja elektropārvades līnijas nav paralēlas).

Blīvuma maksa - Tas ir maksa par vienības garumu, platību vai tilpumu, tādējādi definēt lineāro, virsmas un tilpuma blīvumu, ko mēra SI sistēmā: Culs uz metru (CL / m), kvadrātmetru (Cl / m²) un kubiņos kubikmetru (cl / m³), \u200b\u200battiecīgi. Atšķirībā no vielas blīvuma, maksas blīvumam var būt gan pozitīvas, gan negatīvas vērtības, tas ir saistīts ar to, ka ir pozitīvas un negatīvas maksas.

Lineāro, virsmas un tilpuma uzlādes blīvumu parasti norāda ar funkcijām, un, attiecīgi, kur- šī ziņojuma vektors. Zinot šīs funkcijas, mēs varam noteikt pilnu maksu:

§5 sprieguma vektora plūsma

Mēs definējam vektora plūsmu caur patvaļīgu virsmu DS, ir normāla uz virsmas.α - leņķis starp normālu un vektora vektora līniju. Jūs varat ievadīt vektora apgabalu. Vītne vektors izsaukts skalāra vērtība Vienāds skalar spriedzes vektora kvadrātveida vektors

Priekš vienota lauks

Par nehomogēnu lauku

kur ir projekcija - projekcija.

Curvilineear virsmas gadījumā tas ir jāsadala elementārās virsmās ds., aprēķina plūsmu caur elementāro virsmu, un kopējais pavediens būs vienāds ar elementāro plūsmu neatņemama summu vai robežās

kur ir neatņemama slēgtā virsma (piemēram, uz sfēras, cilindra, kuba uc)

Vector Stream ir algebriskā vērtība: tas ir atkarīgs ne tikai uz lauka konfigurāciju, bet arī no virziena izvēles. Saistītām virsmām tiek saņemts pozitīvs virziens, ārējais normāls ir saņemts, t.s. Normāli vada ārējā platība, uz kuru attiecas virsma.

Par viendabīgu lauku, plūsma caur slēgtu virsmu ir nulle. Inhomogēna lauka gadījumā

3. Elektrostatiskā lauka intensitāte, ko rada vienmērīgi uzlādēta sfēriskā virsma.

Ļaujiet sfēriskajai virsmai rādiusu r (13.7. Att.) Ar vienmērīgi sadalītu maksas Q, t.e. virsmas blīvums Maksa jebkurā sfērā būs vienāds.

Mēs noslēdzam mūsu sfērisko virsmu simetriskajā virsmā ar rādiusu R\u003e R. Vītnes plūsma caur virsmu S būs vienāds

Saskaņā ar teorēmu Gauss

Līdz ar to

Salīdzinot šo attiecību ar formulu, lai intensitātes punktu uzlādes lauka, var secināt, ka lauka stiprums ārpus uzlādes sfēras ir tā, it kā visa sfēra ir vērsta tās centrā.

2. bumbas elektrostatiskais lauks.

Ļaujiet mums ir rādiuss RF, vienmērīgi uzlādēts ar lielapjoma blīvumu.

Jebkurš punkts, kas atrodas ārpus bumbas pie attāluma R no centra (R\u003e R), tās lauks ir līdzīgs punktu uzlādei, kas atrodas centrā bumbu. Tad ārpus bumbas

un uz tās virsmas (r \u003d r)

Punktā, ievietojot bumbu uz attāluma R attālumā no tā centra (R\u003e R), lauku nosaka tikai pēc maksas, ko sfērā pievieno R RADIUS R. Spriedzes caur šo sfēru ir vienāds

no otras puses, saskaņā ar teorēmu Gauss

No jaunāko izteiksmju salīdzināšanas

kur- dielektriskā konstante Iekšpusē bumbu. Paredzētā lauka spēka atkarība, ko rada uzlādētais sfērā, no attāluma līdz bumbas centram (3. attēls)

3. Vienmērīgi uzlādēta bezgalīga taisnā kvēldiega (vai cilindra) lauka stiprums.

Pieņemsim, ka rādiusa r dobā cilindriskā virsma ir uzlādēta ar pastāvīgu lineāru blīvumu.

Šai virsmai mēs veicam panaksiālo cilindrisko virsmu no rādiusa plūsmas spriedzes caur šo virsmu

Saskaņā ar teorēmu Gauss

No pēdējiem diviem izteicieniem mēs nosakām intensitāti lauka, ko rada vienmērīgi uzlādēts pavediens:

Ļaujiet lidmašīnai ir bezgalīgs garums un maksa par vienības platību, kas vienāda ar σ. No likumiem simetrijas izriet, ka lauks ir vērsta visur perpendikulāri plaknē, un, ja nav citu ārējo maksu, lauki abās pusēs lidmašīnas jābūt vienādām. Mēs ierobežojam daļu no uzlādētās plaknes ar iedomātu cilindrisku kasti, lai lodziņš tiks nogriezts uz pusēm, un tā formulējumi bija perpendikulāri, un divas bāzes, kuru platība ir katram paralēlam uzlādētajai plaknei (1.10. Att.).

Vektora kopējā plūsma; Spriegums ir vienāds ar vektoru, kas reizināts ar pirmo bāzes zonu, kā arī plūsmas vektoru perfekti pretēju. Spriedzes plūsma caur cilindra sānu virsmu ir nulle, jo Spriedzes līnijas nav krustojas. Tādējādi, no otras puses, Gausa teorēma

Līdz ar to

bet tad bezgalīgas vienmērīgi uzlādēta plaknes lauka stiprums būs vienāds ar

Šī izteiksme neietver koordinātas, tāpēc elektrostatiskais lauks būs viendabīgs, un tās spriedze jebkurā jomā ir tas pats.

5. Lauka stiprums, ko rada divas bezgalīgas paralēlas lidmašīnas, ir atkarīgas no tām pašām blīvumiem.

Kā redzams no 13.13. Attēlā, lauka stiprums starp divām bezgalīgām paralēlām plaknēm, kuru virsmas blīvums ir maksas un ir vienādi ar plāksnes radīto jomu intensitātes summu, t.i.

Pa šo ceļu,

Ārpus plāksnes, vektori no tiem ir vērsti pretējās pusēs un ir savstarpēji iznīcināti. Tāpēc lauka stiprums telpā ap plāksnes būs nulle e \u003d 0.

Elektriskais lauks - viens no diviem komponentiem elektromagnētiskais lauks, kas ir vektoru lauks, kas pastāv ap ķermeņiem vai daļiņām ar elektrisko lādiņu, kā arī rodas magnētiskā lauka maiņa (piemēram, elektromagnētiskajos viļņos). Elektriskais lauks ir tieši neredzams, bet to var atklāt tā dēļ jaudas ietekme Uz uzlādētajām iestādēm

Elektriskā lauka spriedze - vektors fiziskais daudzums, raksturojot elektrisko lauku noteiktā punktā un skaitliski vienāda ar attiecību jaudu, kas darbojas uz fiksēta punkta uzlādē, kas atrodas šajā jomā šajā jomā, uz lielumu šo maksu:

No šīs definīcijas var redzēt, kāpēc elektriskā lauka izturība dažkārt tiek saukta par elektriskās jomas jaudu (protams, visa atšķirība no jaudas vektora iedarbojas uz uzlādēto daļiņu, tikai pastāvīgā reizinātājā).

Šajā telpā, šobrīd ir vektors vektora (parasti runājot - atšķiras dažādos punktos kosmosa), tāpēc tas ir vektora lauks. Formāli tas ir izteikts ierakstā

pārstāvot elektrisko lauka stiprumu kā telpisko koordinātu funkciju (un laiku, jo tas var mainīties ar laiku). Šis lauks kopā ar magnētisko indukcijas vektora lauku ir elektromagnētiskais lauks, un likumi, ko tā paklausa, ir elektrodinamikas temats.

Elektriskā lauka spriegums Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) mēra voltos uz metru [v / m] vai Newton uz kulonu [n / cl].

Enerģijas līnija vai neatņemama līkne ir līkne, kas ir pieskare, uz kuru jebkurā brīdī sakrīt virzienā ar vektoru, kas ir vektora lauka elements tajā pašā punktā. To izmanto, lai vizualizētu vektoru laukus, kas ir grūti vizuāli attēlot jebkurā citā veidā. Dažreiz (ne vienmēr) uz šīm līknēm, bultas ir iestatītas, norādot virzienu vektora gar līkni. Vektoriem fiziskais laukumsIzveidojot strāvas līnijas parasti izmanto termins "spriedze".

Dažādi Reāliem fiziskiem laukiem ir savas īpašības, kas izpaužas neatņemamu līkņu attēlā. Jo īpaši elektriskā maksa ir centrskurā strāvas līnijas saplūst. Elektriskais lauks saskaņā ar Maxwell vienādojumiem un tas var būt gan potenciāls (sakarā ar elektrisko cenu klātbūtni) un virpulis (kas izriet no fenomena elektromagnētiskā indukcija) vai šo divu gadījumu kombinācija. Saskaņā ar Maxvela vienādojumiem un, un līdz šim magnētiskie monopoli nav zināmi, magnētiskais lauks var rasties tikai pārmaiņu rezultātā elektriskā indukcija (Pirmais termins otrajā pusē 2. vienādojumu) un plūsmu elektriskā strāva (otrais termins otrajā pusē 2. vienādojumu)

Ja lauks veidojas nevis ar vienu maksu, bet daži, tad spēki, kas darbojas uz izmēģinājuma maksu, sastāv no vektoru veidošanās noteikuma. Tāpēc uzlādes sistēmas spriedze noteiktā brīdī lauki ir vienādi ar lauka spriedzes vektora summu no katras maksas atsevišķi.

Attiecībā uz īpašībām, kas izveidots ar maksām, ir ieviesti divi lielumi - elektriskā lauka stiprums un tā potenciāls. Spriedze raksturo spēku, kas darbojas lauka pusē uz izmēģinājuma maksu. Ja kādā lauka vietā jaudas darbojas uz maksas, tad elektriskā lauka stiprums šajā brīdī ir vienāds ar

kur - maksa, ko mēs veicām, lai "izmēģinātu" lauku šajā brīdī. Šo maksu sauc par "izmēģinājumu". Izmēģinājuma maksa nedrīkst izkropļot maksu sadalījumu, veidojot lauku, un tāpēc tai jābūt pietiekami mazam. Tādējādi formulā (18.1), tad izmēģinājuma maksa ir iekļauta viņa zīmi (nevis moduli), kā tas izriet no (18.1), lauka stipruma vektors kādā brīdī ir vērsta tāpat kā vektoru spēkā, kas darbojas šajā punktā pozitīva testa maksa.

Mēs atrodam elektrisko lauka izturību, kas izveidota ar punktu uzlādē. Lai to izdarītu, ņemiet patvaļīgu izmēģinājuma maksu un ievietojiet to uz vietas attālumā no maksas. Spēks, kas rīkojas ar testa maksu no maksas, nosaka Coulomb likums (17.1.), (17.2). Tāpēc, saskaņā ar (18.1) mums ir

kur . Virzītais spriedzes vektors no maksas, ja un viņam, ja .

Ļaujiet laukam izveidot vairākus maksājumus ... Šajā gadījumā tā spriedze ir vienāda ar vektoru summu spriedzes tām jomās, kas tiek izveidoti ar katru maksu atsevišķi. Patiešām, no superpozīcijas principa izriet, ka šis gadījums ir spēcīgs

..., kur ... - spēki, kas rīkojas ar testa maksu no katras maksas ... tāpēc no (18.1) mēs saņemam

kur ... - tādu jomu spriedze, kas katrai maksai radītu atsevišķi, ja nav citu nodevu. Apstiprinājums (18.3) sauc par superpozīcijas principu laukiem. Formula (18.2) un superpozīcijas princips ļauj aprēķināt jebkura iekasētā ķermeņa radītā lauka - izmantojot to garīgo sadalīšanu uz visu šādu detaļu radīto spriedzi un summēšanu. Tomēr, ņemot vērā šādas procedūras matemātisko sarežģītību, tas nav iekļauts fizikas skolas programmā. Skolai būtu jāzina, neatceļot tās izmantošanas rezultātu iekasētajās vietās un lidmašīnās. No formulām (17.4.), (17.5), mēs iegūstam lauka spēku rādiusu, vienmērīgi uzlādēts maksu, kas atrodas vietā attālumā no centra sfēras:

kur - maksa par lidmašīnu, ir platība, virsmas blīvums plaknes maksas.

Elektrisko lauku var attēlot grafiski (mūsdienu krievu valodā - vizualizēt) Ar elektropārvades līnijām. Elektroenerģijas līnijas ir tādas iedomātas līnijas, kuru dēļ katrā brīdī sakrīt virzienā ar spriedzes vektoru šajā brīdī. Vispārīgi runājot, elektropārvades līnijas caur katru lauka lauku (izņemot tos punktus, kur ), Bet, tā kā nav iespējams tos izdarīt, tika panākta vienošanās veikt tos ar zināmu grādu atkarībā no lauka lieluma: bieza no elektropārvades līnijām, jo \u200b\u200blielāks lauka spēks.

Elektriskā lauka otrā iezīme ir tā potenciāls. Galvenā ideja ieviest šo lielumu ir šāda. Ja elektriskā lādiņa pārvietojas elektriskā laukā (izveidots ar citiem maksājumiem), tad laukā ir spēki, un tāpēc lauks darbojas. Lauka potenciāls ir šāds lauka punkts funkcija. ka darbs, ko laukā veic virs punkta pārbaudes maksas, kad tas tiek pārvietots no punkta ar rādiusa vektoru uz punktu ar rādiusa vektoru, ir vienāds ar

(Tas ir šādā secībā). No formulas (18.6.) No tā izriet, ka darbs, ko laukums veic, kad maksājums pārvietojas, nav atkarīga no trajektorijas formas, bet nosaka tikai sākotnējie un galīgie punkti. Jo īpaši, pārvietojot ķermeni slēgtā trajektorijā, lauks padara nulli.

Kopš formulas (18.6), ir iekļauta divu punktu potenciālu atšķirība, potenciāls tiek noteikts pastāvīgam. Šo konstante vienmēr var izvēlēties, lai jebkura konkrētā lauka punkta potenciāls varētu būt vienāds ar nulli. Kā likums, kā tāds punkts, lauka punkts ir bezgalīgi noņemts no maksājumiem, ņemot vērā tā potenciālu līdz nullei. No formulas (18.6.) No tā izriet, ka jebkura lauka punkta potenciāls ir vienāds ar elektriskās jomas attieksmi, pārvietojot testa maksu no šī punkta uz punktu, kuru potenciāls ir izvēlēts ar nulli, uz izmēģinājuma maksu .

Var pierādīt, ka, ja lauks ir izveidots ar punktu uzlādē, tad potenciāls no maksas no maksas, ar noteikumu, ka bezgalīgi attālināta punkta potenciāls ir pieņemts par nulli, ir vienāds ar

Ir svarīgi atzīmēt, ka formulā (18.7) ietver maksu ar zīmi (nevis moduli!), I.e. Pozitīva uzlādes radītā lauka potenciāls ir pozitīvs, negatīvs - negatīvs.

Par potenciālu, superpozīcijas princips ir spēkā: ja lauks ir izveidots ar vairākiem punktiem, jebkura punkta potenciāls ir vienāds ar algebrisko apjomu potenciālu (18.7), kas izveidots šajā brīdī ar katru punktu. Šis noteikums ļauj jums, lai atrastu potenciālu lauka, ko izveidojis pagarināts korpuss: jums ir nepieciešams, lai garīgi sadalīt ķermeni uz maziem ("vietas") daļām, saskaņā ar formulu (18.7), lai atrastu potenciālu lauka, ko rada katrs Šādu daļu un pēc tam novietojiet iegūtos rezultātus.

Lai atrisinātu EGE uzdevumus, jums jāzina (bez izejas) formulu potenciāla jomā vienoti apsūdzēto sfēru. Ļaujiet tur būt rādiusa sfēra, vienmērīgi jāmaksā maksa. Tad lauka punkta potenciāls, kas atrodas sfēras centra attālumā, ir vienāds ar

(Nulles potenciāla punkts ir izvēlēts bezgalībā).

Bieži vien eksāmena uzdevumos fizikā tiek izmantots viendabīga elektriskā lauka sprieguma piesaisti un divu punktu potenciāla atšķirība, kas atrodas vienā barošanas līnijā. Lai atrastu šo savienojumu, ņemiet pozitīvu izmēģinājuma maksu, mēs to ņemam no pirmā punkta otrajā pa elektroenerģijas līniju un atrodiet darbu, ko dara elektriskais lauks. Tā kā laukums darbojas ar nemainīgu spēku, leņķis starp kustību un šo spēku ir nulle (maksa pārvietojas pa elektroenerģijas līniju), tāpēc lauka spēku darbība ir vienāda kur - attālums starp testa punktiem. No otras puses, pēc iespējas definējot, lauka darbība ir vienāda . Šo darbu pielīdzināšana, atrast

Mēs uzsveram, ka formula (18.9) ir derīga tikai viendabīgai laukam, un 1. un 2. punktam ir jābūt vienā un tajā pašā barošanas līnijā.

Apsveriet tagad uzdevumus.

Elektriskā lauka stipruma lielums, kas izveidots ar punktu maksu ( uzdevums 18.1.1) nosaka ar formulu (18.2)

kur (Atbilde 1 ).

Elektriskās lauka stiprības dimensija ( uzdevums 18.1.2) To var atrast no lauka stipruma un potenciāla (sk formula (18.9)). Un kopš dimensija potenciāla SI-Volt vienību starptautiskajā sistēmā, no formulas (18.9) mums ir:

kur kvadrātiekavās apzīmē dimensiju (atbilde 3 ).

Lai noteiktu lauka stiprumu, tiek izmantota testa maksa (sk formula (18.1)). Tomēr spriedze (18.1) nav atkarīgas no zīmes, ne no testa maksas vērtības ( uzdevums 18.1.3). Tas ir saistīts ar to, ka spēks (18.1) lineāri ir atkarīga no izmēģinājuma maksas, un tas tiek samazināts (18.1). Ja jūs veicat tiesas nodevu negatīvu, tad skaitītāja (18.1) vektora virziens mainīsies salīdzinājumā ar pozitīvu testa maksu, bet attieksmi tiks nosūtīts uz pretējo vektoru, t.i. Vector virziens nemainīsies (atbilde 4 ).

Lai atrastu lauku, kas izveidots ar diviem punktiem ( uzdevums 18.1.4), Mēs izmantojam superpozīcijas principu. Punktā izveidoto lauku intensitāte pēc katras maksas atsevišķi norāda plāni vektori un ir atzīmēti kā. Tā kā šo vektoru moduļi ir vienādi, to summas vektors ir vērsts vertikāli (atbilde 4 ).

Pēc definīcijas elektropārvades līnijas ir tādas iedomātas līnijas tangenti, kas katrā brīdī sakrīt virzienā ar spriedzes vektoru ( 18.1.5. Uzdevums. - Atbilde 4 ).

Kopš jaudas līnijas lauka uzdevums 18.1.6 Sprieguma virziens katrā punktā ir vērsta uz pareizo, pareizo virzienu un spriedzes vektoru katrā punktā. Tāpēc tiesības uz labo un spēku vektoru, kas darbojas šajā laukā par pozitīvo punktu (atbilde) 2 ).

Tā kā visas uzlādes trajektorijas I, II un III in uzdevums 18.1.7 Sākt un beidzas tajā pašā punktā, lauka darbā virs maksas, kad tas pārvietojas visās trijās trajektorijās, tas pats (atbilde) 4 ).

Atšķirība potenciālos divu punktu vienotā elektriskā lauka ( 18.1.8. Uzdevums.) Mēs atradīsim saskaņā ar formulu (18.9):

(Atbilde 1 ).

Tā kā elektriskā lauka stipruma vektors jebkurā brīdī ir novirzīts no maksas, lauki lauki tiek novirzīti radiāli, tieši tieši (skatīt sinhronizāciju). Tādējādi pareizā atbilde uzdevumā 18.1.9 - 1 .

Pēc iespējas definējot, mums ir jāstrādā laukā uzdevums 18.1.10

(Atbilde 3 ).

Elektriskā lauka elektropārvades līnijas ir būvētas tā, lai to biezums būtu proporcionāls lauka lielumam: barošanas līniju biezums, jo lielāks ir spriedzes lielums. Tāpēc B. uzdevums 18.2.1 (Atbilde 2 ).

B. attēls uzdevums 18.2.2. - tāds pats kā iepriekšējā uzdevumā, atbildes saņemšanas loģika ir pilnīgi atšķirīga. Lai salīdzinātu 1. un 2. punkta potenciālu, mēs pāriet no pirmā punkta uz otro pozitīvo izmēģinājuma maksu un atrodiet lauka darbu. Kā , un, ja darbs ir pozitīvs, tad Ja negatīvs ir pretējs. Acīmredzot, darbības lauka pārvietojoties pozitīva maksa No 1. punkta uz 2. punktu pozitīvs. Patiešām, bultiņas uz elektroenerģijas līnijām ir vērstas uz labo, tādējādi spēks, kas rīkojas ar pozitīvu maksu, ir vērsta uz tiesībām, vektoru uzlādes kustība ir vērsta tur, tāpēc cosine leņķi starp spēku un kustību ir Pozitīvs visās elementārās trajektorijas vietās, tāpēc darbs ir pozitīvs. Pa šo ceļu (Atbilde 1 ), un šis rezultāts ir šāvēju virziena sekas elektropārvades līnijās, nevis mainīgs elektropārvades līniju biezums.

Kungs, lielisks sveiciens! Šodien mēs izskatīsim tēmu par maksājumu mijiedarbību, iepazīties ar culon likums, uzziniet, kas ir spriedze Elektriskais lauks, kā arī uzzināt, kā izdarīt strāvas līnijas. Mēs sākam tieši tagad!

Kungi, mūsdienu fizikas teorija apgalvo, ka nodevas darbojas viens otram, nevis tieši, bet caur elektrisko lauku. Tas ir, katrs maksājums ap viņu kosmosā rada lauku un caur šo lauku, ir ietekme uz citiem maksājumiem.

Kas ir elektriskais lauks vispār? Jā, patiesībā neviens to nezina. Ir viedoklis, ka tas ir tāds jautājums. Ka to rada elektriskās maksas. Ja kaut kur ir elektriskā maksa - nekādā veidā būs elektriskais lauks. Un šis lauks darbosies ar citiem maksājumiem. Maksa par otru nav citādi, kā caur elektrisko lauku, kuru katra maksa rada.

Tātad, maksājumi viens otru nav tieši, bet ar to, ka katrs no tiem rada elektrisko lauku ap sevi. Bet, iespējams, ir jābūt likumiem, var būt pat matemātiskas formulas, kas oficiāli apraksta šo procesu un ļauj aprēķināt spēkus, ar kuriem šīs visvairāk jāmaksā. Patiešām, šādu likumu sauc arī par Kulona likumu.

Ļaujiet mums ir divi maksājumi Q 1 un Q 2. Tie ir formāli punkts.Tad to mijiedarbības stiprums vakuumā ir tieši proporcionāla šo divu maksājumu produktam un ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātmetram.

Šeit, patiesībā, un viss coulon likums. Saprātīgs jautājums - un kur tas viss nāk no un kāpēc man vajadzētu ticēt?! Kungi, likums ir eksperimentāls, matemātiski, tas nav Northworth jebkur. Nu, t.i. Cienījamie Mr Pendon veica vairākus eksperimentus par mijiedarbību maksu par tā saukto vērpjot svarus. Un, pamatojoties uz pieredzējušiem datiem, viņš saņēma šo izteiksmi. Kas tic - Google, lai palīdzētu. Atrodiet instalācijas shēmu, un jūs varat atkārtot pati dzesēšanas ceļu.

Kungi, atcerieties, ka tur ir koeficients k, Par to, kas vēl nav teicis vārdu. Viņš ir vienāds

kur ε 0 \u003d 8,8510 -12 - elektriskā konstante.

Pilnīgi sagaidāms jautājums - kas ir tik sarežģīts?!

Kungi, visi, jo neskaidrības ar kalkulatora sistēmu. Ir tāda SGSE aprēķināšanas sistēma - tādā gadījumā, ja spēki tiek novērtēti dina Un citas neievērotas SI pareizticīgo sistēmas fanu viedokli. Tātad, sākotnēji likums tika uzrakstīts saskaņā ar šo sistēmu un viņas k.=1. Un, pārsūtot uz SI sistēmu, visu šo apkaunojumu un veicināto. Sadaliet to pašu k.uz 4π I. ε 0 Tas ir noderīgi nākotnē, tie ir daudz, ja tos izmanto atsevišķi.

Tomēr kungi, jūs, iespējams, ievērojāt, ka, ierakstot Culon likumu, tas bija par vakuumu? Un kas būs jebkurā vidē? Ja maksājumi mijiedarbojas ūdenī? Vai eļļā? Vai kur citur?

Kungi, mijiedarbības spēks būs mazāks nekā vairākas reizes! Kurā laikā? Iebildumsε laiks. Jā, tiek ieviests īpašs koeficients ε izsaukts vides dielektriskā caurlaidība Un vienkārši parāda, cik reizes lielums mijiedarbības maksu šajā vidē ir mazāks nekā vakuumā. Tā ir tabletable. Tātad, kungi, ja es esmu ieinteresēts Google, un tur atradīs jūsu vielu, kāda veida dielektrisko caurlaidību vidē.

Tātad, Coulon likums par maksu biežumu vidē izskatīsies šādi:

Tagad darīsim phint ausis. No mehānikas kursa, kas, es ceru, ka jūs atceraties, jauda - vektora lielums. Un mums, kamēr visur parādījās skalārs. Kā doties uz vektoriem? Piemēram, šādi:

Tagad viss ir godīgs, mums ir vektori. - Vector rādiuss no vienas maksas uz citu. Šāds ieraksts ir ērts, jo tas ļauj aprēķināt vairāku maksājumu mijiedarbību patvaļīgās telpās. Tad spēki papildina likumu par vektoru pievienošanu. Tomēr vienkāršākajam gadījumam viens r. Samazināts un viss joprojām joprojām ir.

Nu, elektriskais lauks tiek izveidots ar maksām, tas ir saprotams. Bet kā to raksturot šo lauku? Atbilde ir ļoti acīmredzama, no vienas puses, un varbūt nedaudz negaidīts uz otru. Kungi, es lūdzu jūs aplūkot Kulona likuma formulu nedaudz atšķirīgā leņķī. Iedomājieties, ka Q1 maksa ir elektriskā lauka avots un tās laukā mēs ievietojam izmēģinājums Maksa Q2. Q2 maksas maiņa, mēs mainīsim un Force F (mēs to uzskatām par Coulon likumu), ar kuru maksa Q1 ir derīgs tam. Šī spēka attieksme pret izmēģinājuma maksuq.2 visu laiku pastāvīgi. Un to var izmantot kā maksas lauka raksturojumuq.1. tā spriedze elektriskais lauks.

Jā, tas ir arī vektora lielums. Jo jauda - vektora lielums. Tomēr daudzos vienkāršos gadījumos viss ir viegli samazināts līdz scalāriem saskaņā ar iepriekš aprakstītajiem principiem.

Kungi, no rakstveida formulas ir skaidrs, ka elektriskā lauka spriedze ir atkarīga no maksas, kas to rada no attāluma līdz maksas avotam. Nu, tas ir, ko vairāk maksas Un tas, ko mēs tuvāk tam, lauka intensitāte ir vairāk.

Zinot elektrisko lauka izturību, ir viegli noteikt, kā lauks ir derīgs šajā laukā ievietotā maksa:

Ja mums ir vairāki lauki kosmosā, tas ir līdzīgs tam, kā spēki ir salocīti, tiks veidoti arī lauka stiprumi:

Tāpēc izrādījās, ka persona uztver materiālu daudz labāk, ja viņš zīmē skaistu attēlu. Es esmu tik vispār par baumas, bez attēliem, kopumā, ļoti slikti nozvejotas. Arī ar lauku. Mēs runājām, piemēram, tas ir īpašs jautājums un viss. Un tagad izrādās, mēs varam izdarīt lauku! Nu, protams, ir ļoti drosmīga izteiksme. Patiesībā, mēs grafiski raksturot lauku, izmantojot tā saukto elektropārvades līnijas.Kungi, uzmanība. Nedaudz beidzas smadzeņu definīcija. Elektroapgādes līnijas ir šādas līnijas, tangenti, kas visur sakrīt ar spriedzes intensitāti. Nu, tas ir, ir nepieciešams izdarīt šādu līniju, lai spriedzes vektors būtu pieskaras katram lauka punktam. Elektroenerģijas līnijām ir virziens. Viņi iet no plus uz mīnus. Turklāt elektroenerģijas līnijas nekad krustojas viens ar otru.

Es sniedzu zīmējumu piemērus, kuru identificēšanai es nogalināju pāris stundas! Viss jums, kungi!

1. attēlā redzamas vienas pozitīvas maksas elektroenerģijas līnijas. Viņi nāk no viņa un iet tālu, tālu uz apkārtējo telpu. Ar pieaugošo attālumu, līniju skaits uz kvadrātmetru kļūst mazāk un mazāk, līnijas iet vairāk nozvejotas.Tas ir līdzvērtīgs lauka stipruma samazināšanai. Tas pats apstiprina formulu.

1. attēls - pozitīvas uzlādes stiprības līnijas

2. attēlā redzams divu zīmes lādiņu elektroenerģijas līniju attēls. Mūsu piemērā negatīviem. Piemēram, divi elektroni. Loksnes līnijas nav starp maksām, viņi atgriež viens otru.

2. attēls - divu negatīvu apsūdzību elektroenerģijas līnijas viens otram

3. attēlā redzams lauka spēka lauks diviem dažādām rakstzīmēm. Elektroapgādes līnijas ir blīvi koncentrētas starp tām - ir augsta lauka intensitāte.

3. attēls - pozitīvu un negatīvu maksu līnijas.

Tātad, elektroenerģijas līnijas ir lielisks līdzeklis, lai labāk izprastu lauka.

Kungi, šodien mēs definējām kā mijiedarbību viens ar otru elektriskie maksājumi, Es iepazīstos ar Kulona likumu, uzzināja par elektriskā lauka spriegumu un rada elektropārvades līnijas. Es domāju, ka tas ir pietiekami. Līdz šim un milzīgi panākumi!

Pievienoties mūsu