Główne wartości elektrostatyki. Elektrostatyka

W elektrostatykach jeden z podstawowych jest prawo Coulomb. Jest stosowany w fizyce, aby określić siłą interakcji dwóch ładunków stałej lub odległości między nimi. Jest to podstawowe prawo natury, które nie zależy od innych praw. Wtedy forma prawdziwego ciała nie wpływa na wielkość sił. W tym artykule powiemy nam prosty język prawa Kulonu i jej wniosku w praktyce.

Otwarcie historii.

Sh.o. Wisiorek w 1785 r. Po raz pierwszy eksperymentalnie udowodnił interakcję opisanej ustawy. W swoich eksperymentach użył specjalnych skal tweetowych. Jednak w 1773 r. Udowodniono go przez Cavendis, na przykładzie kondensatora sferycznego, który w sferze nie ma pola elektrycznego. Mówi się, że siły elektrostatyczne różnią się w zależności od odległości między organami. Być bardziej dokładnym - kwadratowy kwadrat. Wtedy jego badania nie zostały opublikowane. Historycznie, to odkrycie zostało nazwane po coulonie, ta sama nazwa jest i wartość, w której mierzono ładunek.

Sformułowanie

Definicja prawa Culon brzmi: W próżniF Interakcja dwóch naładowanych organów jest bezpośrednio proporcjonalna do produktu ich modułów i odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości między nimi.

Brzmi krótko, ale może nie być jasne. Proste słowa: Większy ładunek ma ciało, a bliżej, że są ze sobą, tym więcej mocy.

I wzajemnie: Jeśli zwiększycie odległość między opłatami - siła stanie się mniej.

Reguły formuły wyglądają tak:

Oznaczenie liter: q jest wartością ładunku, R jest odległością między nimi, K - współczynnik zależy od wybranego systemu jednostek.

Wartość ładunku Q może być warunkowo pozytywna lub konwencjonalnie negatywna. Ten podział jest bardzo warunkowy. Podczas kontaktu z organami może być przesyłany z jednego do drugiego. Wynika z tego, że jeden i ten sam organizm może mieć inną wartość i znak ładowania. Punkt nazywany jest taki ładunek lub korpus, którego wymiary są znacznie mniejsze niż odległość ewentualnej interakcji.

Warto rozważyć, że medium, w którym znajdują się opłaty, wpływa na interakcję F. Ponieważ w powietrzu i pod próżnią jest prawie równe, otwarcie Coulona ma zastosowanie wyłącznie do tych środowisk, jest to jeden z warunków stosowania tego typu formuły. Jak już wspomniano, w systemie SI, jednostka ładunku jest wisiorek, zmniejszona Cl. Charakteryzuje ilość energii elektrycznej na jednostkę czasu. Pochodzi z głównych jednostek SI.

1 cl \u003d 1 a * 1 z

Warto zauważyć, że wymiar 1 Cl jest zbędny. Ze względu na fakt, że przewoźnicy są odpychani od siebie, są trudne do utrzymania w małym ciele, chociaż sam bieżący w 1A jest mały, jeśli wystąpi w przewodniku. Na przykład, w tej samej żarowej lampie o przepływach 100 W, przepływa na 0,5 a, w podgrzewaczu elektrycznym i więcej niż 10 A. Taka wytrzymałość (1 Cl) jest w przybliżeniu równa korpusie wagowo 1 tonę z boku.

Możesz zobaczyć, że formuła jest praktycznie taka sama jak w interakcji grawitacyjnej tylko wtedy, gdy masy pojawiają się w Mechanice Newtona, a następnie w elektrostatycznych - opłaty.

Fajna formuła dla medium dielektrycznego

Współczynnik, biorąc pod uwagę wielkości systemu SI, określa się w H2 * M2 / CL2. Jest równy:

W wielu podręcznikach współczynnik ten można znaleźć w formie frakcji:

Tutaj E 0 \u003d 8,85 * 10-12 CL2 / N * M2 jest stałą elektryczną. E-dielektryczna przepuszczalność pożywki dodaje się do dielektryki, a następnie prawo coulonu można wykorzystać do obliczania interakcji ładunku do próżni i medium.

Biorąc pod uwagę wpływ dielektryki:

Stąd widzimy, że podawanie dielektryk między organami zmniejsza moc F.

Jak skierowane są siły

Opłaty współdziałają ze sobą w zależności od ich polaryzacji - tego samego odpychania, a luki (przeciwne) są przyciągane.

Nawiasem mówiąc, jest to główna różnica z takiej ustawy interakcji grawitacyjnej, gdzie zawsze przyciąga ciała. Siły są skierowane wzdłuż linii prowadzonej między nimi, zwane wektorami promienia. W fizyce jest ona wyznaczona jako R12 i jako wektor promień od pierwszego do drugiego ładunku i odwrotnie. Siły są skierowane z centrum ładowania do przeciwnej ładunku wzdłuż tej linii, jeśli opłaty są przeciwne, aw przeciwnym kierunku, jeśli są takie same (dwa dodatnie lub dwa ujemne). Wektor:

Siła przyłożona do pierwszego ładunku z drugiej strony jest oznaczona jako F 12. Następnie w formie wektorowej, prawo coulonu wygląda tak:

Aby określić siłę zastosowaną do drugiego ładunku, używane są oznaczenia F 21 i R21.

Jeśli organizm ma złożony kształt i jest dość duży, że po danej odległości nie może być uważany za punkt, wówczas jest uszkodzony w małych sekcjach i rozważmy każdą witrynę jako opłatę punktową. Po geometrycznym dodatku wszystkich otrzymanych wektorów otrzymuje się wynikowa siła. Atomy i cząsteczki współdziałają ze sobą przez to samo prawo.

Zastosowanie w praktyce

Prace kulomb są bardzo ważne w elektrostatycznych, w praktyce są one używane w wielu wynalazkach i urządzeniach. Jasny przykład można wyróżnić przewodnictwem piorunowym. Dzięki temu chronią budynki i instalacje elektryczne z piorunów, zapobiegając tym samym ogniu i awarii sprzętu. Gdy pada deszcz z piorunami na Ziemi, pojawia się indukowana opłata za dużą wielkość, przyciągają one do chmury. Okazuje się, że na powierzchni Ziemi pojawia się duże pole elektryczne. W wyniku tego jest większa wartość, wyładowywanie korony (z ziemi, poprzez utratę piorunowania do chmury) jest zapalone z końcówki. Opłata z ziemi jest przyciąga przeciwną opłatę chmur, zgodnie z prawem Coulonu. Powietrze jest jonizowane, a siła pola elektryczna zmniejsza się w pobliżu końca przewodzenia błyskawicy. Tak więc opłaty nie gromadzą się w budynku, w tym przypadku prawdopodobieństwo uderzenia błyskawicy jest małe. Jeśli cios do budynku i zdarza się, a następnie przez błyskawicę, wynikającą z całej energii pójdzie na ziemię.

W poważnych badaniach naukowych stosuje się największa struktura XXI wieku - akcelerator cząstek. W nim pole elektryczne wykonuje pracę, aby zwiększyć energię cząstek. Biorąc pod uwagę te procesy pod względem narażenia na opłaty punktowej grupy opłat, wówczas wszystkie relacje prawa są ważne.

Przydatny

Encyklopedyczna YouTube.

• 1 / 5

  Fundacja elektrostatyki położyła pracę Coulomb (choć dziesięć lat przed nim, te same wyniki, nawet z jeszcze większą dokładnością, otrzymaną Cavendish. Wyniki dzieł Cavendish były przechowywane w archiwum rodzinnym i zostały opublikowane dopiero po stu latach ); Prawo interakcji elektrycznych znalezionych przez najnowsze prawo umożliwiły Green, Gauss i Poissona, aby stworzyć elegancko w teorii matematycznie. Najbardziej znaczącą częścią elektrostatyki jest teoria potencjału stworzonego przez zieleń i Gaussa. Bardzo wiele doświadczonych badań na temat elektrostatyki zostały wytwarzane przez ryż Księgi, których jednocześnie głównym dodatkiem w badaniu tych zjawisk.

  Stała dielektryczna

  Znalezienie wartości współczynnika dielektrycznego K dowolnej substancji, współczynnik przychodzący w prawie wszystkich formułach, z którymi konieczne jest radzenie sobie z elektrostatykami, można wytwarzać bardzo różne sposoby. Najczęstsze sposoby są istotą poniższych.

  1) Porównanie dozowników elektrycznych dwóch kondensatorów o tych samych wymiarach i kształtach, ale w którym jedna warstwa izolacyjna jest warstwą powietrza, w drugiej - warstwa testu dielektrycznego.

  2) Porównanie atrakcji między powierzchniami skraplacza, gdy powierzchnie są zgłaszane do pewnej różnicy potencjału, ale w jednym przypadku powietrze znajduje się między nimi (siła przyciągania \u003d f 0), w innym przypadku izolator cieczy testowej (Przyciąganie siły \u003d f). Współczynnik dielektryczny jest we wzorze:

  K \u003d f 0 f. (DisplayStyle k \u003d (frac (F_ (0)) (f)).)

  3) Obserwacje fal elektrycznych (patrz oscylacje elektryczne) rozmnożeni wzdłuż drutu. Teorią Maxwell prędkość rozkładu fal elektrycznych wzdłuż drutu jest wyrażona przez formułę

  V \u003d 1 K μ. (DisplayStyle V \u003d (Frac (1) (SQRT (K MU))).

  w którym k oznacza współczynnik dielektryczny medium otaczającego drut, μ oznacza przepuszczalność magnetyczną tego medium. Można umieścić na ogromną większość tel μ \u003d 1, a zatem okazuje się

  V \u003d 1 k. (DisplayStyle V \u003d (frac (1) (sqrt (k))).

  Zwykle porównuje się zwykle długościami stojących fal elektrycznych wynikających w częściach tego samego przewodu w powietrzu i w badanej dielektryce (ciecz). Po ustaleniu tych długości λ 0 i λ, otrzymują K \u003d λ 0 2 / λ 2. Według teorii Maxwella wynika, że \u200b\u200bgdy pole elektryczne jest podekscytowane w dowolnej substancji izolacyjnej, specjalne deformacje pojawiają się w tej substancji. Wzdłuż rurek indukcyjnych medium izolacyjne jest spolaryzowane. Występuje w nim, przemieszczenia elektryczne wystąpią, które można przesuwać przez ruchy dodatniej energii elektrycznej w kierunku osi tych rur, a przez każdy przekrój rury przechodzi ilość energii elektrycznej równej

  D \u003d 1 4 π k f. (DisplayStyle D \u003d (Frac (1) (4 PI)) KF.)

  Teoria Maxwella umożliwia znalezienie wyrażeń tych sił wewnętrznych (siły napięcia i ciśnienia), które są w dielektrykom, gdy pole elektryczne jest podekscytowane. To pytanie zostało pierwsze recenzowane przez samego Maxwell, a później i dokładniej z Helmholzem. Dalszy rozwój teorii tego problemu i ściśle związany z tą teorią elektralirix (to znaczy teorie, które biorąc pod uwagę zjawiska, w zależności od występowania specjalnych naprężeń w dielektrycznych podczas wzbudzenia pola elektrycznego) należy do dzieł Lorberg, Kirchhoff, P. Duhmama, NN Schiller i trochę dr.

  Warunki obramowania

  Ukończymy podsumowanie najważniejszego oddziału Electro-Crushing, biorąc pod uwagę załamanie rur indukcyjnych. Przedstawiamy go w polu elektrycznym Dwie dielektryki oddzielone od siebie przez pewną powierzchnię S, z współczynnikami dielektrycznymi do 1 i K2.

  Niech w punktach p 1 i p2, zlokalizowany nieskończenie blisko powierzchni S wzdłuż drugiej strony, wartości potencjałów wyraża się przez V1 i V2, a wartości testowanych sił umieszczonych w tych punktach przez jednostkę dodatniej energii elektrycznej przez F1 i F2. Następnie, dla punktu p leżącego na powierzchni S musi być 1 \u003d V 2,

  D V 1 d S \u003d D V 2 D S, (30) (DisplayStyle (Frac (DV_ (1)) (DS)) \u003d (Frac (DV_ (2)) (DS)), Qquad (30))

  jeśli DS jest nieskończenie mała porusza się wzdłuż linii przecięcia płaszczyzny stycznej na powierzchnię S w punkcie p, z płaszczyzną przechodzącą przez normalną powierzchnię w tym momencie i przez kierunek wytrzymałości elektrycznej w nim. Z drugiej strony musi być

  K 1 D V1 DN 1 + K2 D V 2 DN 2 \u003d 0. (31) (DisplayStyle K_ (1) (Frac (DV_ (1)) (DN_ (1))) + K_ (2) (Frac (DV_ (2)) (DN_ (2))) \u003d 0. \\ qquad (31))

  Oznaczają ε 2 kąt, składnik siły F2 z normalnym N2 (wewnątrz drugiego dielektrycznego), a przez ε 1 kąt, zaprojektowany przez Force F 1 z tym samym normalnym N2, a następnie stosując wzory (31) i (30) , My znajdziemy

  T g ε 1 t g ε 2 \u003d K 1 K 2. (DisplayStyle (Frac (Mathrm (TG) (Veepsilon _ (1))) (Mathrm (TG) (Werepsilon _ (2))) \u003d (Frac (k_ (1)) (k_ ( 2))).)

  Tak więc na powierzchni oddzielającej dwie dielektryki od siebie, siła elektryczna podlega zmianie w jego kierunku jak wiązka światła przychodząca z jednego medium do drugiego. Ta konsekwencja teorii jest uzasadniona doświadczeniem.

  Nawet w starożytnej Grecji zauważono, że futro bursztynowe zaczyna przyciągać małe cząstki - kurz i okruchy. Przez długi czas (do połowy XVIII wieku) nie mógł dać poważnego uzasadnienia tego zjawiska. Tylko w 1785 r. Wisiorek obserwujący interakcję naładowanych cząstek, przyniosła podstawowe prawo ich interakcji. Po około pół wieku dalsze badane i systematyczne efekt prądów elektrycznych i pól magnetycznych, a po kolejnym trzydziestu lat Maxwell uzasadniał teorię pola elektromagnetycznego.

  Ładunek elektryczny

  Po raz pierwszy określenie "Elektryczne" i "Elektryfikacja", jako pochodne z łacińskiego słowa "Electri" - bursztyn, zostały wprowadzone w 1600 r. English naukowcy W. Hilbert, aby wyjaśnić zjawiska, które powstają podczas pocierania bursztynowej futra lub szklankę Skórzany. Zatem ciała, które mają właściwości elektryczne, stały się ładowane elektrycznie, czyli one przesłane ładowanie elektryczne.

  Z powyższego wynika z tego, że ładunek elektryczny jest cechą ilościową pokazującą stopień możliwego udziału w interakcji elektromagnetycznych. Opłata jest oznaczona Q lub Q i ma wisiorek wylotowy (Cl)

  W wyniku wielu eksperymentów uzyskano główne właściwości ładunków elektrycznych:

  • istnieją ładunki dwóch typów, które są warunkowo nazwane pozytywne i negatywne;
  • opłaty elektryczne mogą być przesyłane z jednego korpusu do drugiego;
  • Ładunki elektryczne o tej samej nazwie są odpychane od siebie, a odpowiednie - przyciągają się nawzajem.

  

  Ponadto ustalono ustawę o obciążeniu oszczędności: algebraiczna ilość ładunków elektrycznych w zamkniętym (izolowanym) systemie pozostaje stała

  W 1749 r. Amerykański Inventor Benjamin Franklin przedstawia teorię zjawisk elektrycznych, zgodnie z którą energia elektryczna jest naładowany płyn, brak którego ustalono jako negatywną energię elektryczną i nadmiar - dodatnia energia elektryczna. W ten sposób pojawił się słynny paradoks inżynierii elektrycznej: zgodnie z teorią B. Franklin, energia elektryczna przepływa z dodatnia do bieguna negatywnego.

  Według nowoczesnej teorii struktury substancji, wszystkie substancje składają się z cząsteczek i atomów, które z kolei składają się z jądra atomów i elektronów obracających się wokół niego ". Jądro jest niejednorodne i składa się z kolei z protonów "P" i Neutron "N". Ponadto elektrony są naładującymi naładowaniami, a protony są dodatnio naładowane. Ponieważ odległość między elektronami a rdzeniem Atom znacznie przekracza wymiary samych cząstek, elektrony można rozszczepić z atomu, określając w ten sposób ruch ładunków elektrycznych między organami.

  

  Oprócz opisanych powyżej właściwości ładunek elektryczny ma właściwość podziału, ale istnieje wartość minimalnego możliwego niepodzielnego ładunku równa wartości bezwzględnej ładunku elektronów (1,6 * 10 -19 CL), zwana również elementarnym opłata. Obecnie istnienie cząstek o ładunku elektrycznym jest mniejsze niż elementarne, które są nazywane kwarkami, ale czas ich istnienia jest nieznacznie iw swobodnym stanie nie są wykryte.

  Prawo Coulonu. Zasada superpozycji

  Interakcja stałych ładunków elektrycznych badana jest przez część fizyki o nazwie elektrostatyczna, która faktycznie leży prawo Coulonu, który pochodzi z wielu eksperymentów. Prawo, a także jednostka ładunku elektrycznego, została nazwana na cześć francuskiej fizyki chorobowej.

  Wisiorek prowadzący jego eksperymenty stwierdzono, że siła interakcji między dwoma małymi opłatami elektrycznymi podlega następującym przepisom:

  • siła jest proporcjonalna do wielkości każdego opłaty;
  • siła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratowego odległości między nimi;
  • kierunek siły jest niezbędny wzdłuż opłaty bezpośredniej;
  • siła jest atrakcją, jeśli ciała są pobierane naprzeciwko i odpychanie w przypadku tych samych opłat.

  Zatem prawo Coulonu wyraża się następującą formułą

  

  gdzie Q1 Q2 jest wielkością ładunków elektrycznych,

  r jest odległością między dwoma opłatami,

  k jest współczynnikiem proporcjonalności równą K \u003d 1 / (4πε 0) \u003d 9 * 10 9 KL 2 / (H * M2), gdzie ε 0 jest stałą elektryczną, ε 0 \u003d 8,85 * 10 -12 CL 2 / ( N * m 2).

  Zauważam, że poprzednio stałą elektryczną ε0 nazywano stałą dielektryczną lub przepuszczalności dielektrycznej próżni.

  

  Prawo Culona manifestuje się, nie tylko wtedy, gdy interakcja dwóch opłat, ale także, że system jest bardziej powszechny z kilku opłat. W tym przypadku prawo Kulonu uzupełnia inny znaczący czynnik o nazwie "zasada nakładek" lub zasada superpozycji.

  Zasada superpozycji opiera się na dwóch zasadach:

  • wpływ na naładowaną cząstkę kilku sił jest suma wektora skutków tych sił;
  • każdy skomplikowany ruch składa się z kilku prostych ruchów.

  Zasada superpozycji, moim zdaniem jest najłatwiejsza, aby przedstawić graficznie

  

  Figura przedstawia trzy opłaty: -Q 1, + Q 2, + q3. W celu obliczenia solidnej suma F, która działa na ładowaniu -q 1, konieczne jest obliczenie zgodnie z prawem chłodzenia siły interakcji F1 i F2 między -q 1, + Q 2 i -q 1 , + Q 3. Następnie uzyskane siły są składane zgodnie z zasadą tworzenia wektorów. W tym przypadku obliczono jako przekątną równoległoboku zgodnie z następującym wyrażeniem

  gdzie α jest kątem między wektory F1 i F2.

  Pole elektryczne. Napięcie elektryczne

  Wszelkie interakcje między opłatami, zwane interakcją coulomb (przez nazwę prawa kulombów), występuje przy pomocy pola elektrostatycznego, który jest niezmienny w czasie przez elektryczną dziedzinę stałych ładunków. Pole elektryczne jest częścią pola elektromagnetycznego i jest tworzony przez ładunki elektryczne lub naładowane organy. Pole elektryczne wpływa na opłaty i naładowane organy, niezależnie od tego, czy poruszają się lub są w spoczynku.

  Jedną z podstawowych koncepcji pola elektrycznego jest jego napięcie, które jest definiowane jako stosunek wytrzymałości prądu w polu elektrycznym do wielkości tej opłaty. Aby ujawnić tę koncepcję, konieczne jest wprowadzenie takiego koncepcji jako "opłaty próbnej".

  "Opłata próbna" nazywana jest taką opłaty, która nie uczestnicza w tworzeniu pola elektrycznego, a także ma bardzo małą kwotę, a zatem jej obecność nie powoduje redystrybucji opłat w przestrzeni, a tym samym nie zniekształcając pola elektrycznego utworzonego przez Opłaty elektryczne.

  

  Tak więc, jeśli dokonasz "opłaty za próbę" Q 0 do punktu, który jest w pewnej odległości od ładunku Q, a następnie jakąś siłę F, ze względu na obecność ładunku Q, będzie działać na "opłaty próbnej". Stosunek mocy F 0 działający na opłaty za próbę, zgodnie z prawem coulonu, do wielkości "opłaty za test" nazywany jest siłą pola elektrycznego. Siła pola elektryczna jest wskazana przez E i ma ugryzienie N / Cl

  

  Potencjał pola elektrostatycznego. Różnica potencjału

  Jak wiesz, jeśli jakikolwiek zasilanie działa na ciele, to takie ciało stanowi pewną pracę. W związku z tym ładunek umieszczony w polu elektrycznym również wykonuje pracę. W polu Elektryczne wykonywane prace nie zależą od trajektorii ruchu, ale jest określona tylko przez położenie, która zajmuje cząstkę na początku i końcu ruchu. W fizyce pola, takiego jak pole elektryczne (gdzie praca nie zależy od trajektorii ruchu ciała), są nazywane potencjałem.

  

  Prace wykonywane przez organizm jest określony przez następujące wyrażenie

  

  gdzie f jest siłą działającą nie do ciała,

  S - odległość przebyta przez korpus mocy F,

  α jest kątem między kierunkiem ruchu ciała a kierunkiem siły F.

  Następnie prace wykonywane przez "ładunek testowy" w polu elektrycznym utworzonym przez ładunek Q 0 zostaną określone z prawa Coulonu

  

  gdzie q p - "opłata próbna",

  q 0 - ładunek tworzenia pola elektrycznego,

  r1 i R2 - odpowiednio odległość między q p a q 0 w pozycji początkowej i końcowej "opłaty za test".

  Ponieważ wydajność jest związana ze zmianą potencjalnej energii w p, wtedy

  

  I potencjalna energia "opłaty za test" w każdym punkcie hotelu trajektorii ruchu zostanie określona z następującego wyrażenia

  

  Jak widać z wyrażenia ze zmianą wielkości "ładowania testowego" Q N Wartość potencjalnej energii WP zostanie zmieniona proporcjonalnie do QP, dlatego inny parametr został wprowadzony do charakterystyki pola elektrycznego, który jest potencjałem pola elektrycznego φ, który jest charakterystyką energetyczną i jest określona przez następujące wyrażenie

  

  gdzie k jest współczynnikami proporcjonalności równą K \u003d 1 / (4πε 0) \u003d 9 * 10 9 KL 2 / (H * M2), gdzie ε 0 jest stałą elektryczną, ε 0 \u003d 8,85 * 10 -12 KL 2 / (N * m 2).

  Zatem potencjał pola elektrostatycznego jest charakterystyką energetyczną, która charakteryzuje potencjalną energię, która ma ładunek, umieszczony w tym punkcie pola elektrostatycznego.

  Z powyższego możemy stwierdzić, że prace wykonywane podczas przenoszenia ładunku z jednego punktu do drugiego można określić z następującego wyrażenia

  Oznacza to, że prace wykonywane przez pole elektrostatyczne z ruchem ładunku z jednego punktu do innego jest równe opłaty za ładunek na temat różnicy potencjalnej w początkowej i punktach końcowych trajektorii.

  Przy obliczaniu najwygodniejsze poznanie potencjalnej różnicy między punktami pola elektrycznego, a nie konkretnych wartości potencjałów w tych punktach, dlatego mówiących o potencjale każdej punktu pola, różnica potencjalna między tym Punkt, a drugi punkt pola, którego potencjał miał być uważany za równy zero.

  Różnica potencjału jest określana z następującego ekspresji i ma wymiar wolt (b)

  

  

  Ciąg dalszy czytaj w następnym artykule

  Teoria jest dobra, ale bez praktycznej aplikacji to tylko słowa.

  Ładunek elektryczny - Jest to fizyczna ilość charakteryzująca zdolność cząstek lub tel do wejścia w interakcje elektromagnetyczne. Opłata elektryczna jest zwykle wskazana literami p. lub P.. W systemie SI ładunek elektryczny mierzy się w kabinach (Cl). Darmowy ładunek 1 Cl jest gigantyczną ilością opłat, praktycznie nie znaleziono w naturze. Z reguły będziesz musiał poradzić sobie z mikrokoleonami (1 μl \u003d 10 -6 cl), nanokoli (1 nnk \u003d 10 -9 cl) i Picocoleons (1 ppc \u003d 10 -12 cl). Ładowanie elektryczne ma następujące właściwości:

  1. Ładowanie elektryczne to rodzaj materii.

  2. Ładowanie elektryczne nie zależy od ruchu cząstek i jego prędkości.

  3. Opłaty można przesyłać (na przykład z bezpośrednim stykiem) z jednego korpusu do drugiego. W przeciwieństwie do masy ciała, ładunek elektryczny nie jest integralną cechą tego ciała. To samo ciało w różnych warunkach może mieć inny ładunek.

  4. Istnieją dwa rodzaje ładunków elektrycznych, wymienione warunkowo pozytywny i negatywny.

  5. Wszystkie opłaty współdziałają ze sobą. Jednocześnie opłaty o tej samej nazwie są odpychane, przyciągają Variepetes. Siły interakcji są centralne, czyli leżą na linii prostej łączenia centrów opłat.

  6. Istnieje minimalny możliwy (moduł) ładunek elektryczny podstawowy ładunek. Jego wartość:

  mI. \u003d 1,602177 · 10 -19 cl ≈ 1,6 · 10 -19 CB.

  Ładunek elektryczny o dowolnym ciele jest zawsze pod względem podstawowym ładunku:

  gdzie: N. - liczba całkowita. Uwaga, istnienie ładunku nie jest możliwe 0,5 mI.; 1,7mI.; 22,7mI. itp. Nazywane są fizyczne ilości, które mogą przyjąć tylko dyskretne (nie ciągłe) zakres wartości kwantyzowany. Opłata podstawowa E jest kwantową (najmniejszą częścią) ładunku elektrycznego.

  W odosobnionym systemie algebraiczna ilość opłat wszystkich organów pozostaje stała:

  Prawo ochrony ładunku elektrycznego twierdzi, że w zamkniętym systemie organów procesy urodzenia lub zniknięcie opłat tylko jednego znaku nie mogą być przestrzegane. Z ustawy o oszczędzaniu ładunku również następuje, jeśli dwa ciała o tej samej wielkości i kształtach z opłatami p. 1 I. p. 2 (absolutnie bez względu na oznakę ładunków), prowadzić do kontaktu, a następnie rozpowszechniać, a następnie ładunek każdego ciała będzie równy:

  Od nowoczesnego punktu widzenia cząstki podstawowe są nośnikami ładunków. Wszystkie zwykłe ciała składają się z atomów, które obejmują pozytywnie naładowane protonynaładowany elektrony i neutralne cząstki - neutron. Protony i neutrony są częścią jąder atomowych, elektrony tworzą osłonę elektronową atomów. Ładunki elektryczne protonów i elektronów Modulo są dokładnie takie same i równe elementarnemu (to znaczy minimalne możliwe) mI..

  W neutralnym atomie, numer proton w rdzeniu jest równy liczbie elektronów w powłoce. Ten numer nazywa się numerem atomowym. Atom tej substancji może stracić jedną lub więcej elektronów lub na zakup nadmiaru elektronów. W takich przypadkach neutralny atom zamienia się w pozytywny lub naładowany jon. Należy pamiętać, że pozytywne protony są częścią rdzenia atomowego, więc ich liczba może się zmienić tylko w reakcjach jądrowych. Oczywiście, gdy instytucje elektryczne reakcji jądrowych nie występują. Dlatego w dowolnych zjawiskach elektrycznych liczba protonów nie zmienia się, tylko liczba zmian elektronów różni się. Zatem komunikat korpusu negatywnego ładunku oznacza przenoszenie niepotrzebnych elektronów. Wiadomość o ładunku dodatnim, w przeciwieństwie do częstego błędu, oznacza nie dodanie protonów, ale podarowany elektron. Opłata może być przesyłana z jednego korpusu do innych tylko części zawierających elektrony liczb całkowitych.

  Czasami w zadaniach ładunek elektryczny jest rozprowadzany na pewnym ciele. Aby opisać tę dystrybucję, wprowadzono następujące wartości:

  1. Gęstość ładowania liniowego. Używane do opisania dystrybucji ładunku wątku:

  gdzie: L. - Długość wątku. Mierzone w Cl / m.

  2. Gęstość ładowania powierzchni. Używane do opisu dystrybucji ładunku nad powierzchnią ciała:

  gdzie: S. - powierzchnia ciała. Mierzone w Cl / m 2.

  3. Opłata gęstości objętości. Służy do opisania rozkładu ładunku objętościowym objętości ciała:

  gdzie: V. - objętość ciała. Jest mierzony w Cl / M 3.

  Zwróć uwagę na to masa elektronowa równy:

  m E. \u003d 9,11 ∙ 10 -31 kg.

  Prawo Kulona.

  Opłata za punkt Nazywany naładowanym ciałem, których rozmiary w warunkach tego zadania można pominąć. W oparciu o liczne eksperymenty wisiorek ustanowił następujące prawo:

  Mocne strony interakcji opłat na stałych punktów są proporcjonalne do produktu modułów ładujących i odwrotnie proporcjonalny do kwadratowego odległości między nimi:

  

  gdzie: ε - Przepuszczalność dielektryczna średniej - bezwymiarowa wartość fizyczna pokazująca, ile razy moc interakcji elektrostatycznych w tym pożywce będzie mniejsza niż w próżni (czyli ile razy medium osłabia interakcję). Tutaj k. - współczynnik w prawie Coulonie, wartość, która określa wartość liczbową mocy interakcji opłat. W systemie jest pobierany jako równy:

  k. \u003d 9 ∙ 10 9 m / f.

  Siły interakcji o stałych opłatach ustalonych podlegają trzecim prawu Newtona i są odpychaniem od siebie z tymi samymi oznakami opłat i atrakcją dla siebie z różnymi znakami. Nazywa się interakcja stałych ładowań elektrycznych elektrostatyczny lub interakcja kulombowa. Sekcja elektrodynamiki badająca interakcję Coulomb elektrostatyka.

  Prawo Coulonu jest sprawiedliwe dla organów naładowanych punktów, jednolicie naładowane kule i kulki. W tym przypadku odległości r. Weź odległość między centrów sfer lub kulek. W praktyce prawo Kulona jest dobrze wykonane, jeśli wielkość naładowanych ciał jest znacznie mniejsza niż odległość między nimi. Współczynnik k. W systemie SI, czasami napisane w formie:

  

  gdzie: ε 0 \u003d 8,85 ∙ 10 -12 f / m - stała elektryczna.

  Doświadczenie pokazuje, że siły interakcji coulomb podlegają zasadowi superpozycji: jeśli naładowany organ współdziała jednocześnie z kilkoma naładowanymi organami, to powstała siła działająca na ten korpus jest równa sumie wektorowej sił działających na tym ciale z wszystkich inne naładowane ciała.

  Pamiętaj także dwie ważne definicje:

  Warunki - substancje zawierające bezpłatne nośniki ładunków elektrycznych. Wewnątrz przewodnika swobodny przepływ elektronów - nośniki ładunku jest możliwe (prąd elektryczny może wystąpić zgodnie z przewodami). Przewodniki obejmują metale, roztwory i stopy elektrolitów, gazów zjonizowanych, osocza.

  Dielektryki (izolatory) - substancje, w których nie ma bezpłatnych przewoźników. Wolny przepływ elektronów wewnątrz dielektryki jest niemożliwy (prąd elektryczny nie może płynąć). Jest dielektryczne, które mają niektórych równych jednostek stałej dielektrycznej ε .

  Dla stałej dielektrycznej substancji, poniższa jest prawdziwa (o tym, co pole elektryczne jest nieco niższe):

  

  Pole elektryczne i jego napięcie

  Według nowoczesnych pomysłów, opłaty elektryczne nie działają bezpośrednio. Każdy naładowany korpus tworzy w okolicy. pole elektryczne. To pole ma działanie mocy na innych naładowanych ciałach. Główną właściwością pola elektrycznego jest wpływ na ładunki elektryczne z pewną siłą. Zatem interakcja naładowanych organów przeprowadza się nie bezpośrednio przez ich wpływ na siebie, ale przez pola elektryczne otaczające naładowane ciała.

  Pole elektryczne otaczające naładowany korpus można zbadać przy użyciu tak zwanej ładunku testowego - mała wielkość opłaty punktu, która nie dokonuje zauważalnej redystrybucji badanych ładunków. W przypadku ilościowej oznaczania pola elektrycznego wprowadzono charakterystykę mocy - napięcie elektryczne MI..

  Napięcie pola elektrycznego nazywany jest wartością fizyczną równą stosunku mocy, za pomocą którego pole działa na ładunku testowym, umieszczone w tym punkcie, do wielkości tej opłaty:

  

  Siła pola elektrycznego - wartość fizyczna wektorowa. Kierunek wektora napięcia zbiega się w każdym punkcie przestrzeni z kierunkiem siły działającą na pozytywnym opłaty za test. Pole elektryczne stałe i nie różnorodne ładunki nazywane jest elektrostatycznie.

  Dla wizualnej reprezentacji wykorzystywania pola elektrycznego linie energetyczne. Linie te są przeprowadzane tak, że kierunek wektora naprężenia w każdym punkcie zbiegł się z kierunkiem styku do linii zasilającej. Linie energetyczne mają następujące właściwości.

  • Linie energetyczne pola elektrostatycznego nigdy nie przecinają się.
  • Linie energetyczne pola elektrostatycznego są zawsze kierowane od dodatnich ładunków do ujemnego.
  • Gdy pole elektryczne jest przedstawione za pomocą linii energetycznych, ich grubość musi być proporcjonalna do modułu wektora siły pola.
  • Linie energetyczne rozpoczynają się na dodatnim ładunku lub nieskończoności i kończą się negatywną lub nieskończonością. Grubość linii są większe, tym większe napięcie.
  • W tym momencie tylko jedna linia energetyczna może przejść, ponieważ Napięcie pola elektrycznego w tym punkcie jest ustawione na zdecydowanie.

  Pole elektryczne nazywane jest jednorodne, jeśli wektor napięcia jest taki sam we wszystkich punktach pola. Na przykład, jednorodne pole tworzy płaski kondensator - dwie płytki ładowane w równej wielkości i przeciwny znak, oddzielone warstwą dielektryczną, a odległość między płytami jest znacznie mniejsza niż rozmiar płyt.

  We wszystkich punktach jednorodnego pola za ładowanie p., wpisany w jednorodne pole z napięciem MI., działa tak samo w wielkości i sile kierunku równa FA. = Eq.. A jeśli ładunek p. Pozytywny, kierunek siły zbiega się z kierunkiem wektora napięcia, a jeśli ładunek jest ujemny, wówczas wektor siły i napięcia jest przeciwnie skierowany.

  Opłaty pozytywne i negatywne są wyświetlane na rysunku:

  

  Zasada superpozycji.

  Jeśli pole elektryczne utworzone przez kilka naładowanych organów jest zbadane przy użyciu ładunku testowego, to wynikowa siłę jest równa geometrycznej sumie sił działających na ładunek testowy z każdego ładowanego korpusu oddzielnie. W związku z tym napięcie pola elektrycznego utworzonego przez system ładowania w tym momencie przestrzeni jest równy sumie wektorowej napięcia pól elektrycznych utworzonych przy tych samych ładunkach ładunków oddzielnie:

  

  Ta właściwość pola elektrycznego oznacza, że \u200b\u200bpole jest podporządkowane zasada superpozycji.. Zgodnie z prawem Coulonu napięcie pola elektrostatycznego utworzonego przez opłatę punktową P. na odległość r. Od niego równy modułu:

  

  To pole nazywa się Coulomb. W polu Coulomb, kierunek wektora napięcia zależy od znaku ładowania P.: Jeśli P. \u003e 0, wówczas wektor napinający jest kierowany od ładowania, jeśli P. < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.

  Siła pola elektryczna, którą naładowana płaszczyzna tworzy w pobliżu jego powierzchni:

  Jeśli więc zadanie wymaga określenia intensywności pola systemu opłat, musisz działać pod następującym algorytm:

  1. Narysuj rysunek.
  2. Wyobraź sobie siłę pola każdego ładunku osobno w żądanym punkcie. Pamiętaj, że napięcia mają na celu negatywny ładunek i dodatnie opłaty.
  3. Oblicz każdą z napięć zgodnie z odpowiednią formułą.
  4. Fold Tension Vector geometrycznie (I.e.).

  Potencjalna energia interakcji energetycznej

  Opłaty elektryczne współdziałają ze sobą iz polem elektrycznym. Wszelkie interakcje opisuje potencjalną energię. Potencjalna interakcja energetyczna z dwóch punktów ładunków elektrycznych Obliczane według wzoru:

  Zwróć uwagę na brak modułów na opłatach. Dla opłat różnorodnych energia interakcji ma wartość ujemną. Ta sama formuła jest również ważna dla energii interakcji jednolicie naładowanych kulek i piłek. Jak zwykle, w tym przypadku odległość R jest mierzona między centrami kulkami lub kulek. Jeśli opłaty nie są dwa, ale więcej, energia ich interakcji powinna być uznana za następujące: przełamać system opłat dla wszystkich możliwych par, obliczają energię interakcji każdej pary i podsumowują wszystkie energie dla wszystkich par .

  Zadania w tym temacie są rozwiązane, a także zadania prawa ochrony energii mechanicznej: pierwsza jest początkową energią interakcji, to ostatnia. Jeśli zadanie zostanie poproszone o znalezienie pracy na temat przepływu opłat, będzie równa różnicy między początkową a ostateczną całkowitą energią interakcji opłat. Energia interakcji może również przełączyć się na energię kinetyczną lub inne rodzaje energii. Jeśli ciała znajdują się na bardzo dużej odległości, energia ich interakcji opiera się równa 0.

  Uwaga: Jeśli zadanie jest wymagane, aby znaleźć minimalną lub maksymalną odległość między ciałami (cząsteczkami) podczas przemieszczania, ten stan jest zakończony w tym czasie, gdy cząstki poruszają się w jednym kierunku przy tej samej prędkości. Dlatego też decyzja należy rozpocząć od zapisu prawa zachowania impulsu, z którego znajduje się ta sama prędkość. Następnie powinieneś napisać prawo ochrony energii, biorąc pod uwagę energię kinetyczną cząstek w drugim przypadku.

  Potencjał. Różnica potencjału. Napięcie

  Pole elektrostatyczne ma ważną właściwość: działanie mocy pola elektrostatycznego, gdy ładunek przesuwa się z jednego punktu pola do innego nie zależy od formy trajektorii, ale jest określona tylko przez położenie początkowego i punkt końcowy oraz wartość opłat.

  Wynik niezależności pracy na formie trajektorii jest następujący oświadczenie: dzieło mocy pola elektrostatycznego, gdy ładunek porusza się wzdłuż dowolnej zamkniętej trajektorii wynosi zero.

  Właściwość potencjału (niezależność pracy na formie trajektorii) pola elektrostatycznego umożliwia wprowadzenie koncepcji potencjalnej energii ładunku w polu elektrycznym. I ilość fizyczna jest równa stosunku potencjalnej energii ładunku elektrycznego w polu elektrostatycznym do wielkości tej opłaty potencjał φ Pole elektryczne:

  Potencjał φ Jest to charakterystyczna energetyczna pola elektrostatycznego. W międzynarodowym systemie jednostek (ów) jednostek potencjału (a zatem różnica potencjałów, tj. Napięcia) jest wolt [b]. Potencjał jest wartością skalarną.

  W wielu zadaniach elektrostatycznych, przy obliczaniu potencjałów dla punktu wsparcia, gdzie wartości potencjalnej energii i potencjału są stosowane do zera, wygodnie jest przyjmować nieskończenie zdalnego punktu. W tym przypadku koncepcja potencjału można określić w następujący sposób: potencjał polowy w tym punkcie przestrzeni jest równy pracowi, które działają siły elektryczne podczas usuwania pojedynczego ładunku dodatnich z tego punktu do nieskończoności.

  Przywołując formułę potencjalnej energii interakcji z dwoma punktami opłat i oddzielenie go przez jedną z opłat zgodnie z określeniem potencjału, otrzymujemy to potencjał φ pola opłaty punktowej P. na odległość r. Od niego w stosunku do nieskończenie zdalnego punktu jest obliczany w następujący sposób:

  Potencjał obliczony przez tę formułę może być dodatni i ujemny w zależności od znaku opłaty. Ta sama formuła wyraża potencjał pola równomiernie naładowanej kuli (lub kuli) r. ≥ R. (poza kulą lub kuli), gdzie R. - promień balonu i odległość r. Liczono go z środka piłki.

  Dla wizualnej reprezentacji pola elektrycznego wraz z wykorzystaniem linii energetycznych powierzchnie równoznaczne.. Powierzchnia, we wszystkich punktach, z których potencjał pola elektrycznego ma te same wartości, nazywany jest powierzchnią równych lub powierzchnia równego potencjału. Linie energetyczne pola elektrycznego są zawsze prostopadłe do powierzchni równorzędnych. Powierzchnie równorzędne pola Coulomb Charge są koncentryczne kule.

  Elektryczny napięcie To tylko różnica potencjałów, tj. Definicja napięcia elektrycznego można określić za pomocą wzoru:

  

  W jednorodnym polu elektrycznym znajduje się połączenie między siłą pola a napięciem:

  Praca pola elektrycznego Można go obliczyć jako różnica w początkowej i ostatecznej potencjalnej energii systemu opłat:

  Działanie pola elektrycznego w ogólnym przypadku można również obliczyć przez jeden z formuł:

  W jednolitym polu, gdy ładunek porusza się wzdłuż jego linii energetycznych, operacja pola może być również obliczona przez następujący wzór:

  W tych formułach:

  • φ - Elektryczny potencjał pola.
  • ∆φ - Różnica potencjału.
  • W. - Potencjalna energia ładowania w zewnętrznym polu elektrycznym.
  • ZA. - Praca pola elektrycznego do przeniesienia opłaty (opłaty).
  • p. - ładunek przesuwany w zewnętrznym polu elektrycznym.
  • U. - Napięcie.
  • MI. - Siła pola elektryczna.
  • rE. lub Δ. l. - odległość do której jest poruszana wzdłuż linii energetycznych.

  We wszystkich poprzednich formułach chodziło o pracę pola elektrostatycznego, ale jeśli zadanie stwierdza się, że "należy wykonać pracę", albo mówimy o "pracach sił zewnętrznych", to praca powinna być uważana za to samo jak Praca w terenie, ale z przeciwnym znakiem.

  Zasada potencjału superpozycji

  Z zasady superpozycji napięć pól utworzonych przez opłaty elektryczne, przestrzegana jest zasada superpozycji potencjałów (z polem potencjalnym znakiem zależy od znaku ładowania, który utworzony w polu):

  Należy pamiętać, jak łatwiej stosować zasadę superpozycji potencjału niż napięcia. Potencjał jest wartością skalarną, która nie ma wskazówek. Potencjały są po prostu podsumowane wartości numeryczne.

  Pojemnik elektryczny. Płaski skraplacz

  Po zgłoszeniu przewodnika ładunku, zawsze istnieje określony limit, który nie jest już w stanie naładować organizmu. W przypadku cech zdolności organizmu do gromadzenia ładunku elektrycznego wprowadza koncepcję pojemność elektryczna. Zdolność odosobnionego przewodu wywołuje stosunek opłaty na potencjał:

  W systemie pojemnik jest mierzony w Faradach [F]. 1 Farad - niezwykle duża pojemność. Dla porównania pojemność całego świata jest znacznie mniejsza niż jedna Faraday. Pojemność przewodnika nie zależy od jego opłaty ani w potencjale organizmu. Podobnie gęstość nie zależy od masy lub objętości ciała. Pojemność zależy tylko od kształtu ciała, jego wielkości i właściwości środowiska.

  Elektryczność Systemy dwóch przewodów nazywane są wartością fizyczną, jak zdefiniowano jako stosunek ładunku p. Jeden z przewodów do różnicy potencjału δ φ Między nimi:

  

  Wielkość odżywki elektrycznej zależy od kształtu i wielkości przewodów oraz właściwości dielektryki oddzielającej przewodom. Istnieją takie konfiguracje przewodów, w których pole elektryczne jest zatężone (zlokalizowane) tylko w określonym obszarze przestrzeni. Takie są nazywane skraplaczei przewodniki stanowiące kondensator plateMarks..

  Najprostszym skraplaczym jest system dwóch płaskich płyt przewodzących umieszczonych równolegle do siebie w małych w porównaniu z wielkością odległości odległości i oddzielonej warstwą dielektryczną. Taki skraplacz jest nazywany mieszkanie. Pole elektryczne płaskiego skraplacza jest głównie zlokalizowane między płytami.

  Każda z naładowanych płytek płaskiego kondensatora tworzy pola elektryczne w pobliżu jego powierzchni, której moduł naprężenia jest wyrażony przez stosunek powyższego. Następnie moduł napięcia pola wynikowego wewnątrz skraplacza utworzonego przez dwa płytki jest równe:

  

  Poza skraplaczem elektryczne pola dwóch płyt są skierowane w różnych kierunkach, a zatem wynikowe pole elektrostatyczne MI. \u003d 0. Można go obliczyć za pomocą wzoru:

  Zatem zdolność elektryczna płaskiego skraplacza jest bezpośrednio proporcjonalna do obszaru płyt (płyt) i odwrotnie proporcjonalnie do odległości między nimi. Jeśli przestrzeń między płytkami wypełniona jest dielektryczną, pojemność elektryczna kondensatora wzrasta ε czas. Zwróć uwagę na to S. W tym wzorze znajduje się obszar tylko jednego skraplacza. Gdy zadanie mówi o "Planlates", oznaczają one tę kwotę. Nigdy nie musisz mnożyć ani go dzielić.

  Po raz kolejny podajmy formułę Ładuj skraplacz. Pod opłatą kondensatora rozumiany jest tylko ładunek jego pozytywnego ataku:

  Siła przyciągania płyt skraplacza. Siła działająca na każdej płaszczyźnie określa się za pomocą nieregularnego pola kondensatora, a pole utworzone przez przeciwny zacisk (sama wystąpienie nie działa). Napięcie tego pola jest równe połowie napięcia pełnego pola, a moc interakcji płyt:

  Energia skraplacza. Nazywa się energią pola elektrycznego wewnątrz skraplacza. Doświadczenie pokazuje, że obciążony skraplacz zawiera zapas energii. Energia naładowanego kondensatora jest równa pracy sił zewnętrznych, które muszą zostać wydalone, aby obciążyć kondensator. Istnieją trzy równoważne formy nagrywania formuły do \u200b\u200benergii skraplacza (podążają za jedną z drugiej, jeśli skorzystasz ze stosunku p. = Cu.):

  

  Zwróć szczególną uwagę na frazę: "Skraplacz jest podłączony do źródła". Oznacza to, że napięcie na skraplaczu nie zmienia się. A wyrażenie "kondensator ładowany i wyłączony z źródła" oznacza, że \u200b\u200bopłata kondensator nie zmieni.

  Elektryczna energia pola

  Energia elektryczna powinna być uważana za energię potencjalną przechowywaną w naładowanym skraplaczu. Według nowoczesnych pomysłów energia elektryczna skraplacza jest zlokalizowana w przestrzeni między płytami kondensatorów, czyli w polu elektrycznym. Dlatego nazywa się energią pola elektrycznego. Energia naładowanych organów koncentruje się w przestrzeni, w której znajduje się pole elektryczne, tj. Możesz porozmawiać o energii pola elektrycznego. Na przykład kondensator ma energię skoncentrowaną w przestrzeni między jego płytami. Tak więc ma sens do wprowadzenia nowej charakterystyki fizycznej - gęstość energii objętościowej pola elektrycznego. Na przykładzie płaskiego kondensatora można uzyskać taka formuła do gęstości energii objętościowej (lub energii jednostki objętości pola elektrycznego):

  Połączenia konsulta

  Równoległe połączenie skraplacza - Aby zwiększyć zbiornik. Kondensatory są połączone tymi samymi talerzami naładowcami, tak jak poprzez zwiększenie powierzchni równo naładowanych płyt. Napięcie na wszystkich kondensatorach jest taka sama, całkowita ładowacz jest równa sumie ładunków każdej z kondensatorów, a całkowita pojemność jest również równa ilości pojemników wszystkich kondensatorów połączonych równolegle. Wypij formuły do \u200b\u200brównoległego połączenia skraplacza:

  

  Dla kolejne połączenie skraplacza Całkowita pojemność baterii kondensatorów jest zawsze mniejsza niż pojemnik najmniejszego kondensatora zawarty w baterii. Sekwencyjne połączenie służy do zwiększenia napięcia awarii skraplacza. Odwrócimy formułę spójnego połączenia skraplacza. Całkowita pojemność sekwencyjnie podłączonych kondensatorów pochodzi z stosunku:

  

  Z ustawy o zachowaniu ładunku wynika, że \u200b\u200bopłaty na sąsiednie płytki są równe:

  Napięcie jest równe ilości naprężeń na oddzielnych kondensatorach.

  W przypadku dwóch kolejno połączonymi kondensatorów formuła powyżej da nam następującą ekspresję do całkowitej pojemności:

  Dla N. Te same konsekwentnie połączone kondensatory:

  Kula przewodząca

  Siła pola wewnątrz naładowanego dyrygenta wynosi zero. W przeciwnym razie moc elektryczna działałaby na wolnych opłatach wewnątrz przewodu, który wymusiłby te opłaty, aby przejść do wewnątrz przewodnika. Ten ruch z kolei doprowadziłby do rozgrzania naładowanego dyrygenta, który tak się nie wydarzy.

  Fakt, że wewnątrz przewodnika nie ma pola elektrycznego, można rozumieć inaczej: Gdyby to było, naładowane cząstki poruszyłyby się ponownie, i poruszyliby dokładnie tak, aby zmniejszyć to pole do hałasu w ich własnym polu, ponieważ Ogólnie rzecz biorąc, nie chcieliby się poruszać, ponieważ każdy system jest zaangażowany w równowagę. Prędzej czy później wszystkie połączenia silnikowe zatrzymają się w tym miejscu, aby pole wewnątrz dyrygenta nie stało się już.

  Na powierzchni przewodnika napięcie pola elektrycznego jest maksymalnie. Wielkość napięcia elektrycznego pola naładowanej piłki poza jego ograniczeniami, ponieważ usuwa z przewodnika i jest obliczana przez wzór, podobny do wzoru do intensywności pola opłat, w którym odległości są liczone z centrum piłki.

  Ponieważ siła pola wewnątrz naładowanego przewodnika wynosi zero, potencjał w ogóle w ogóle wewnątrz i na powierzchni przewodnika jest taki sam (tylko w tym przypadku różnica potencjalna, a zatem napięcie wynosi zero). Potencjał wewnątrz naładowanego miski jest równy potencjale na powierzchni. Potencjał poza piłką jest obliczany przez wzór, podobny do formuł potencjału opłaty punktu, w której odległości są liczone z środka piłki.

  Promień R.:

  Jeśli piłka jest otoczona dielektrykiem, to:

  Właściwości przewodnika w polu elektrycznym

  1. Wewnątrz przewodnika siła pola jest zawsze zero.
  2. Potencjał wewnątrz przewodu w każdych punktach jest taki sam i równy potencjale powierzchni przewodnika. Gdy zadanie mówi, że "Dyrygent jest obciążony potencjałem ... w", a następnie oznaczają potencjał powierzchni.
  3. Na zewnątrz od przewodnika w pobliżu jego powierzchni siła pola jest zawsze prostopadła do powierzchni.
  4. Jeśli dyrygent informuje o ładowaniu, to wszystko rozpowszechniane na bardzo cienkiej warstwie w pobliżu powierzchni przewodnika (zwykle mówi się, że cały ładunek przewodu jest rozprowadzany na jego powierzchni). Jest łatwo wyjaśnione: faktem jest, że opłata ciała jest informowana, przekazujemy mu nośniki opłat jednego znaku, tj. Opłaty o tej samej nazwie, które są odpychane. Więc będą dążyć do rozprzestrzeniania się od siebie przy maksymalnej odległości od wszystkich możliwych, tj. Wagi bardzo krawędzie dyrygenta. W rezultacie, jeżeli z przewodnika, aby usunąć rdzeń, jego właściwości elektrostatyczne nie zmieni się w żaden sposób.
  5. Poza dyrygentem siła pola jest większa niż powierzchnia krzywej przewodnika. Maksymalna wartość napięcia osiąga się w pobliżu krawędzi i ostrych fesomów powierzchni przewodnika.

  Uwagi, aby rozwiązać złożone zadania

  1. Uzieleń Coś oznacza połączenie przewodnika tego obiektu z ziemią. W tym samym czasie, potencjały Ziemi i istniejący obiekt są wyrównane, a opłaty niezbędne do tego ładunku na przewodniku z ziemi do obiektu lub odwrotnie. Należy wziąć pod uwagę kilka czynników, które są zgodne z faktem, że Ziemia jest niezdolna więcej niż jakikolwiek obiekt, który nie jest tutaj:

  • Całkowity ładunek Ziemi jest warunkowo równy Nulo, dlatego jego potencjał jest równy NUL, a pozostanie równy NUL po podłączeniu obiektu z ziemią. Krótko mówiąc, ziemia - oznacza zresetowanie potencjału obiektu.
  • Aby zerować potencjał (a zatem własny ładunek obiektu, który może być zarówno pozytywny, jak i ujemny), obiekt będzie musiał albo zaakceptować ziemię (być może nawet bardzo dużą) ładunek, a ziemia zawsze będzie w stanie zapewnić taka szansa.

  2. Powtórz ponownie: Odległość między organami odpornych jest minimalnie w momencie, gdy ich prędkości stają się równe pod względem wielkości i skierowane w jednym kierunku (względna prędkość ładunków wynosi zero). W tym momencie potencjalna energia interakcji opłat jest maksymalna. Odległość między atrakcyjnymi ciałami jest maksymalnie, również w momencie równości prędkości skierowanych w jednym kierunku.

  3. Jeśli zadanie jest systemem składającym się z dużej liczby ładunków, konieczne jest rozważenie i wymierzenie sił działający na ładunek, który nie jest w środku symetrii.

• Aby nauczyć się wszystkich formuł i praw w fizyce, i wzorce i metody w matematyce. W rzeczywistości jest również bardzo proste do wykonania, niezbędne wzory w fizyce wynosi tylko około 200 sztuk, ale w matematyce nawet trochę mniej. W każdym z tych przedmiotów istnieje około kilkunastu standardowych metod rozwiązywania problemów podstawowego poziomu złożoności, które również mogą się dobrze uczyć, a zatem całkowicie na maszynie i bez trudności rozwiązać w odpowiednim momencie większość centralnych TS . Po tym pomyślisz o najtrudniejszych zadaniach.
• Odwiedź wszystkie trzy etapy testów prób w fizyce i matematyce. Każda RT może być odwiedzana dwukrotnie, aby przerwać obie opcje. Ponownie, w CT, oprócz możliwości szybkiego i skutecznego rozwiązywania problemów oraz wiedzy o wzorach i metodach, konieczne jest również konieczne, aby móc poprawnie zaplanować czas, dystrybucję sił, a główną rzeczą jest prawidłowo wypełnienie Formularz odpowiedzi, bez wprowadzania liczby odpowiedzi i zadań, bez nazwiska. Również w Republice Tatarstanu ważne jest, aby przyzwyczaić się do kwestii tworzenia problemów w zadaniach, które w CT może wydawać się bardzo niezwykłą osobą.

Udane, staranne i odpowiedzialne wdrożenie tych trzech punktów pozwoli Ci pokazać wielki wynik CT, maksymalnie tym, do czego jesteś zdolny.

Znalazłem błąd?

Jeśli myślisz, że znalazłeś błąd w materiałach szkoleniowych, napisz o tym pocztą. Możesz także napisać o błędzie w sieci społecznościowej (). W liście określ temat (fizyka lub matematyka), nazwę lub numer Temat lub test, numer zadania lub miejsce w tekście (strona), w którym myślisz, gdzie jest błąd. Opisz również, jaki jest szacowany błąd. Twój list nie pozostanie niezauważony, błąd zostanie naprawiony, albo wyjaśniysz, dlaczego nie jest to błąd.