Elektrostatiğin ana değerleri. Elektrostatik

Elektrostatik olarak, temelden biri Coulomb yasasıdır. Fizikte, iki sabit nokta şarjının veya aralarındaki mesafenin etkileşimi kuvvetini belirlemek için kullanılır. Bu, diğer yasalara bağlı olmayan temel doğanın temel hukukudur. Sonra gerçek vücudun formu kuvvetlerin büyüklüğünü etkilemez. Bu yazıda bize KULON HUKUKU VE UYGULAMASI SAĞLAYINIZ.

Tarih Açılışı

Sh.o. 1785'teki kolye ilk kez deneysel olarak, açıklanan yasanın etkileşimini kanıtladı. Deneylerinde, özel tweetlenmiş ölçekler kullandı. Bununla birlikte, 1773'te, Cavendis tarafından, küre içindeki küre içinde elektrik alanı yoktur. Bu, elektrostatik kuvvetlerin, gövdeler arasındaki mesafeye bağlı olarak değiştiğini söyledi. Daha doğru olmak - kare kare. Sonra çalışmaları yayınlanmadı. Tarihsel olarak, bu keşif coulon'dan sonra, aynı isim ve şarjın ölçüldüğü değerdir.

Formülasyon

Culon Hukukunun tanımı: VakumdaF yüklü gövdelerin etkileşimi, modüllerinin ürünü ile doğrudan orantılıdır ve aralarındaki mesafenin karesi ile orantılı olarak ters orantılıdır.

Kısa geliyor, ancak hepsi açık olmayabilir. Basit kelimeler: BÜYÜK ŞARJ Vücudu var ve daha yakınlar, daha fazla güçtür.

Ve tam tersi: Ücretler arasındaki mesafeyi artırırsanız - kuvvet daha az olur.

Coulomb'un formül kuralları şöyle görünür:

Mektupların belirlenmesi: Q, şarjın değeridir, R aralarındaki mesafedir, K - katsayı seçilen birim sistemine bağlıdır.

Sorumun değeri Q, koşulsal olarak pozitif veya geleneksel olarak negatif olabilir. Bu bölünme çok şartlı. Vücutlarla iletişim kurarken, birinden diğerine iletilebilir. Birinin ve aynı vücudun farklı bir değeri ve bir şarj işareti yapabileceğini takip eder. Nokta, boyutları, boyutları, olası etkileşimin mesafesinden çok daha azdır.

Ücretlerin bulunduğu ortamın, f etkisini etkilediği düşünülmeye değer. Havada ve vakumda olduğu için neredeyse eşittir, coulon'un açılması sadece bu ortamlar için geçerlidir, bu, bu tür formülün uygulanmasının koşullarından biridir. Daha önce de belirtildiği gibi, SI sisteminde, şarj birimi bir kolye, Azaltılmış CL'dir. Zamanın birimi başına elektrik miktarını karakterize eder. Binbaşı SI birimlerinden türetilmiştir.

1 cl \u003d 1 A * 1

1 CL boyutunun gereksiz olduğunu belirtmekte fayda var. Taşıyıcıların birbirinden temin edilmeleri nedeniyle, küçük bir gövdede tutulması zordur, ancak iletkente meydana gelirse, 1A'daki akımın küçük olmasına rağmen. Örneğin, aynı akkor lambada 100 W akciğerle, 0.5 A'da ve elektrikli ısıtıcıda akar ve 10 A'dan fazla bu tür bir mukavemet (1C), yer tarafından 1 ton ağırlıkça yaklaşık olarak gövdeye eşittir.

Formülün, yalnızca kitleler Newtonian Mekaniğinde, daha sonra elektrostatics - ücretlerde göründüğünde, pratik olarak, çekimsel etkileşimde olduğu gibi olduğunu görebilirsiniz.

Dielektrik ortam için serin formül

SI sisteminin büyüklüklerini göz önünde bulundurarak, H2 * m 2 / CL 2'de belirlenir. Eşittir:

Birçok ders kitabında, bu katsayılı bir kesir biçiminde bulunabilir:

Burada E 0 \u003d 8.85 * 10-12 CL2 / N * M2 elektrik sabitidir. E - Ortamın Dielektrik Geçirgenliği Dielektrik'e eklenir, daha sonra Coulon'un yasası, vakum ve ortam için şarj etkileşimini hesaplamak için kullanılabilir.

Dielektrik'in etkisi dikkate alınması:

Buradan, gövdeler arasındaki dielektrik uygulamasının F'nin gücünü azaltır.

Kuvvetlerin nasıl yönlendirildiği

Ücretler, polaritelerine bağlı olarak birbirleriyle etkileşime girer - aynı repel ve variepetler (zıt) çekilir.

Bu arada, bu, vücudun her zaman etkilendiği yerçekimi etkileşimi kanunundan gelen temel farktır. Kuvvetler, yarıçapı vektör olarak adlandırılan, aralarında yapılan çizgi boyunca yönlendirilir. Fizikte, R12 olarak ve birinci olarak ikinci şarjdan bir yarıçap-vektör olarak belirlenir ve bunun tersi de geçerlidir. Kuvvetler, şarj merkezinden bu satır boyunca şarj merkezinden zıt yüke yönlendirilir, eğer suçlamalar tersi ise ve ters yönde, aynı durumdaysa (iki pozitif veya iki negatif). Vektör:

İkinci taraftan ilk suçlamaya uygulanan kuvvet, F 12 olarak gösterilir. Sonra vektör formunda, Coulon'un yasası şöyle görünür:

İkinci yüke uygulanan kuvveti belirlemek için, F 21 ve R22'nin atamaları kullanılır.

Vücudun karmaşık bir şekli varsa ve oldukça büyükse, belirli bir mesafede dikkate alınamayacağı, o zaman küçük bölümlere ayrılır ve her siteyi bir nokta şarjı olarak düşünün. Elde edilen tüm vektörlerin geometrik eklenmesinden sonra, ortaya çıkan kuvvet elde edilir. Atomlar ve moleküller birbirleriyle aynı yasa ile etkileşime girer.

Uygulamada Uygulama

Coulomb çalışmaları elektrostatiklerde çok önemlidir, pratikte bir dizi icat ve cihazda kullanılırlar. Parlak bir örnek, yıldırım iletimi ile ayırt edilebilir. Bununla birlikte, binaları ve elektrik tesisatlarını fırtınalardan korur, böylece ekipmanın yangını ve başarısızlığını önler. Dünyadaki bir fırtına ile yağmur yağdığında, büyük bir büyüklükte indüklenen bir şarj görünür, buluta doğru çekilirler. Dünyanın yüzeyinde büyük bir elektrik alanının göründüğü ortaya çıkıyor. Bunun sonucunda daha büyük bir değere sahiptir, taç boşalması (yerden, buluta yıldırım kaybı boyunca) uçtan ateşlenir. Koulon hukukuna göre, Dünya'dan gelen şarj, bulutların zıt sorumluluğuna çekilir. Hava iyonlaştırılmış ve elektrikli alan kuvveti, yıldırım iletiminin sonuna yakındır. Böylece, ücretler binada biriktirmez, bu durumda yıldırım çarpması olasılığı küçüktür. Binaya üflenir ve olursa, o zaman şimşek boyunca tüm enerji toprağa gidecektir.

Ciddi bilimsel araştırmalarda, 21. yüzyılın en büyük yapısı kullanılır - partikül hızlandırıcı. İçinde, elektrik alanı partikül enerjisini arttırmak için çalışmayı gerçekleştirir. Bu süreçleri göz önüne alındığında, bir grup masrafın puan yüküne maruz kalırken, hukukun tüm ilişkileri geçerlidir.

İşe yarar

Ansiklopedik Youtube.

• 1 / 5

  Elektrostatiğin temeli, Coulomb'un çalışmalarını (on yıl önce, aynı sonuçların daha da büyük bir doğrulukla bile olsa da, cavendish'ün sonuçlarının sonuçları, aile arşivinde tutuldu ve sadece yüz yıl sonra yayınlandı. ); En son kanun tarafından bulunan elektriksel etkileşimlerin yasası, yeşil, Gauss ve Poisson'ın matematiksel olarak teoride zarif yaratmasını sağladı. Elektrostatiğin en önemli kısmı, yeşil ve Gauss tarafından yaratılan potansiyel teorisidir. Elektrostatics üzerinde çok fazla deneyimli bir araştırma, kitabın pirinci tarafından aynı anda bu fenomenlerin çalışmasında ana ödenek tarafından üretildi.

  Dielektrik sabiti

  Herhangi bir maddenin dielektrik katsayısı K'nin değerlerini bulma, elektrostatik ile uğraşmanın gerekli olduğu neredeyse tüm formüllerde gelen katsayısı çok farklı şekiller üretilebilir. En yaygın yollar, aşağıdakilerin özüdür.

  1) Aynı boyutlara ve şekle sahip olan iki kapasitörün elektriksel dispensatörlerinin karşılaştırılması, ancak bir yalıtım katmanının, diğerinde bir hava tabakasıdır - dielektrik testin bir tabakasıdır.

  2) Bu yüzeylerin belirli bir potansiyel farkın olduğu bildirildiğinde kondansatörün yüzeyleri arasındaki ilgi çekici yerlerin karşılaştırılması, ancak bir durumda havanın aralarında (cazibe gücü \u003d F 0), başka bir durumda, test sıvısı izolatörü (cazibe kuvveti \u003d f). Dielektrik katsayısı formüldedir:

  K \u003d f 0 f. (\\ DisplayStyle K \u003d (\\ frac (f_ (0)) (f)).)

  3) Elektrik dalgalarının gözlemleri (bkz. Elektrik salınımları) tel boyunca yayılır. Maxwell teorisi ile, elektrik dalgalarının tel boyunca dağılım hızı formül tarafından ifade edilir.

  V \u003d 1 k μ. (\\ DisplayStyle v \u003d (\\ frac (1) (\\ sqrt (k \\ mu))).)

  k, kabloyu çevreleyen ortamın dielektrik katsayısını belirtirdiği, μ bu ortamın manyetik geçirgenliğini gösterir. Tel μ \u003d 1'in büyük çoğunluğu için koyulabilir ve bu nedenle ortaya çıktı

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

  Genellikle, aynı telin havadaki ve test dielektrik (sıvı) kısmında ortaya çıkan ayakta elektrikli dalgaların uzunluklarını karşılaştırır. Bu uzunlukları λ 0 ve λ belirlediler, K \u003d λ 0 2 / λ 2'yi elde ederler. Maxwell teorisine göre, elektrik alanının herhangi bir yalıtım maddesinde heyecanlandığı zaman, özel deformasyonlar bu madde içerisinde ortaya çıktığını izler. İndüksiyon tüpleri boyunca bir yalıtım ortamı polarize edilmiştir. Bunda meydana gelir, bu tüplerin eksenleri yönünde pozitif elektrik hareketleri ile hareket ettirilebilecek elektriksel yer değiştirmeler meydana gelir ve tüpün her bir kesiti içindeki elektrik miktarını geçer.

  D \u003d 1 4 π k f. (\\ DisplayStyle D \u003d (\\ frac (1) (4 \\ pi)) kf.)

  Maxwell'in teorisi, elektrik alanı heyecanlandığında dielektriklerdeki iç kuvvetlerin (gerginlik ve basınç kuvvetleri) ifadelerini bulmayı mümkün kılar. Bu soru ilk önce Maxwell tarafından gözden geçirildi ve daha sonra Helmholz ile daha iyi bir şekilde. Bu konunun teorisinin daha da geliştirilmesi ve bu elektriktadaki bu teori ile yakından bağlantılı (yani, yani, yani elektrik alanının uyarılması sırasında dielektrikteki özel streslerin oluşmasına bağlı olarak, fenomenleri göz önünde bulunduran teoriler), eserlerine aittir. Lorberg, Kirchhoff, P. Duhmama, NN Schiller ve Bazıları.

  Sınır koşulları

  İndüksiyon tüplerinin kırılma göz önüne alınarak elektro-kırma bölümünün en önemlilerinin bir özetini bitireceğiz. Dielektrik katsayılı, 1 ve K2 ile birbirinden ayrılmış elektrik alanında iki dielektrikte sunuyoruz.

  Pı noktasında, diğer taraftaki yüzeylere sonsuz şekilde yakın konumda bulunsa, potansiyellerin değerleri V 1 ve V 2 ile ifade edilir ve bu noktalara test edilen kuvvetlerin değerleri F1 ve F 2 üzerinden pozitif elektrik birimi ile. Ardından, P noktasının yüzeyinde yatarken 1 \u003d v 2 olmalıdır.

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

  dS, teğet düzlemin kesişme çizgisi boyunca, teğet düzlemin kesişme çizgisi boyunca, p noktasındaki yüzeylere, bu noktada normal yüzeyden geçen ve içinde elektrik mukavemeti yönünden. Öte yandan, olmalı

  K 1 D V 1 DN 1 + K 2 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))

  Ε 2 açısı, F2 kuvvetinin normal bir N2 (ikinci dielektrik içinde) ile ve ε 1 açısından, Formül (31) ve (30) kullanarak aynı Normal N2 ile Force F1 ile tasarlanan 1 açısı ile belirtir. , bulacağız

  T g ε 1 t g ε 2 \u003d k 1 k 2. (\\ DisplayStyle (\\ frac (\\ frac (\\ Mathrm (tg) (\\ varepsilon _ (1))) (\\ Mathrm (tg) (\\ varepsilon _ (2)))) \u003d (\\ frac (k_ (1)) (K_ ( 2))).)

  Böylece, iki dielektriciyi birbirinden ayıran yüzeyde, elektrik kuvveti bir ortamdan diğerine gelen bir ışık demeti gibi yönünde bir değişikliğe uğrar. Bu teorinin bu sonucu, deneyimlerle haklı çıkar.

  Eski Yunanistan'da bile, amber taraflı kürkün küçük parçacıklar - toz ve kırıntıları çekmeye başladığı fark edildi. Uzun süredir (18. yüzyılın ortasına kadar) bu fenomenin ciddi bir kanıtını veremedi. Sadece 1785'te, yüklü parçacıkların etkileşimini gözlemleyen kolye, etkileşimlerinin temel yasasını getirdi. Yaklaşık yarım yüzyıldan sonra, faradaylar elektrik akımlarının ve manyetik alanların etkisini inceledi ve sistematikleştirdi ve otuz yıl sonra Maxwell, elektromanyetik alanın teorisini kanıtladı.

  Elektrik şarjı

  İlk defa, "elektrikli" ve "elektrifikasyon" terimi, Latince "Electri" - Amber'in türevleri olarak, 1600'de tanıtıldı. İngiliz bilimcileri W. Hilbert, kehribar kürkü veya bardak sürtünürken ortaya çıkan fenomenleri açıklayacak deri. Böylece, elektriksel özellikleri olan gövdeler elektriksel olarak şarj olmuş, yani elektrik yükü bulaşmışlardır.

  Yukarıdan gelen, elektrik yükünün, elektromanyetik etkileşimde olası vücut katılım derecesini gösteren nicel bir karakteristiktir. Şarj Q veya Q tarafından gösterilir ve bir tahliye kolyesi (CL) sahiptir.

  Çok sayıda deney sonucu, elektrik yüklerinin temel özellikleri elde edildi:

  • koşullu olarak pozitif ve negatif olarak adlandırılmış iki türün ücretleri vardır;
  • elektrik yükleri bir vücuttan diğerine iletilebilir;
  • aynı isimdeki elektrik yükleri birbirinden ve ilgili - birbirlerini çeker.

  

  Ek olarak, tasarruf ücreti yasası kuruldu: kapalı (izole edilmiş) bir sistemdeki cebirsel elektrik yükleri sabit kalır.

  1749'da, Amerikan Mucit Benjamin Franklin, elektrik fenomen teorisini ortaya koyuyor, hangi elektrikin yüklü bir sıvı olduğu, olumsuz bir elektrik ve fazla pozitif elektrik olarak belirlenen eksik olan bir sıvı olduğuna göre, elektrik fenomen teorisini ortaya koyuyor. Böylece, elektrik mühendisliğinin ünlü paradoksu ortaya çıktı: B. Franklin teorisine göre, elektrik olumsuz bir şekilde olumsuz yönde akar.

  Maddelerin yapısının modern teorisine göre, tüm maddeler moleküllerden ve atomlardan oluşur, bu da etrafta dönen bir atom çekirdeği ve elektronlardan oluşur ". Çekirdek homojendirir ve protonlar "P" ve nötron "n" arasında sırayla oluşur. Dahası, elektronlar olumsuz yüklü parçacıklardır ve protonlar pozitif olarak şarj edilir. Elektronlar ve atom çekirdeği arasındaki mesafe, parçacıkların kendilerinin boyutlarını önemli ölçüde aştığından, elektronlar atomdan ayrılabilir, böylece gövdeler arasında elektrik yüklerinin hareketini belirler.

  

  Yukarıda açıklanan özelliklere ek olarak, elektrik yükü bir bölünme özelliğine sahiptir, ancak elektron şarjının (1.6 * 10 -19 CL) 'nin mutlak değerine eşit olan minimum olası bölünmez yükün bir değeri vardır, aynı zamanda bir temel olarak da adlandırılır. şarj etmek. Şu anda, elektrik yükü olan parçacıkların varlığı, Quarks olarak adlandırılan temelden daha azdır, ancak varlıklarının zamanı biraz ve serbest durumda, tespit edilmezler.

  Coulon hukuku. Üstüste binme ilkesi

  Sabit elektrik yüklerinin etkileşimi, elektrostatik olarak adlandırılan fizik bölümü tarafından incelenmiştir, bu da aslında çok sayıda deneyden türetilmiş olan Coulon yasasıdır. Bu yasa, elektrikli yükleme biriminin yanı sıra, Fransız meydanları fiziğinden sonra adlandırıldı.

  Deneylerini yürüten kolye, iki küçük elektrik yükü arasındaki etkileşimin gücünün aşağıdaki kurallara tabi olduğunu buldu:

  • güç, her şarjın büyüklüğüyle orantılıdır;
  • güç, aralarındaki mesafelerin karesi ile ters orantılıdır;
  • doğrudan bağlantı yükü boyunca kuvvet yönü esastır;
  • kuvvet, gövdelerin zıt alındığı ve aynı şarjların durumunda itici bir cazibedir.

  Böylece, Coulon'un yasası aşağıdaki formülle ifade edilir.

  

  q1, Q2 elektrikli masrafların büyüklüğüdür.

  r iki masraf arasındaki mesafedir,

  k, K \u003d 1 / (4πε 0) \u003d 9 * 10 91 2 / (H * m2) 'e eşit bir orantılılık katsayısıdır, burada ε 0 elektrik sabitidir, ε 0 \u003d 8.85 * 10 -12 CL 2 / ( N * m 2).

  Daha önce elektrik sabitinin ε0'ın vakumun dielektrik sabiti veya dielektrik geçirgenliği olarak adlandırıldığını unutmayın.

  

  Culon Hukuku, sadece iki suçlamanın etkileşimi olmadığında değil, aynı zamanda sistemin birkaç masraftan daha yaygın olduğunda da kendini gösterir. Bu durumda, KULON yasası "bindirmeler ilkesi" olarak adlandırılan bir başka önemli faktörle veya süperpozisyon ilkesi ile tamamlanmaktadır.

  Süperpozisyon ilkesi iki kurallara dayanmaktadır:

  • birkaç kuvvetin yüklü bir parçacık üzerindeki etki, bu kuvvetlerin etkilerinin vektörüdür;
  • herhangi bir karmaşık hareket, birkaç basit hareketten oluşur.

  Süper prensibi, bence, grafiksel olarak tasvir etmek en kolay olanıdır.

  

  Şekil, üç şarj gösterilmektedir: -Q 1, + Q2, + Q3. Toplamın gücünü hesaplamak için, -Q 1'de hareket eden toplamın gücünü hesaplamak için, -Q 1, + Q2 ve -Q arasında F1 ve F2 etkileşimi kuvvetinin soğutma yasasına göre hesaplamak gerekir. , + Q 3. Ardından, ortaya çıkan kuvvetler vektörlerin oluşumu kuralına göre katlanır. Bu durumda, F aşağıdaki ifadeye göre paralelogramın bir köşegeni olarak hesaplandı.

  α, F1 ve F2 vektörleri arasındaki açıdır.

  Elektrik alanı. Elektrik alanı gerginliği

  Coulomb etkileşimi (Culon Hukuku adıyla) olarak adlandırılan suçlamalar arasındaki herhangi bir etkileşim, sabit yüklerin elektrik alanı tarafından zaman içinde değişmez olan elektrostatik bir alanın yardımı ile gerçekleşir. Elektrik alanı, elektromanyetik alanın bir parçasıdır ve elektrik yükleri veya şarj edilmiş gövdeler tarafından oluşturulur. Elektrik alanı, hareket etmeleri ya da dinlenip istemediğinden bağımsız olarak, masrafları ve yüklü cisimleri etkiler.

  Elektrik alanının temel kavramlarından biri, elektrik alanındaki akımın gücünün bu yükün büyüklüğüne oranı olarak tanımlanan gerginliğidir. Bu kavramı ifşa etmek için, böyle bir kavramı "deneme ücreti" olarak tanıtmak gerekir.

  "Deneme ücreti", bir elektrik alanının oluşturulmasına katılmayan böyle bir ücret denir ve ayrıca çok az miktarda bulunur ve bu nedenle varlığı, alandaki masrafların yeniden dağıtılmasına neden olmaz, böylece tarafından oluşturulan elektrik alanını bozmaz. elektrik yükleri.

  

  Böylece, bir "Deneme Ücreti" q 0'ı, Q'tan bir noktaya kadar olan bir noktaya kadar olan bir noktaya, daha sonra bir miktar kuvvet, Q, Q'un varlığından dolayı "Deneme Ücreti" üzerinde hareket edecektir. Koulon kanununa göre, bir deneme ücretine etki eden F 0 gücünün oranı, "Test Şarjı" nın büyüklüğüne göre elektrik alanı gücü olarak adlandırılır. Elektrikli alan kuvveti E ile gösterilir ve N / CL'nin ısırılmasına sahiptir.

  

  Elektrostatik alanın potansiyeli. Potansiyel fark

  Bildiğiniz gibi, herhangi bir güç vücudun üzerinde davranırsa, böyle bir vücut belirli bir iş çıkarır. Sonuç olarak, elektrik alanına yerleştirilen ücret de iş yapacaktır. Elektrik alanında, gerçekleştirilen iş hareketin yörüngesine bağlı değildir, ancak yalnızca hareketin başlangıcında ve sonunda bir partikülü işgal eden konum ile belirlenir. Alanın fiziğinde bir elektrik alanı gibi (işin vücut hareketinin yörüngesine bağlı olmadığı durumlarda) potansiyel olarak adlandırılır.

  

  Vücut tarafından yapılan iş aşağıdaki ifadeyle belirlenir

  

  f, vücuda değil, güç değil,

  S - güç gövdesi tarafından seyahat edilen mesafe,

  α, vücut hareketinin yönü ile Force F yönü arasındaki açıdır.

  Ardından, Q 0 tarafından oluşturulan elektrik alanındaki "Test Şarjı" ile gerçekleştirilen iş, Coulon kanunundan belirlenecektir.

  

  nerede q p - "deneme ücreti",

  s 0 - Bir elektrik alanı oluşturan bir şarj,

  r1 ve R2 - sırasıyla, Q P ile Q 0 arasındaki mesafe "test şarjının" ilk ve son konumunda.

  Performans, Potansiyel Enerji'ndeki değişikliklerle ilişkilendirildiğinden, o zaman

  

  Ve hareketin yörüngesinin her bir otel noktasındaki "test ücreti" potansiyel enerjisi, aşağıdaki ifadeden belirlenecektir.

  

  "Test şarjı" büyüklüğündeki bir değişiklikle ifadesinden görülebileceği gibi, potansiyel enerjinin Q N değeri, WP'nin QP ile orantılı olarak değiştirilecektir, bu nedenle, elektrik alanının karakteristiğine başka bir parametre tanıtıldı; enerji özelliği olan ve aşağıdaki ifadeyle belirlenen elektrik alanının potansiyelidir.

  

  k, K \u003d 1 / (4πε 0) \u003d 9 * 10 9 KL 2 / (H * m2) eşit orantılılık katsayısıdır, burada ε 0 elektrik sabiti, ε 0 \u003d 8,85 * 10 -12 KL'dir. 2 / (n * m 2).

  Böylece, elektrostatik alanın potansiyeli, elektrostatik alanın bu noktasına yerleştirilen, bir şarjlı olan potansiyel enerjiyi karakterize eden bir enerji özelliğidir.

  Yukarıdakilerden, şarjı bir noktadan diğerine taşırken gerçekleştirilen çalışmanın aşağıdaki ifadeden belirlenebileceği sonucuna varabiliriz.

  Yani, elektrostatik alanın, şarjın bir noktadan diğerine hareketi ile gerçekleştirilen iş, yörüngenin ilk ve bitiş noktalarındaki potansiyel farklılıktaki şarjın sorumluluğuna eşittir.

  Elektrik alanının noktaları arasındaki potansiyel farkı bilmek en uygun olanı hesaplarken, bu noktalardaki potansiyellerin spesifik değerleri değil, bu nedenle, alanın herhangi bir noktasının potansiyelinden bahsederken, bunun arasındaki potansiyel fark POOKTALAR VE POTANSİYONUN GERÇEKLEŞTİRİLMESİ HAZIRLANMIŞTIR.

  Potansiyel fark, aşağıdaki ifadeden belirlenir ve volt boyutuna sahiptir (B)

  

  

  Bir sonraki makalede devam ettirin

  Teori iyidir, ancak pratik uygulama olmadan sadece kelimelerdir.

  Elektrik şarjı - Bu, parçacıkların veya tellerin elektromanyetik etkileşimlere girme kabiliyetini karakterize eden fiziksel bir miktardır. Elektrik yükü genellikle harflerle gösterilir s. veya S.. SI sisteminde, elektrik yükü kabinlerde (CL) ölçülür. 1 CL'lik ücretsiz şarj, pratik olarak doğada bulunmayan devasa bir ücrettir. Kural olarak, mikrokolehonlar (1 μl \u003d 10 -6 cl), nanokoller (1 NNK \u003d 10 -9C CL) ve pikokol (1 ppc \u003d 10 -12 cl) ile uğraşmanız gerekir. Elektrik yükü aşağıdaki özelliklere sahiptir:

  1. Elektrik ücreti bir maddenin türüdür.

  2. Elektrik yükü, partikülün hareketine ve hızından dolayı bağlı değildir.

  3. Ücretler (örneğin, doğrudan temasa sahip) bir vücuttan diğerine iletilebilir. Vücut ağırlığından farklı olarak, bir elektrik yükü bu vücudun ayrılmaz bir özelliği değildir. Farklı koşullarda aynı vücut farklı bir şarj olabilir.

  4. Koşulsal olarak belirtilen iki tür elektrik yükü vardır. pozitif ve olumsuz.

  5. Tüm ücretler birbirleriyle etkileşime girer. Aynı zamanda, aynı adın ücretleri kovulur, variepetler çekilir. Etkileşim kuvvetleri merkezidir, yani düz bir çizgi bağlama şarj merkezlerine uzanır.

  6. Mümkün olan minimum (modül) elektrik yükü var İlköğretim ücreti. Değeri:

  e. \u003d 1,602177 · 10 -19 CL ≈ 1.6 · 10 -19 CL.

  Herhangi bir vücudun elektrik yükü her zaman ilköğretim yüküdür:

  nerede: N. - Tamsayı. Not, bir ücretin varlığı 0,5 mümkün değildir e.; 1,7e.; 22,7e. vb. Sadece ayrık (sürekli olmayan) bir değer aralığı alabilen fiziksel miktarlar denir ölçülü. İlköğretim Ücreti, elektrik yükünün bir kuantum (en küçük kısmı).

  İzole edilmiş bir sistemde, tüm gövdelerin cebirsel miktarı kalıcı kalır:

  Bir elektrik yükünün korunması yasası, kapalı bir organ sisteminde, doğum süreçleri veya yalnızca bir işaret ücretlerinin kaybolması gözlenmediğini savunuyor. Şarj tasarrufu kanunundan, aynı boyutta aynı boyutta ve şarjlarla şekillerin iki cesedi ise, s. 1 I. s. 2 (Kesinlikle hangi masraflar işareti olursa olsun), kişiye yol açar ve ardından geri dağıtın, ardından her bir vücudun sorumluluğu aşağıdakilere eşit olacaktır:

  Modern bir bakış açısıyla, temel parçacıklar şarj taşıyıcılarıdır. Tüm normal organlar, pozitif yüklü olan atomlardan oluşur. protonlarnegatif yüklü elektronlar ve nötr parçacıklar - nötron. Protonlar ve nötronlar atom çekirdeğinin bir parçasıdır, elektronlar bir elektron kılıfı atomları oluşturur. Proton ve elektron modülünün elektrik yükleri tam olarak aynıdır ve temel (asgari olası mümkün) şarj e..

  Tarafsız bir atomda, çekirdekte proton numarası kabuktaki elektron sayısına eşittir. Bu numaranın atom numarası olarak adlandırılır. Bu maddenin atomu bir veya daha fazla elektronu kaybedebilir veya fazla elektron satın alabilirsiniz. Bu durumlarda, nötr atom pozitif veya olumsuz yüklü bir iyon haline gelir. Pozitif protonların atomik çekirdeğin bir parçası olduğunu unutmayın, bu nedenle sayısı sadece nükleer reaksiyonlar altında değişebilir. Açıkçası, nükleer reaksiyonların elektifleştirilmesiyle gerçekleşmez. Bu nedenle, herhangi bir elektrik fenomerinde, proton sayısı değişmez, sadece elektronların sayısı değişir. Böylece, negatif bir şarjın vücudunun mesajı, gereksiz elektronların iletimi anlamına gelir. Olumlu bir şarjın bir mesajı, sık bir hatanın aksine, protonların eklenmesi, ancak yırtık elektronun ilavesi olmadığı anlamına gelir. Şarj, bir vücuttan bir tamsayı elektron içeren bir başka bölümlere iletilebilir.

  Bazen görevlerde, elektrik yükü bir vücut üzerinde dağıtılır. Bu dağılımı tanımlamak için aşağıdaki değerler tanıtılır:

  1. Doğrusal şarj yoğunluğu. İplik şarjının dağılımını tanımlamak için kullanılır:

  nerede: L. - İpliğin uzunluğu. CL / m'de ölçülür.

  2. Yüzey şarj yoğunluğu. Vücut yüzeyinin şarj dağılımını tanımlamak için kullanılır:

  nerede: S. - Vücut yüzey alanı. CL / M 2'de ölçülür.

  3. Ses yoğunluğu şarjı. Şarjın vücudun hacmine göre dağılımını tanımlamak için kullanılır:

  nerede: V. - Vücut hacmi. CL / m3'te ölçülür.

  Dikkat elektron kütlesi eşittir:

  bEN Mİ. \u003d 9.11 ∙ 10 -31 kg.

  KULON HUKUKU.

  Nokta şarjı Şarj edilmiş gövde olarak adlandırılan boyutlar, bu görevin koşullarında ihmal edilebilir. Çok sayıda deneyeye dayanarak, kolye aşağıdaki hukuku kurdu:

  Sabit nokta şarjlarının etkileşiminin güçlü yönleri, şarj modüllerinin ürünü ile doğrudan orantılıdır ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır:

  

  nerede: ε - Ortamın dielektrik geçirgenliği - Bu ortamdaki elektrostatik etkileşimin kaç kez kaç kez vakumdan (yani, ortamın etkileşimi kaç kez zayıflattığını) ne kadar az olacağını gösteren boyutsuz bir fiziksel değer. Buraya k. - Coulon kanununda katsayısı, ücret etkileşiminin gücünün sayısal değerini belirleyen değer. Sistemin sisteminde, aşağıdakilere eşit alınır:

  k. \u003d 9 ∙ 10 9 m / f.

  Nokta sabit ücretlerinin etkileşimi güçleri, üçüncü Newton yasalarına tabidir ve birbirlerinin birbirinden farklı işaretleriyle aynı suçlamalar ve çekiciliğin işaretleri ile itin. Sabit elektrik yüklerinin etkileşimi denir elektrostatik veya Coulomb etkileşimi. Coulomb etkileşimini inceleyen elektrodinamik bölümü denir elektrostatik.

  Coulon Hukuku, noel yüklü gövdeler, düzgün yüklü küreler ve toplar için adil. Bu durumda mesafeler için r. Küreler veya topların merkezleri arasındaki mesafeyi alın. Uygulamada, KULON Yasası, yüklü gövdelerin boyutu, aralarındaki mesafeden çok daha azsa iyi yapılır. Katsayısı k. SI sisteminde bazen formda yazılmış:

  

  nerede: ε 0 \u003d 8.85 ∙ 10 -12 f / m - elektrik sabiti.

  Tecrübe, Coulomb etkileşimlerinin güçlerinin süperpozisyon prensibine maruz kaldığını göstermektedir: eğer şarj edilmiş vücut, çeşitli yüklü gövdelerle aynı anda etkileşime girerse, bu gövdeye etki eden elde edilen kuvvet, bu gövdeye etki eden kuvvetlerin vektör toplamına eşittir. diğer şarjlı organlar.

  Ayrıca iki önemli tanımları hatırlayın:

  Koşullar - Serbest elektrik yük taşıyıcıları içeren maddeler. İletkenin içinde, elektronların şarj taşıyıcılarının serbest dolaşımı mümkündür (elektrik akımı iletkenlere göre ortaya çıkabilir). İletkenler arasında metaller, çözeltiler ve elektrolitler, iyonize gazlar, plazma içerir.

  Dielektrikler (İzolatörler) - Ücretsiz şarj taşıyıcıları bulunmayan maddeler. Dielektrik içindeki elektronların serbest dolaşımı imkansızdır (elektrik akımı akmaz). Eşit birim dielektrik sabiti olmayan dielektriklerdir. ε .

  Maddenin dielektrik sabiti için, aşağıdakiler doğrudur (bir elektrik alanının biraz daha düşük olduğu hakkında):

  

  Elektrik alanı ve gerginliği

  Modern fikirlere göre, elektrik yükleri doğrudan hareket etmiyor. Her şarjlı gövde çevresindeki alanda yaratır. elektrik alanı. Bu alanda diğer şarjlı organlar üzerinde bir güç hareketi vardır. Elektrik alanının ana özelliği, bazı kuvvetlerle elektrik yükleri üzerinde bir etkisidir. Böylece, yüklü gövdelerin etkileşimi doğrudan birbirleri üzerindeki etkileri ile değil, yüklü gövdeleri çevreleyen elektrik alanlarıyla gerçekleştirilir.

  Şarj edilmiş gövdeyi çevreleyen elektrik alanı, sözde test şarjı kullanılarak incelenebilir - incelenen ücretlerin gözle görülür bir yeniden dağıtımı yapmayan bir nokta şarjının büyüklüğünde küçüktür. Elektrik alanının nicel olarak belirlenmesi için, güç özelliği tanıtılır - elektrik alanı gerginliği E..

  Elektrikli alan gerginliği, alanın bu noktaya yerleştirilen bir test şarjında \u200b\u200bhareket ettiği güç oranına eşit fiziksel bir değer olarak adlandırılır, bu yükün büyüklüğüne:

  

  Elektrikli alan gücü - vektör fiziksel değer. Gerilim vektörünün yönü, pozitif bir test şarjında \u200b\u200bhareket eden kuvvet yönü ile her boşluk noktasında çakışır. Sabit ve değişmeyen masrafların elektrik alanı elektrostatik olarak adlandırılır.

  Elektrik alan kullanımının görsel bir gösterimi için güç hatları. Bu çizgiler, her noktadaki gerginlik vektörünün yönü, güç hattına teğet yönüyle çakışmış olacak şekilde gerçekleştirilir. Elektrik hatları aşağıdaki özelliklere sahiptir.

  • Elektrostatik alanın güç hatları asla kesişmez.
  • Elektrostatik alanın güç hatları her zaman pozitif masraflardan negatif olarak yönlendirilir.
  • Elektrikli bir alan güç hatları kullanılarak gösterildiğinde, kalınlıkları alan dayanımı vektör modülüyle orantılı olmalıdır.
  • Elektrik hatları pozitif bir şarj veya sonsuzluğa başlar ve negatif veya sonsuzluğa sonlanır. Çizgiler kalınlığı gerginlik daha büyük olur.
  • Bu noktada, sadece bir elektrik hattı geçebilir, çünkü Bu noktadaki elektrik alanının voltajı kesinlikle ayarlanmıştır.

  Gerilim vektörü alanın tüm noktalarında aynı ise, elektrik alanına homojen olarak adlandırılır. Örneğin, bir homojen alan, düz bir kapasitör oluşturur - bir dielektrik katmanla ayrılmış, tabelalarla eşit olarak, tabelaya eşit olan iki plaka ve plakalar arasındaki mesafe plakaların boyutundan çok daha azdır.

  Şarj için homojen bir alanın tüm noktalarında s., gerginliği olan homojen bir alana girildi E., aynı boyutta ve yön kuvveti eşit davranır F. = EQ.. Ve eğer şarj s. Olumlu, kuvvetin yönü voltaj vektörünün yönüyle çakışıyor ve eğer şarj olumsuz ise, kuvvet ve gerginlik vektörü zıt bir şekilde yönlendirilir.

  Pozitif ve negatif nokta şarjları Şekilde gösterilmiştir:

  

  Üstüste binme ilkesi

  Birkaç yüklü cisim tarafından oluşturulan elektrik alanı bir test şarjı kullanılarak araştırılırsa, elde edilen kuvvet, her şarjlı gövdenin bir test şarjında \u200b\u200bakan kuvvetlerin geometrik toplamına eşittir. Sonuç olarak, şarj sisteminin bu boşluk noktasında oluşturulan elektrik alanının gerilmesi, aynı şarjların ayrı olarak oluşturulan elektrik alanlarının gerginliğinin vektörüne eşittir:

  

  Elektrik alanının bu özelliği, alanın alt kısmı olduğu anlamına gelir. Üstüste binme ilkesi. Coulon kanununa göre, bir nokta şarjı ile oluşturulan elektrostatik alanın gerilmesi S. mesafe r. Ondan, modüle eşit:

  

  Bu alanda Coulomb denir. Coulomb alanında, gerginlik vektörünün yönü şarj işaretine bağlıdır S.: Eğer bir S. \u003e 0, sonra gerginlik vektörü şarjdan yönlendirilirse S. < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.

  Şarj edilmiş düzlemin yüzeyinin yakınında yarattığı elektrikli alan kuvveti:

  Bu nedenle, görev, şarj sisteminin alanının yoğunluğunu belirlemenizi gerektiriyorsa, aşağıdakilerde hareket etmeniz gerekir. algoritma:

  1. Bir çizim çizin.
  2. Her şarjın alan gücünü istenen noktada ayrı ayrı görüntüleyin. Gerilimlerin negatif şarj olmadıklarını ve olumlu bir ücretten kaynaklandığını unutmayın.
  3. Karşılık gelen formüle göre her bir gerilimin her birini hesaplayın.
  4. Geometrik olarak gerginlik vektörünü katlayın (yani vektör).

  Potansiyel enerji etkileşimi enerjisi

  Elektrik ücretleri birbirleriyle ve bir elektrik alanıyla etkileşime girer. Herhangi bir etkileşim, potansiyel enerjiyi açıklar. İki nokta elektrikli masrafların potansiyel enerji etkileşimi Formül tarafından hesaplanan:

  Masraflarda modüllerin eksikliğine dikkat edin. Çeşitlilik ücretleri için, etkileşim enerjisi negatif bir değere sahiptir. Aynı formül, aynı zamanda düzgün yüklü kürelerin ve topların etkileşiminin enerjisi için de geçerlidir. Her zamanki gibi, bu durumda, R mesafesi topların veya kürelerin merkezleri arasında ölçülür. Eğer ücretler iki değilse, ancak daha fazlası, etkileşimlerinin enerjisi aşağıdaki gibi düşünülmelidir: Tüm olası çiftler için ücret sistemini kırın, her bir çiftin etkileşiminin enerjisini hesaplayın ve tüm çiftler için tüm enerjileri toplayın .

  Bu konudaki görevler çözüldü ve ayrıca mekanik enerjinin korunumu yasasının görevleri: Birincisi, ilk etkileşim enerjisi, sonra son olanıdır. Görev, ücretlerin hareketi üzerinde çalışmayı bulması istenirse, ücret etkileşiminin ilk ve nihai toplam enerjisi arasındaki farka eşit olacaktır. Etkileşimin enerjisi ayrıca kinetik enerjiye veya diğer enerji türlerine geçebilir. Bedenler çok uzun bir mesafedeyse, etkileşimlerinin enerjisi 0'a eşitler.

  Lütfen dikkat: Görev, hareket ederken vücutlar (parçacıklar) arasındaki minimum veya maksimum mesafeyi bulmak için gerekliyse, bu durum, partiküllerin aynı hızda bir yönde hareket etmesi durumunda bu durum tamamlanır. Bu nedenle, bu, aynı hızın bulunduğu dürtüyü koruma kanununun kaydıyla karar verilmelidir. Ve sonra, ikinci davadaki parçacıkların kinetik enerjisini dikkate alarak enerjinin korunumu yasasını yazmalısınız.

  Potansiyel. Potansiyel fark. Voltaj

  Elektrostatik alanın önemli bir özelliğine sahiptir: Şarjın bir noktadan diğerine taşındığında elektrostatik alanın gücünün çalışması, yörüngenin şekline bağlı değildir, ancak yalnızca ilk pozisyonuyla belirlenir. ve bitiş noktası ve şarj değeri.

  Çalışmanın yörünge formu üzerindeki bağımsızlığının sonucu aşağıdaki açıklamadır: Şarjın herhangi bir kapalı yörünge boyunca hareket ettiğinde elektrostatik alanın gücünün çalışması sıfırdır.

  Elektrostatik alanın potansiyelinin (çalışmanın (yörünge formu üzerindeki) mülkiyeti, elektrik alanındaki potansiyel şarj enerjisi kavramını girmenize olanak sağlar. Elektrostatik alandaki elektrik yükünün potansiyel enerjisinin bu şarjın büyüklüğüne oranına eşit fiziksel miktar denir potansiyel φ Elektrik alanı:

  Potansiyel φ Elektrostatik alanın enerji özelliğidir. Uluslararası birim (ler) sistemlerinde, potansiyel birimi (ve dolayısıyla potansiyellerin farkı, yani voltajlar) Volt [B ]'dir. Potansiyel bir skaler değerdir.

  Elektrostatiğin birçok görevinde, potansiyel enerji ve potansiyelin sıfıra uygulandığı bir destek noktası için potansiyelleri hesaplarken, sonsuz bir uzak nokta almak uygundur. Bu durumda, potansiyel kavramı aşağıdaki şekilde belirlenebilir: bu alandaki alan potansiyeli, bu noktadan sonsuza kadar tek bir pozitif şarjı çıkarırken elektrik kuvvetlerinin performans gösterdiği çalışmaya eşittir.

  Formülü, iki noktanın etkileşiminin potansiyel enerjisinin potansiyel enerjisi için geri çağrılması ve potansiyelin belirlenmesine uygun olarak şarjlardan biri tarafından ayıran, bunu elde ederiz. potansiyel φ nokta Şarj Alanları S. mesafe r. BT'ten sonsuz bir uzak noktaya göre aşağıdaki gibi hesaplanır:

  Bu formül tarafından hesaplanan potansiyel, şarj işaretine bağlı olarak oluşturulan bağlı olarak pozitif ve negatif olabilir. Aynı formül, düzgün bir şekilde yüklü bir topun (veya kürenin) alanının potansiyelini ifade eder. r. ≥ R. (topun dışında veya kürenin dışında), nerede R. - balon yarıçapı ve mesafe r. Topun merkezinden sayılır.

  Elektrik alanının görsel gösterimi için, elektrik hatları kullanımı ile birlikte eşof yüzeyler. Yüzey, elektrik alanının potansiyelinin aynı değerlere sahip olduğu, eş potansiyel yüzeye veya eşit potansiyelin yüzeyi olarak adlandırılır. Elektrik alanının güç hatları her zaman eş potansiyel yüzeylere diktir. Coulomb Noktası şarjının eşzamanlı yüzeyleri eşmerkezli kürelerdir.

  Elektriksel voltaj Bu sadece potansiyellerin farkıdır, yani. Elektrik voltajının tanımı Formül tarafından belirtilebilir:

  

  Homojen bir elektrik alanında, alan gücü ve voltaj arasında bir bağlantı vardır:

  Elektrik alanı çalışması Şarj sisteminin ilk ve nihai potansiyel enerjisindeki fark olarak hesaplanabilir:

  Elektrik alanının genel durumdaki çalışması, formüllerden biri tarafından da hesaplanabilir:

  Üniforma bir alanda, şarj güç hatları boyunca hareket ettiğinde, alan işlemi aşağıdaki formülle de hesaplanabilir:

  Bu formüllerde:

  • φ - Elektrik alanı potansiyeli.
  • ∆φ - Potansiyel fark.
  • W. - Harici bir elektrik alanında potansiyel şarj enerjisi.
  • A. - Elektrik alanının şarjı (ücretleri) taşımak için çalışması.
  • s. - Harici bir elektrik alanına taşınan şarj.
  • U - Voltaj.
  • E. - Elektrikli alan gücü.
  • d. veya δ. l. - Güç hatları boyunca taşınan mesafe.

  Tüm önceki formüllerde, elektrostatik alanın çalışmasıydı. Saha çalışması, ancak karşılıklı işaret ile.

  Süper Pozisyon Potansiyelinin Prensibi

  Elektrik suçlamalarının yarattığı alanların gerilimlerinin üst üste binmesi ilkesinden, potansiyeller için süperpozisyon ilkesi takip edilir (alan potansiyel işareti, alanı oluşturan şarj işaretine bağlıdır):

  Lütfen potansiyelin süperpozisyonu ilkesini gerginlikten daha uygulamaya ne kadar uygulayacağınızı unutmayın. Potansiyel, yöne sahip olmayan bir skaler değerdir. Potansiyeller basitçe sayısal değerler toplanır.

  Elektrik kabı. Düz kondenser

  Şarj iletkeni bildirildiğinde, artık vücudu şarj edemeyen her zaman belirli bir sınır vardır. Vücudun elektrik yükünü biriktirme yeteneğinin özellikleri için kavramı tanıtmak elektrik kapasitesi. Tenha bir iletkenin kapasitesi, sorumluluğunun potansiyeline oranını arar:

  Sistemde, kap, faradelerde ölçülür [f]. 1 Farad - son derece büyük kapasite. Karşılaştırma için, tüm dünyanın kapasitesi bir Faraday'dan önemli ölçüde daha azdır. İletkenin kapasitansı, sorumluluğuna veya vücudun potansiyeline bağlı değildir. Benzer şekilde, yoğunluk kütleye veya vücudun hacmine bağlı değildir. Kapasite, yalnızca vücut şekline, büyüklüğüne ve ortamının özelliklerine bağlıdır.

  Elektrik İki iletken sistemlerinin, şarj oranı olarak tanımlandığı gibi fiziksel bir değer olarak adlandırılır. s. Potansiyel farklılık için iletkenlerden biri δ φ Onların arasında:

  

  Elektrikli kredinin büyüklüğü, iletkenlerin şekline ve boyutuna ve iletkenleri ayıran dielektrik özelliklerine bağlıdır. Elektrik alanının, yalnızca belirli bir alan alanında konsantre edildiği (lokalize) bu tür iletkenlerin konfigürasyonları vardır. Bu tür sistemler denir kondansatörlerve kapasitörü oluşturan iletkenler denir planmon.

  En basit kondenser, mesafenin mesafelerinin boyutuna kıyasla birbirlerine paralel olarak birbirine paralel olarak bulunan ve bir dielektrik katmanla ayrılan iki düz iletken plaka sistemidir. Böyle bir kondenser denir düz. Düz bir kondençinin elektrik alanı esas olarak plakalar arasında yer almaktadır.

  Düz kapasitörün şarj edilmiş plakalarının her biri, gerginlik modülünün, yukarıdakilerin oranı ile ifade edilen yüzeyindeki bir elektrik alanı oluşturur. Ardından, iki plaka tarafından oluşturulan kondenser içindeki sonuç alanının gerginlik modülü:

  

  Kondenser dışında, iki plakanın elektrik alanları farklı yönlere yöneliktir ve bu nedenle ortaya çıkan elektrostatik alan E. \u003d 0. Formül tarafından hesaplanabilir:

  Böylece, düz kondansatörün elektrik kapasitesi doğrudan plakaların (plakaların) alanı ile doğrudan orantılıdır ve aralarındaki mesafeyle ters orantılıdır. Plakalar arasındaki boşluk bir dielektrik ile doldurulursa, kapasitörün elektrik kapasitesi artar ε zaman. Bunu not et S. Bu formülde, yalnızca bir kondansatör kaplamalı bir alan vardır. Görev "planlılar" hakkında konuştuğunda, bu miktar anlamına gelir. Asla çoğalmana ya da paylaşmana gerek yok.

  Bir kez daha formül verelim Şarj kondansatörü. Kapasitörün sorumluluğu altında, sadece olumlu saldırısının sorumluluğu anlaşılır:

  Kondenser plakalarının cazibesinin gücü. Her düzlemde hareket eden kuvvet, tam kapasitör alanı ile belirlenir ve zıt kelepçe tarafından oluşturulan alan (oluşumun kendisi çalışmıyor). Bu alanın gerilimi, tam alanın gerginliğinin yarısına eşittir ve plakaların etkileşiminin gücü:

  Kondansatörün enerjisi. Kondenser içindeki elektrik alanının enerjisi denir. Deneyim, yüklü kondansatörün bir enerji stoğu içerdiğini göstermektedir. Şarj edilmiş kapasitörün enerjisi, kapasitörü şarj etmek için devredilmesi gereken dış kuvvetlerin çalışmalarına eşittir. Kondenser'in enerjisi için formülün üç eşdeğer kayıt şekli vardır (orandan yararlanırsanız diğerinden birini izlerler. s. = Cu.):

  

  "Kondenser kaynağa bağlanır" ifadesine özel dikkat gösterin. Bu, kondenser üzerindeki voltajın değişmediği anlamına gelir. Ve "Kondansatör şarj edildi ve kaynaktan kapatıldı" ifadesi, kapasitör şarjının değişmeyeceği anlamına gelir.

  Elektrikli alan enerjisi

  Elektrik enerjisi, yüklü bir kondansatörde depolanan potansiyel enerji olarak kabul edilmelidir. Modern fikirlere göre, kondenserün elektrik enerjisi, elektrik alanında, kapasitör plakaları arasındaki boşlukta lokalizedir. Bu nedenle, elektrik alanının enerjisi denir. Şarj organlarının enerjisi, bir elektrik alanı olduğu alanda konsantre edilir, yani. Elektrik alanının enerjisi hakkında konuşabilirsiniz. Örneğin, kapasitör, plakaları arasındaki uzayda yoğunlaşmış enerji vardır. Böylece, yeni bir fiziksel karakteristik tanıtmak mantıklıdır - elektrik alanının hacimsel enerji yoğunluğu. Düz bir kapasitör örneğinde, hacimsel enerji yoğunluğu (veya elektrik alanı hacminin biriminin enerjisi) için böyle bir formülü elde edebilirsiniz:

  Constressor bağlantıları

  Paralel kondansatör bağlantısı - tankı artırmak için. Kapasitörler, aynı derecede yüklü plakaların alanını artırarak aynı isim şarjlı plakalarla bağlanır. Tüm kapasitörlerdeki voltaj aynıdır, toplam şarj, kapasitörlerin her birinin ücretlerinin toplamına eşittir ve toplam kapasite, paralel olarak bağlı tüm kapasitörlerin kaplarının miktarına da eşittir. Paralel kondenser bağlantısı için formülleri içmek:

  

  İçin ardışık kondenser bağlantısı Kapasitörlerin bataryasının toplam kapasitesi, bataryada bulunan en küçük kapasitörün kabından her zaman daha azdır. Kondenser arızasının voltajını artırmak için sıralı bir bağlantı kullanılır. Formülü tutarlı bir kondenser bağlantısı için yönlendireceğiz. Sıralı bağlı kapasitörlerin toplam kapasitesi oranıdır:

  

  Şarjın Korunması Kanunu'ndan, komşu plakalardaki masrafların eşit olduğunu takip eder:

  Gerilim, ayrı kapasitörlerde stres miktarına eşittir.

  Artışık iki birbirine bağlı kondansatör için, yukarıdaki formül bize toplam kapasite için aşağıdaki ifadeyi verecektir:

  İçin N. Aynı tutarlı bir şekilde bağlı kapasitörler:

  İletken Küre

  Şarj edilmiş iletken içindeki alan kuvveti sıfırdır. Aksi takdirde, elektrik gücü, iletkenin içindeki ücretsiz şarjlarda çalışacaktır; bu, bu şarjların iletkenin içinde hareket etmesini zorlar. Bu hareket, sırayla, aslında gerçekleşmeyen, şarjlı iletkenin ısınmasına neden olur.

  İletkenin içinde bir elektrik alanı olmadığı gerçeği, farklı şekilde anlaşılamayabilir: eğer öyleyse, şarj edilmiş parçacıklar tekrar hareket eder ve bu alanı kendi alanlarında gürültüye indirmek için tam olarak hareket ederlerdi, çünkü Genel olarak, herhangi bir sistem dengeye bağlı olduğu için taşımak istemeyeceklerdi. Er ya da geç, tüm motorlu ücretler bu yerde durur, böylece iletken içindeki alanın artık olmasa da.

  İletkenin yüzeyinde, elektrik alanının voltajı maksimumdur. Şarj edilmiş topun elektrik alanının gerginliğinin, iletkenden çıkardığı ve formül tarafından hesaplandığı ve nokta şarj alanının yoğunluğu için benzer olan formülle benzer şekilde hesaplanan topun.

  Bükülmüş iletken içindeki alan kuvveti sıfır olduğundan, tüm noktadaki ve iletkenin yüzeyinde potansiyel aynıdır (yalnızca bu durumda potansiyel fark ve dolayısıyla gerginlik sıfırdır). Yüklü kabın içindeki potansiyel, yüzeydeki potansiyele eşittir. Topun dışındaki potansiyel, bir nokta şarjının potansiyeli için benzer formülle hesaplanır, burada mesafelerin topun ortasından sayılır.

  Yarıçap R.:

  Top bir dielektrik ile çevrilse, o zaman:

  Elektrik alanındaki iletkenin özellikleri

  1. İletkenin içinde, alan kuvveti her zaman sıfırdır.
  2. İletkenin içindeki potansiyel tüm noktada aynıdır ve iletkenin yüzeyindeki potansiyeline eşittir. Görev, "iletken potansiyele için tahsil edildiğinde" diyorsa, o zaman yüzeyin potansiyelini kastediyorlar.
  3. Yüzeyindeki iletkenden dışarıda, alan kuvveti her zaman yüzeye diktir.
  4. İletken şarjı bilgilendirirse, iletkenin yüzeyindeki çok ince bir tabaka üzerinde dağıtılır (genellikle iletkenin tamamının yüzeyinde dağıtıldığı söylenir). Kolayca açıklanmaktadır: Gerçek şu ki, vücudun sorumluluğunun bilgilendirilmesi, ona bir işaretin şarj taşıyıcıları, yani. İyileştirilen aynı isimdeki ücretler. Böylece, mümkün olan her yerinden maksimum mesafede birbirinden ayrılmaya çalışıyorlar. İletkenin kenarlarını squakete. Sonuç olarak, iletkenden çekirdeği çıkarmak için, elektrostatik özellikleri hiçbir şekilde değişmez.
  5. İletkenin dışında, alan kuvveti, iletkenin eğri yüzeyinden daha büyüktür. Gerilimin maksimum değeri, kenarların yakınında ve iletkenin yüzeyinin keskin fonksiyonlarına ulaşılır.

  Karmaşık görevleri çözmek için açıklamalar

  1. Topraklama Bir şey, bu nesnenin iletkeninin dünyayla bağlantısı anlamına gelir. Aynı zamanda, yeryüzünün ve mevcut nesnenin potansiyelleri ve bu yük için gerekli olan ücretler, iletken üzerinde yerden nesneye veya tam tersi. Dünyanın burada olmayan herhangi bir nesnenin daha fazla olduğu gerçeğini takip eden birkaç faktör tarafından dikkate alınmalıdır:

  • Dünyanın toplam şarjı, nulo'ya kadar şartlıdır, bu nedenle potansiyeli aynı zamanda NU'ya da eşittir ve nesneyi dünyaya bağladıktan sonra NU'ya eşit kalacaktır. Kısacası, zemin - nesnenin potansiyelini sıfırlamak anlamına gelir.
  • Potansiyeyi sıfırlamak (ve dolayısıyla, hem olumlu hem de olumsuz olabilecek bir nesnenin kendi sorumlusu), nesnenin araziyi (belki de çok büyük) şarjı kabul etmesi gerekecek ve Dünya her zaman sağlayabilecek böyle bir fırsat.

  2. Tekrar tekrarlayın: Kovucu kuruluşlar arasındaki mesafe, hızları büyüklükte eşit hale geldiğinde ve bir yöne yönlendirildiğinde minimum olarak (şarjların göreceli hızı sıfırdır). Bu noktada, masrafların etkileşiminin potansiyel enerjisi maksimumdur. Çekici gövdeler arasındaki mesafe, ayrıca bir yöne yönelik hızların eşitliği sırasında da maksimumdur.

  3. Görev, çok sayıda ücretten oluşan bir sistem ise, simetri merkezinde olmayan suçlamada hareket eden güçleri göz önünde bulundurmak ve boyamak gerekir.

• Fizikteki tüm formülleri ve yasaları ve matematikte formül ve yöntemleri öğrenmek. Aslında, bunu yapmak da çok basittir, fizikteki gerekli formüller sadece yaklaşık 200 adet, ancak matematikte bile biraz daha azdır. Bu maddelerin her birinde, temel karmaşıklık düzeyinin problemlerini çözmek için bir düzine standart yöntemi vardır, bu da, aynı zamanda tamamen makinede iyi öğrenebilecek ve böylece tamamen makinede ve zorluk çekmeden, merkez TS'nin çoğu doğru anda çözülmez. . Ondan sonra, sadece en zor görevleri düşüneceksiniz.
• Fizik ve matematikte prova testi üç aşamasını ziyaret edin. Her iki seçeneği de kırmak için her iki kez ziyaret edilebilir. Yine, CT'de, problemleri hızlı ve verimli bir şekilde çözme yeteneğine ve formül ve yöntemlerin bilgisine ek olarak, zamanı doğru planlayabilmek, güçleri dağıtmak ve ana şey doğru doldurmak için de gereklidir. Cevap formu, cevap ve görev sayısını karıştırmadan, soyadı yok. Ayrıca Tataristan Cumhuriyeti sırasında, BT'de çok sıradışı bir insan göründüğü görevlerde sorunların oluşumu konusuna alışmak önemlidir.

Bu üç noktanın başarılı, çalışkan ve sorumlu bir şekilde uygulanması, BT'ye, yeteneğinin maksimum olanı için büyük bir sonuç göstermenize izin verecektir.

Bir hata buldum?

Eğer düşündüğünüz gibi, eğitim materyallerinde bir hata bulmuşsanız, lütfen postayla yazın. Sosyal ağdaki hata hakkında da yazabilirsiniz (). Mektupta, konuyu (fizik veya matematik), ad veya numarayı, adı veya numarayı, görev numarasını veya bir hata olduğunu düşündüğünüz metnin (sayfa) bir yerini belirtin. Ayrıca tahmini hatanın ne olduğunu açıklayın. Mektubunuz farkedilmeden kalmaz, hata düzeltilir veya bunun neden bir hata olmadığını açıklarsınız.