Elektrostatatikaning asosiy qadriyatlari. Elektrostatika

Elektrostatatikaning asosiy qadriyatlari. Elektrostatika
Elektrostatatikaning asosiy qadriyatlari. Elektrostatika

Elektroostatikada, asosiy narsalardan biri bu Kulov qonunidir. U fizikadan iborat ikkita qat'iy belgilangan ball yoki ular orasidagi masofaning o'zaro ta'sirini aniqlash uchun ishlatiladi. Bu tabiatning boshqa qonunlarga bog'liq bo'lmagan tabiiy qonundir. Keyin haqiqiy tananing shakli kuchlar kattaligiga ta'sir qilmaydi. Ushbu maqolada biz Kulon qonunining sodda tilini va uning amalda qo'llanilishini bizga aytib beramiz.

Tarixning ochilishi

Sh.o. 1785 yilda birinchi marotaba birinchi marta eksperimental ravishda tavsiflangan qonunning o'zaro ta'sirini izchil isbotladi. Ularning tajribalarida u maxsus tvitlangan tarozilardan foydalangan. Biroq, 1773 yilda bu bo'shliqning, skipal konakil misolida, bu sohadagi elektr maydon mavjud emas. Bu elektrostatik kuchlar jasadlar orasidagi masofaga qarab farq qiladi. Aniqroq bo'lish - kvadrat maydoni. Keyin uning o'qishi nashr etilmagan. Tarixan ushbu kashfiyot Koulon nomi bilan atalgan, xuddi shu nom va zaryadning qiymati o'lchanadi.

Shakllantirish

Kulon qonunining ta'rifi quyidagicha o'qiladi: VakuumdaIkki zaryadlangan organning o'zaro munosabati ularning modullari mahsuloti va ular orasidagi masofaning maydoniga mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosibdir.

Bu qisqa bo'lib tuyuladi, lekin hamma aniq bo'lmasligi mumkin. Oddiy so'zlar: Buning tanasi va ular bir-birlariga yaqinroq bo'ladi, shunchalik kuchliroq.

Va teskari: Agar siz to'lovlar orasidagi masofani oshirsangiz - kuch kam bo'ladi.

Coulomning qoidalari quyidagicha ko'rinadi:

Harflar belgilanishi: - bu zaryadning qiymati, R - ular orasidagi masofa, k - koeffitsient tanlangan birlik tizimiga bog'liq.

Savolning qiymati shartli ravishda ijobiy yoki an'anaviy salbiy bo'lishi mumkin. Ushbu bo'lim juda shartli. Jasadlar bilan aloqa qilganda, uni birdan boshqasiga o'tkazish mumkin. Shuni ko'rsatadiki, bir xil tana boshqacha qiymat va to'lov belgisi bo'lishi mumkin. Gap shundaki, bunday zaryad yoki tana deb nomlanadi, ularning o'lchamlari mumkin bo'lgan o'zaro ta'sirdan kamroq.

Bu haq olinadigan muhitning o'zaro munosabatlariga ta'sir qilishini hisobga olish kerak. Havoda va vakuumda deyarli tengdir, Koulonning ochilishi faqat ushbu muhit uchun qo'llaniladi, bu formulani ushbu turdagi formulani qo'llash shartlaridan biridir. Yuqorida aytib o'tilganidek, Si tizimida zaryadlash birligi - Kl miqdorida, kl. Bu vaqt uchun elektr energiyasini tavsiflaydi. U yirik Si bo'linmalaridan olingan.

1 Cl \u003d 1 a * 1 bilan

Shuni ta'kidlash kerakki, 1 Cl o'lchamlari ortiqcha. Buyurtmalarning bir-biridan qaytarishlari tufayli ular kichik tanada ushlab turish qiyin, ammo agar dirijyorchida bo'lsa ham, hozirgi 1a kichik bo'lsa ham. Masalan, bir xil andor lampda 100 ta oqim va elektr isitgichida va 10 dan oshiq A. (1 Cl) tuproq yon tomondan 1 tonna og'irligi bilan tanaga teng bo'ladi.

Siz formulalar deyarli gruitatsion o'zaro ta'sirda, agar Massian pryejon mexanikasida bo'lsa, elektrostatikada - ayblovlar mavjud bo'lsa.

Dielektrik vositasi uchun salqin formula

Si tizimining kattaliklarini hisobga olgan holda, H 2 * m 2 / C C C C CLda aniqlanadi. U tengdir:

Ko'pgina darsliklarda ushbu koeffitsientni fraktsiya shaklida topish mumkin:

Bu erda e 0 \u003d 8.85 * 10-12 CL2 / N * m2 elektr doimiydir. O'rta tarkibning e - dielektrik o'tkazuvchanligi dielektriklarga qo'shiladi, keyin Koul qonuni vakuum va o'rta uchun zaryad qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Dielektrikning ta'sirini hisobga olgan holda:

Bu yerdan biz tanalarning ichkarisiga kiritilgan dielektr ma'muriyati F qo'shimchalarni kamaytiradi

Kuchlar qanday yo'naltirilgan

Ushbu ayblovlar ularning poligoniga qarab bir-birlari bilan o'zaro aloqada bo'ladi - bir xil rafiq, va xilma-xillik (qarama-qarshi).

Aytgancha, bu tanalarni har doim jalb qiladigan tortishish bilan o'zaro aloqa qonunidan asosiy farq. Kuchlar ular orasida radius vektor deb nomlangan liniya bo'ylab yo'naltiriladi. Fizikada u R 12 va ikkinchi zaryaddan ikkinchi zaryadgacha va aksincha ko'rsatilgan. Kuchlar ushbu yo'nalish bo'ylab, agar ular bir xil bo'lsa, agar ular bir xil bo'lsa (ikkita ijobiy yoki ikki salbiy bo'lsa), agar ular bir xil bo'lsa va qarama-qarshi tomonga qarama-qarshi tomonga qarama-qarshi tomondan yo'naltirilgan. Vektor:

Ikkinchi bo'limdan birinchi zaryadga nisbatan qo'llaniladigan kuch f 12 deb belgilanadi. Keyin vektor shaklida Koulon qonuni quyidagiga o'xshaydi:

Ikkinchi zaryadga nisbatan qo'llaniladigan kuchni aniqlash uchun 21 va r 21 belgilari ishlatilgan.

Agar tana murakkab shaklga ega bo'lsa va juda katta bo'lsa, ma'lum bir masofada nuqta ko'rib chiqilishi mumkin emas, keyin u kichik qismlarga bo'linib, har bir saytni ish haqi sifatida ko'rib chiqadi. Barcha hosilning barcha vektorlarining geometrik qo'shilganidan so'ng, natijada kuch olinadi. Atomlar va molekulalar bir-birlari bilan bir xil qonun orqali o'zaro ta'sir qiladi.

Amaliyotda ariza

Koulombiya asarlari elektrostatikada juda muhim, amaliyotda ular bir qator ixtirolar va qurilmalarda qo'llaniladi. Yorqin misolni chaqmoq yig'ish bilan ajralib turish mumkin. U bilan momaqaldiroqlardagi binolar va elektr inshootlarini muhofaza qilish va jihozlarning olovining oldini oladi va uskunaning ishdan chiqishi. Er yuzida momaqaldiroq yomg'ir yog'ganda, katta kattalikning qo'zg'atuvchisi paydo bo'ladi, ular bulutga qaratilgan. Ma'lum bo'lishicha, er yuzasida katta elektr maydon paydo bo'ladi. Bu juda katta ahamiyatga ega, natijada toj oqishi (erdan, bulutga chaqmoq yo'qotishi orqali) uchdan e'tiborsiz. Koulning qonuniga binoan, Yerdan zaryadlar bulutlarning aksi zaryadiga jalb qilinadi. Yanglashning o'tkazilishi tugashi yaqinida havo ionlashtirilgan va elektr maydonining kuchi pasayadi. Shunday qilib, binoda ayblovlar to'planmaydi, bu holda chaqmoq urishi ehtimoli kam. Agar binoga zarba bo'lsa va sodir bo'lsa, unda chaqmoq orqali butun energiya erga boradi.

Jiddiy ilmiy tadqiqotlarda 21-asrning eng katta tuzilishi qo'llaniladi - zarrachalarni tezlatgich. Unda elektr maydonchasi zarrachalar energiyasini oshirish uchun ishlaydi. Ushbu jarayonlarni bir guruh ayblovlar bilan hisoblash nuqtai nazaridan hisobga olgan holda, qonunning barcha munosabatlari amal qiladi.

Foydali

  • Spikerlarning asosiy qonunlari. Nyutonning qonunlari - birinchi, ikkinchi, uchinchi. Jalilaning nisbiyligi printsipi. Global tortishish qonuni. Tortishish kuchi. Egiluvchan kuchlar. Og'irligi. Ishqalanish kuchlari - tinchlik, slip, supurgi suyuqlik va gazlarda ishqalanish.
  • Kinematika. Asosiy tushunchalar. Bir tekisli rektilinear harakat. Tengdan so'ralgan. Aylananing atrofida bir xil harakat. Ma'lumot tizimi. Traektoriy, harakatlanuvchi, yo'l, harakat, tezlik, tezlashtirish, chiziqli va burchakli tezlikni tenglashtirish.
  • Oddiy mexanizmlar. Dastak (birinchi yaxshi tutqich va ikkinchi yaxshi tutqich). Blok (harakatsiz blok va mobil blok). Moylangan samolyot. Gidravlik matbuot. Mexanika mexanikasi
  • Mexanikadagi tabiatni muhofaza qilish qonunlari. Mexanik ish, elektr energiyasi, energetika, tabiatni muhofaza qilish to'g'risidagi qonun, energiyani tejash qonuni, muvozanatli qattiq moddalar
  • Aylana atrofidagi harakat. Aylanada harakat tenglamasi. Burchak tezligi. Oddiy \u003d Centripetal tezlashishi. Davr, muomalada chastota (aylanish). Chiziqli va burchak tezligi
  • Mexanik tebranishlar. Erkin va majburiy tebranishlar. Uyg'otuvchi tebranishlar. Elastik tebranishlar. Matematik mayatnik. Har tomonlama tebranishlarda energiya transporti
  • Mexanik to'lqinlar. Tezlik va to'lqin uzunligi. To'lqin tenglamasi. To'lqin hodisalari (diffraktsiya. Shahar ...)
  • Gidromexanika va aeromexanika. Bosim, gidrostatik bosim. Paskal qonuni. Gidrostatikaning asosiy tenglamasi. Qisqichbaqasimonlar. Arximedy harakati. Suzish shartlari. Suyuq oqim. Bernuvli qonuni. Formula Toricheli
  • Molekulyar fizika. MTKning asosiy pozitsiyalari. Asosiy tushunchalar va formulalar. Mukammal gazning xususiyatlari. Asosiy MTC tenglamalari. Harorat. Ideal gaz holatini tenglashtirish. Mendeleev-Klaparona tenglama. Gaz qonunlari - Izototerm, Izobar, bu
  • To'lqin optikasi. Yengil to'lqin nazariyasi. Yorug'likning to'lqin xususiyatlari. Yorug'likni tarqalishi. Engil shovqin. Gumgens-freer printsipi. Yorug'lik diffratsiyasi. Yorug'lik qutisisi
  • Termodinamika. Ichki energiya. Ish. Issiqlik miqdori. Issiqlik hodisalari. Termodinamikaning birinchi qonuni. Termodinamikaning birinchi qonunchiligini turli jarayonlarga qo'llash. Termal ballamasining tenglamasi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Issiqlik dvigatellari
  • Siz bu yerdasiz:Elektrostatika. Asosiy tushunchalar. Elektr to'lovi. Elektr zaryadini saqlash qonuni. Koul qonuni. Superpozitsiyaning printsipi. Ongestr nazariyasi. Elektr konstruktsiyasi. Kuchor.
  • Doimiy elektr toki. Zanjir qism uchun ohm qonuni. DC ishi va kuchi. Joule Lenza qonuni. OHM qonuni to'liq zanjir uchun. Farada elektroliz qonuni. Elektr zanjirlari ketma-ket va parallel ulanishdir. Kirchech qoidalari.
  • Elektromagnit tebranishlar. Bepul va majburiy elektrokimyoviy tebranishlar. Tebranish kontur. O'zgaruvchan elektr toki. Kondensatorning o'zgaruvchan tumanida. AC aylanasida inqirozli zilzila (solenoid).
  • Nisbiylik nazariyasi elementlari. Nisbiylik nazariyasining bayonoti. Simliligi, masofalar, vaqt oralig'ining nisbiyligi. Nositaivistik qonunni qo'shish qonuni. Vaznga bog'liqlik tezligiga bog'liqlik. Asosiy qonunning nisbiy dinamikasi ...
  • To'g'ridan-to'g'ri va bilvosita o'lchovlar. Mutlaq, nisbiy xato. Tizimli va tasodifiy xatolar. O'rtacha kvadrat og'ish (xato). Turli funktsiyalarning bilvosita o'lchovlari xatolarini aniqlash jadvali.
  • YouTube entsiklopedik.

    • 1 / 5

      Elektroostatitikatorning poydevori Koulombning ishini olib, hatto o'n yil oldin, hatto o'n yil oldin, hatto undan kattaroq bo'lsa ham, buzildi. Oila arxivida saqlanib qoldi va yuz yildan keyin e'lon qilindi ); So'nggi qonunlar, Gauss va Poisson matematik nazariyasida oqlanganlikni yoqishiga imkon beradigan elektr aloqalari qonuni. Elektrostatikaning eng muhim qismi yashil va Gauss tomonidan yaratilgan imkoniyatlar nazariyasidir. Elektrda elektrofatika bo'yicha juda ko'p tajribali tadqiqotlar olib borildi, ularning bir vaqtning o'zida ushbu hodisalarni o'rganishda asosiy nafaqa.

      Dielektrik doimiy

      Har qanday moddaning dielektrik koeffitsientining qiymatlarini topish, elektrostatika bilan shug'ullanish zarur bo'lgan deyarli barcha formulalarida kiruvchi koeffitsient juda boshqacha usullar keltirilishi mumkin. Eng keng tarqalgan usullar quyidagilarning mohiyati.

      1) bir xil o'lchamdagi va shaklga ega bo'lgan ikkita konstrititorlarning ikkita kondensatorini taqqoslash havo qatlami, ikkinchisida - dielektrik sinov qatlami.

      2) bu yuzalar ma'lum bir potentsial farqlarga xabar berilsa, kondensatorning yuzastlari orasidagi diqqatni taqqoslash, boshqa holatda, boshqa holatda, sinov suyuq izolyatori (Ajratish kuchlari \u003d F). Dielektrik koeffitsienti formulada:

      K \u003d f 0 f. (\\ displeystle k \u003d (\\ frac (FR_ (0)) (F)).)

      3) Televizorni ko'paytirishni (elektr otiratlariga qarang). Maksvell nazariyasi bo'yicha sim bo'ylab elektr to'lqinli to'lqinlarning taqsimlanishi formulasi bilan ifodalanadi

      V \u003d 1 k m m m m. (\\ DispleyStyle v \u003d (\\ frac (1) (\\ sqrt (k \\ mu)))).)

      qaysi K simni o'rab turgan o'rta muhitning dielektrik koeffitsiyasini bildiradi, mek ushbu vositaning magnit o'tkazuvchanligini anglatadi. Juda ko'p sonli ko'p sonli telefonga qo'yilishi mumkin, ammo u aylanadi

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

      Odatda, havodagi va sinov dielektri (suyuq) tarkibidagi bir xil sim qismlarida yuzaga keladigan mos keladigan elektr to'lqinlarining uzunligi bilan taqqoslanadi. Bu uzunlikdagi № uzunlikni aniqlab, ular k \u003d № l 2 / l gol. Induction naychalari bo'ylab izolyatsiya qiluvchi vosita qutbli. Bu, elektr uzilishlari sodir bo'ladi, ular ushbu naychalarning o'qlari yo'nalishi bo'yicha ijobiy elektr energiyasining harakati bilan harakatlanishi mumkin, va naychaning har bir kesishmalari orqali teng miqdordagi elektr energiyasidan o'tadi

      D \u003d 1 p z f. (\\ Displeystle d \u003d (\\ frac (1) (4 \\ pi)) kF.)

      Makswellning nazariyasi elektr maydonchasi hayajonlanganda, dielektriklar bo'lgan ichki kuchlarning (kuchlanish va bosimli kuchlar) iboralarini topishga imkon beradi. Bu savol birinchi navbatda Maksvellning o'zi va keyinchalik Helmholz bilan yaxshilab ko'rib chiqilgan. Ushbu masala nazariyasini yanada rivojlantirish va ushbu elektriktura (ya'ni dielektriklarda elektr maydonining qo'zg'alishi paytida dielektriklarda maxsus stresslarning paydo bo'lishiga qarab, fenomenani hisobga olgan holda), bu ishlarga tegishli Lorberg, Kirchoff, P. Duahmama, Nn Shiller va ba'zi doktor.

      Chegara shartlari

      Biz indükranish naychalarini sinishi bilan tekshirib, elektr energiyasining eng muhim qismining qisqacha mazmunini yakunlaymiz. Biz uni elektr maydonchasida bir-biridan ajratib turadigan ikkita dielektrikni 1 va k 2 gacha ajratilgan.

      Potentsiallarning asosiy qadriyatlari va boshqa tomonlarning qadriyatlari joylashgan potentsiallar V 1 va V 2 va ushbu ballarga o'rnatilgan kuchlarning qiymatlari ko'rsatilgan F 1 va F 2 orqali elektr energiyasining ijobiy tomoni bilan. Keyin, p nuqtasi Sirtdagi yotganida 1 \u003d V 2,

      d v 1 d s \u003d d v 2 d s, (30) (\\ FRA_ (1)) (DSP)) (DS)) (DS)), \\ qqua (30))

      agar DS Tangens Samolyotning kesishadigan satri bilan, bu nuqtada va unda elektr kuchlari yo'nalishi orqali tekislik bilan kesilgan tekislik chizig'i bo'ylab cheksiz kichik harakatlansa. Boshqa tomondan, bo'lishi kerak

      K 1 d d d d dn 1 dn dn 2 \u003d 0. (31) (\\ disbnystle k_ (1) (1)) (dn_ (1))) (\\ FRAC) (\\ FRAC) (DV_ (2)) (dn_ (2))) \u003d 0. \\ qqulad (31))

      Amaliy N2 (ikkinchi dielektriklar ichida) va Actions tomonidan (31) va (30) bilan belgilangan e 9 burchakli burchakning tarkibiy qismi. , biz topamiz

      T g E 1 t g E 2 \u003d k 1 k 2. (\\ displeystle (\\ Mathrm (tg) (\\ Varepsilon _ (TG)) (\\ Varepsilon _ (2)))) (\\ FRES (1)) (K_) 2)))).)

      Shunday qilib, ikkita dielektrikni bir-biridan ajratib turadigan yuzada, elektr kuchini bir vositadan ikkinchisiga kiradigan yorug'lik nuri kabi o'zgaradi. Nazariyaning ushbu oqibati tajriba bilan asoslanadi.

      Hatto qadimgi Yunonistonda ham, kemirib ketgan mo'ynali mayda zarralar - chang va maydalagichlarni jalb qilishni boshlagani sezildi. Uzoq vaqt davomida (18-asr o'rtalariga qadar) ushbu hodisaning jiddiy asoslarini bera olmadi. Faqat 1785 yilda zargarlik buyumlarining o'zaro ta'sirini kuzatib, ularning asosiy qonunlarini amalga oshirdi. Taxminan yarim asr o'tgach, Faradasi elektr oqimlari va magnit maydonlarning ta'sirini o'rganib chiqdi va yana o'ttiz yil o'tgach, Maksvell elektromagnit maydon nazariyasini asoslab berdi.

      Elektr to'lovi

      Birinchi marta "Elektr" va "Elektrika" atamasi 1600 dagi lotincha "Elektron" - Amberativs tomonidan 1600 da tanishtirildi. Ingliz olimlari 2008. Xilbert Amber mo'ynasi yoki stakan ishqalanish paytida paydo bo'lgan hodisalarni tushuntirishadi Teri. Shunday qilib, elektr xususiyatlariga ega bo'lgan organlar elektr zaryadlangan, ya'ni ular elektr zaryadlangan.

      Yuqoridagi tomondan elektromagnit o'zaro ta'sirda olib boriladigan organning mumkin bo'lgan ishtiroki darajasini ko'rsatuvchi miqdor belgilar. Zaryad etilgan Q yoki Q tomonidan belgilanadi va to'rli pendant (Cl)

      Ko'plab tajribalar natijasida elektr to'lovlarining asosiy xususiyatlari olindi:

      • shartli ijobiy va salbiy deb nomlangan ikki turdagi ayblovlar mavjud;
      • elektr to'lovlari bir organdan boshqasiga o'tkazilishi mumkin;
      • xuddi shu nomdagi elektr xarajatlari bir-biridan kelib chiqadi va tegishli - bir-birini jalb qiladi.

      Bundan tashqari, tejash uchun zaryad qonuni aniqlandi: yopiq (ajratilgan) tizimda elektr tarmog'idagi algebraik miqdori doimiy bo'lib qolmoqda

      1749 yilda amerikalik ixtirochi Benjamin Franklin elektr hodisalar nazariyasini yuboradi, muvofiq elektr energiyasi va ortiqcha elektr energiyasi etishmasligi. Shunday qilib, elektrotexnika paradoksi paydo bo'ldi: B. Franklin nazariyasining so'zlariga ko'ra, elektr energiyasi ijobiy qutbga ijobiy ta'sir qiladi.

      Moddalar tarkibining zamonaviy nazariyasiga ko'ra, barcha moddalar molekulalar va atomlardan iborat bo'lib, ular o'z navbatida, atom yadrosidan iborat va atrofda aylanadigan elektronlardan iborat ". Yadro g'oyib bo'lib, proton "p" va neytron "n neytronidan o'giradi. Bundan tashqari, elektronlar salbiy zaryadlangan zarralar va protonlar ijobiy zaryadlanadi. Elektron yadrolar orasidagi masofa zarralarning o'zlarining o'lchamlaridan ancha yuqori bo'lganligi sababli, elektronlar atomdan tozalanishi mumkin va shu bilan jasadlar orasidagi elektr to'lovlarini amalga oshirishni belgilaydi.

      Yuqorida tavsiflangan xususiyatlarga qo'shimcha ravishda, elektr tarmog'ida bo'linmaning mulki mavjud, ammo kamchilikning mutlaqligi mutlaq qiymatiga teng, shuningdek, elementar deb ataladi zaryadlash. Hozirgi vaqtda elektr zaryadlangan zarrachalar mavjud bo'lib, ular kvaks deyiladi, ammo ularning mavjudligi bir oz va erkin holatda ular aniqlanmaydi.

      Koul qonuni. Superpozit printsipi

      Ruxsat etilgan elektr energiyasidan o'zaro hamkorlik, aslida Coulon qonuni joylashgan bo'lib, ular haqiqatan ham ko'plab tajribalardan olingan Koul qonuni bo'lgan fizikalar bo'limida o'rganiladi. Ushbu qonun, shuningdek, elektr tarmog'ining birligi frantsuzlar fizikasi deb nomlangan.

      Eksperatorlarini o'z tajribalari bilan olib borilayotgan ikkita kichik elektr energiyasining kuchlari quyidagi qoidalarga rioya qilishini aniqladi:

      • kuch har bir zaryadning kattaligiga mutanosibdir;
      • kuch ular orasidagi masofalar maydoniga teskari proportsionaldir;
      • kuch yo'nalishi to'g'ridan-to'g'ri ulanish zaryadida zarurdir;
      • agar jasadlar ziddiyat yoki bir xil ayblovlar bilan ishlayotgan taqdirda, sudga tortilsa, kuch - bu o'ziga xos kuch.

      Shunday qilib, Koul qonuni quyidagi formulalar bilan ifodalanadi

      q1, Q2 - bu elektr zaryadlarining kattaligi,

      r ikki ayblov orasidagi masofa,

      k mutanosiblik k \u003d 1 / (4PEE 0) \u003d 9 * 10 9 CL / (H * m 2), bu erda e 0 elektr stantsiya, e 0 \u003d 8.85 * ( N * m 2).

      Eslatib o'tamiz, avval elektr doimiy doira e1 vakuumning dielektrik yoki dielektrik o'tkazuvchanligi deb ataladi.

      Kulon qonuni nafaqat ikki ayblovning o'zaro ta'siri, balki tizim bir necha ayblovlardan ko'proq uchraydigan bo'lishi kerakligini ham namoyon qiladi. Bunday holda, Kulon qonuni "kesadiganlar printsipi" yoki superpozit printsipi deb nomlangan yana bir muhim omil bilan to'ldiriladi.

      Superpozitsiyaning printsipi ikkita qoidaga asoslanadi:

      • bir necha kuchlarning zaryadlangan zarralariga ta'siri ushbu kuchlarning ta'siri vektorli summasi;
      • har qanday murakkab harakat bir nechta oddiy harakatlardan iborat.

      Superpozitsiyaning printsipi menimcha, grafr ko'rinishi eng oson

      Rasmda uchta ayblov ko'rsatilgan: -q 1, + 2, + 5. F1 va F2 orasidagi F1 va F2 o'rtasidagi F1 va F2 o'rtasidagi F1 va F2-ni sotib olish qonuniga muvofiq hisoblash kerak. , + 5. Keyin, natijada olib boriladigan kuchlar vektorlar shaklida katlanmoqda. Bunday holda, F quyidagi ifoda bo'yicha parallelogrammaning diagonali sifatida hisoblanadi

      f1 va F2 vektorlari orasidagi burchak qaerda.

      Elektr maydoni. Elektr maydonining keskinligi

      Aybdorlik o'rtasidagi o'zaro munosabatlar o'rtasidagi har qanday o'zaro ta'sir (Kulon qonuni nomi bilan) elektrostatik maydon yordamida amalga oshiriladi, bu o'z vaqtida belgilangan tartibda elektr stavkasi bilan o'zgaradi. Elektr maydoni elektromagnit maydonning bir qismidir va u elektr to'lovi yoki zaryadlangan organlar tomonidan yaratilgan. Elektr maydonida ular harakatlanayotgan yoki dam olishidan qat'i nazar, tarmoqlar va zaryadlangan organlarga ta'sir qiladi.

      Elektr konining asosiy tushunchalaridan biri bu kuchlanishning kuchlanishidir, bu elektr maydonidagi oqim kuchining ushbu zaryadning kattaligiga nisbati sifatida belgilanadi. Ushbu tushunchani oshkor qilish uchun bunday tushunchani "sinovdan o'tish" deb tanishtirish kerak.

      "Sinov zaryadi" elektr maydonini yaratishda ishtirok etmaydigan, shuningdek, juda oz miqdorda mablag 'deb ataladi, shuning uchun u bo'sh joyni qayta taqsimlashni keltirib chiqarmaydi, shu bilan birga yaratilgan elektr maydonini buzmaydi Elektr to'lovlari.

      Shunday qilib, agar siz zaryaddan bir oz masofada joylashgan "sinovdan o'tish" ni amalga oshirsangiz, unda "Sinov zaryadi" da ishlaydi. "Koul" qonuniga muvofiq "Test to'lovi" ning kattaligiga muvofiq sinov zaryadiga muvofiq bo'lgan F 0 qudratining nisbati elektr maydonining kuchi deb ataladi. Elektr konining kuchi e tomonidan ko'rsatilgan va N / CLning tishlashi

      Elektrostatik maydonning imkoniyatlari. Potentsial farq

      Ma'lumki, agar biron bir kuch tanada biron bir kuch harakat qilsa, unda bunday tana ma'lum ishni amalga oshiradi. Shunday qilib, elektr maydoniga joylashtirilgan zaryad ham ish olib boradi. Elektr konida amalga oshirilgan ish harakatning traektoriyasiga bog'liq emas, ammo harakatning boshida va oxirida faqat zarrachani egallagan holatda aniqlanadi. Dac fizikasida elektr maydonchasi kabi (ishning harakati traektoriyasiga bog'liq bo'lmagan joyda) potentsial deb ataladi.

      Tananing ishi quyidagi iborada belgilanadi

      bu erda F kuchlari tanaga emas, balki f

      S - Quvvat tanasi F,

      A - tana harakati yo'nalishi va FARC yo'nalishi o'rtasidagi burchak.

      Keyin "Sinov zaryadi" tomonidan amalga oshirilgan ishlar Q 0 bilan yaratilgan elektr maydonidagi ish Koul qonunidan aniqlanadi

      qayerda q p - "Sinov zaryad",

      q 0 - Elektr konini yaratadigan zaryad,

      r 1 va R 2 - mos ravishda, "Test to'lovi" ning boshlang'ich va yakuniy pozitsiyasida mos ravishda Q va Q 0 orasidagi masofa.

      Ishlash potentsial energiya o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgani uchun, keyin

      Va "Sinov zaryadi" ning har bir mehmonxonasidagi har bir mehmonxonadagi potentsial energiya quyidagi iboralardan aniqlanadi

      "Sinov zaryadlash" ning o'zgarishi bilan ko'rinishi mumkin bo'lgan "Sinov zaryadi" ning qiymatidagi o'zgarishlar qpakka mutanosib ravishda o'zgartiriladi, shuning uchun boshqa parametr elektr maydonining tavsifiga kiritildi elektr maydonchasining salohiyati, bu energiya xarakterli va quyidagi ifoda bilan belgilanadi

      u erda C \u003d 1 / (4PE 0) ga teng bo'lgan mutanosib koeffitsient (H * m 2), bu erda e 0 elektr doimiy, e 0 \u003d 8,85 * 10 -12 kl 2 / (n * m 2).

      Shunday qilib, elektrostatik konning salohiyati elektrostatik maydonning ushbu nuqtasida joylashtirilgan potentsial energiyani tavsiflovchi energiya xususiyatidir.

      Yuqoridagilardan biz zaryadni bir nuqtadan boshqa joyga ko'chirishda bajarilgan ishni quyidagi iborani aniqlab olishingiz mumkin degan xulosaga kelishimiz mumkin

      Ya'ni, elektrostatsion soha tomonidan bir nuqtadan, boshqasiga o'tishi bilan boshqasiga harakat qilish traektoriyaning boshlang'ich va yakuniy nuqtai nazaridan potentsial farq to'g'risida ayblov haqqoniyligi bilan tengdir.

      Elektr konining potentsial nuqtalari o'rtasidagi, shu sababli, ushbu potentsialning mumkin bo'lgan potentsialining o'ziga xos qadriyatlari o'rtasidagi potentsial farqni hisoblashda, shuning uchun bu sohaning har qanday nuqtasining imkoniyatlari haqida gapirish potentsial nolga teng bo'lishi kerak bo'lgan maydonning boshqa nuqtasi.

      Potentsial farq quyidagi iboralardan aniqlanadi va volt o'lchamiga ega (B)

      Keyingi maqolada o'qish

      Nazariy yaxshi, ammo amaliy qo'llanmasdan bu shunchaki so'zlar.

      Elektr to'lovi - Bu zarrachalar yoki telekslarning elektromagnit o'zaro ta'sirlarga kirish qobiliyatini tavsiflovchi jismoniy miqdor. Elektr to'lovi odatda harflar bilan ko'rsatilgan savol: yoki Savol:. Si tizimida elektr zaryadi kabinalarda o'lchanadi (CL). 1 CL-ning bepul zaryadi - bu deyarli tabiatda topilmaydigan ulkan miqdor. Qoida tariqasida, siz mikrokolihonlar (1 mkl \u003d 10 -6 Cl) va pikokolonlar (1 ppc \u003d 10 -12) bilan shug'ullanishingiz kerak. Elektr zaryadlari quyidagi xususiyatlarga ega:

      1. Elektr zaryadi - bu materiya turi.

      2. Elektr zaryadi zarrachaning harakatiga va uning tezligidan bog'liq emas.

      3. To'lovlar (masalan, to'g'ridan-to'g'ri aloqa bilan) bir tanadan boshqasiga berilishi mumkin. Tana vaznidan farqli o'laroq, elektr zaryadi bu organning ajralmas xususiyati emas. Turli sharoitlarda bir xil tanada boshqacha to'lov bo'lishi mumkin.

      4. Shartli ravishda yuqorida ko'rsatilgan ikki xil elektr tarmog'iga ega ijobiy va salbiy.

      5. Barcha ayblovlar bir-biri bilan o'zaro aloqada. Shu bilan birga, xuddi shu nomdagi ayblovlar yashiringan, varaqalar jalb qilinadi. O'zaro ta'sir kuchlari markaziy, ya'ni ular zaryadlash markazlarini bog'laydigan to'g'ri chiziqda yotishadi.

      6. Minimal (moduli) elektr zaryosi mavjud boshlang'ich to'lov. Uning qiymati:

      e. \u003d 1,602177 · 10 -19 CL ≈ 1,6 · 10 -19 CB.

      Har qanday tanadagi elektr zaryadingiz doimo boshlang'ich to'lovi:

      qayerda: N. - butun son. Eslatma, zaryadning mavjudligi 0,5 e.; 1,7e.; 22,7e. va boshqalar. Faqat diskret (doimiy emas) qiymatlar oralig'ini olishi mumkin bo'lgan jismoniy miqdorlar deyiladi narx. Elementary Djinor - bu elektr zaryadining kvant (eng kichik qismi).

      Izolyatsiyalangan tizimda barcha organlarning algebraik miqdori doimiy bo'lib qolmoqda:

      Elektr to'lovini saqlash qonuni shuni ta'kidlaydi, tanalarning yopiq tizimida, tug'ilish jarayoni yoki faqat bitta belgining yo'qolishi kuzatilmaydi. Agar to'lovlar bilan bir xil o'lchamdagi ikki tana bo'lsa, zaryadni tejash qonunidan kelib chiqadi savol: 1 I I. savol: 2 (Qanday ayblovlar belgisi), kontaktga olib keladi, so'ngra qaytarib beriladi, so'ngra har bir tananing zaryadi quyidagilarga teng bo'ladi:

      Zamonaviy nuqtai nazardan, elementar zarralar ayblovlar tashuvchisidir. Barcha oddiy tanalar ijobiy zaryadlangan atomlardan iborat protonsalbiy zaryadlangan elektron va neytral zarralar - neytron. Protonlar va neytronlar atom yadrolarining bir qismidir, elektron atomlarning elektron qopini hosil qiladi. Proton va elektron moduloning elektr tarmog'i aynan bir xil va elementar (ya'ni minimal) zaryadga teng e..

      Neytral atomda yadrodagi proton raqami qobiqdagi elektronlar soniga teng. Bu raqam atom raqami deb nomlanadi. Ushbu moddaning atomi bir yoki bir nechta elektronni yo'qotishi yoki ortiqcha elektronni sotib olishi mumkin. Bunday hollarda neytral atom ijobiy yoki salbiy zaryadlangan ionga aylanadi. E'tibor bering, ijobiy protonlar atom yadroining bir qismidir, shuning uchun ularning soni faqat yadroviy reaktsiyalar ostida o'zgarishi mumkin. Shubhasiz, yadro reaktsiyalari korpusi bilan elektr energiyasini ishlab chiqarishda sodir bo'lmaydi. Shuning uchun, har qanday elektr hodisalarida protonlar soni o'zgarmaydi, faqat elektron o'zgarishlar o'zgaradi. Shunday qilib, salbiy zaryad organining xabari keraksiz elektronlarning uzatilishini anglatadi. Tez-tez xatoga zid bo'lgan ijobiy zaryad xabari proton qo'shilishi emas, balki yirtilgan elektronni anglatadi. Zaryadni bitta tanadan butun elektronni o'z ichiga olgan boshqa qismlarga uzatilishi mumkin.

      Ba'zan topshiriqlarda elektr zaryosi ba'zi tanaga tarqatiladi. Ushbu taqsimotni tasvirlash uchun quyidagi qiymatlar kiritiladi:

      1. Chiziqli zaryad zichligi. Ipni zaryadlashni tavsiflash uchun ishlatiladi:

      qayerda: L. - ipning uzunligi. CL / M-da o'lchanadi.

      2. Erkinlik zaryad zichligi. Tana yuzasi ustidan zaryadlash uchun ishlatiladigan foydalaniladi:

      qayerda: S. - tana yuzasi maydoni. CL / m 2-da o'lchanadi.

      3. Ovoz zichligi zaryadlash. Tananing hajmi bo'yicha zaryadni taqsimlashni tasvirlash uchun ishlatiladi:

      qayerda: V. - tana hajmi. U Cl / m 3-da o'lchanadi.

      Eslab qoling elektron massasi quyidagilarga teng:

      m e. \u003d 9.11 ∙ 10-31 kg.

      Kulon qonuni.

      Nuqta zaryadlari Zaryadlangan tana, ushbu vazifaning shartlari e'tibordan chetda qoldirilishi mumkin bo'lgan miqdorlar. Ko'plab tajribalar asosida, kulen quyidagi qonunni o'rnatdi:

      Ruxsat etilgan nuqtai nazarlarning o'zaro ta'sirining kuchli tomonlari haqning modullari mahsuloti va masofaning ular orasidagi masofaning maydoniga to'g'ridan-to'g'ri mutanosibdir:

      qayerda: ε - O'rtadagi dielektrik o'tkazuvchanlik - ushbu vositada elektrostatik o'zaro ta'sirning kuchi bo'shliqdan qancha vaqtni (ya'ni o'zaro ta'sirni zaiflashtiradi). Bu yerda k K. - Koul qonuni koeffitsientining koeffitsientligi, bu to'lovlarning o'zaro ta'siri sonining soniyal qiymatini aniqlaydi. Tizim tizimida u quyidagilarga teng qabul qilinadi:

      k K. \u003d 9 ∙ 10 9 m / f.

      Tarkibiy to'lovlarning o'zaro bog'liq kuchlari uchinchi Nyutonning uchinchi qonuniga rioya qilinadi va bir-biridan turli xil belgilar bilan bir xil ayblovlar va jalb qilish belgilari va bir-birlarining diqqatga sazovor joylari bilan. Ruxsat etilgan elektr xarajatlarining o'zaro ta'siri deb nomlanadi elektrostatik yoki koulromli o'zaro ta'sir. Koulromli shovqinni o'rganayotgan elektrodinamikaning bo'limi deyiladi elektrostatika.

      Koul qonuni adolatli tanilgan organlar, bir xil darajada zaryadlangan sferalar va to'plar uchun adolatli. Bu holda masofalarga r. Sferalar yoki to'plar markazlari orasidagi masofani oling. Amalda, Kulon qonuni yaxshilangan organlar hajmi ular orasidagi masofaga qaraganda kamroq bo'lsa, yaxshi amalga oshiriladi. Koeffitsient k K. SI tizimida ba'zan shaklda yozilgan:

      qayerda: ε 0 \u003d 8.85 ∙ 10 -12 F / M - elektr doimiyligi.

      Tajriba shuni ko'rsatadiki, Koulrombulyyyali hamkor kuchlar superpozitsiyaning printsipiga bo'ysunadi: agar tanlangan organ bir nechta zaryadlangan organlar bilan bir qatorda bir vaqtning o'zida o'zaro aloqada bo'lsa, unda ushbu organizmda ishlaydigan kuchlar ushbu organizmda qatnashadigan kuchlarning barchasidan hamma narsadan tengdir boshqa zaryadlangan organlar.

      Ikkita muhim tushunchalarni ham eslang:

      Shartlar - bepul elektr zaryadlovchi tashuvchilarni o'z ichiga olgan moddalar. Direktorning ichida elektronlarning erkin harakatlanishi - zaryadlovchi tashuvchilar bo'lishi mumkin (elektr toki o'tkazgichlarga muvofiq elektr tarmog'i paydo bo'lishi mumkin). Direktorlar elektrolitlar, ionli gazlarning eritmasi, ionli gazlar, plazma kiradi.

      Dielektriklar (izolyator) - Erkin zaryadlovchi tashuvchilar mavjud bo'lmagan moddalar. Dielektrik ichidagi elektronlarning erkin harakatlanishi mumkin emas (elektr tarmog'ining oqishi mumkin emas). Bu bir birlikning teng dielektrik doimiy bo'lmagan dielektrikdir ε .

      O'rmonning dielektrik doimiyligi uchun quyidagilar to'g'ri (elektr maydonchasi bir oz pastroq):

      Elektr maydoni va uning keskinligi

      Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, elektr tarmog'i to'g'ridan-to'g'ri harakat qilmaydi. Har bir zaryadlangan tanasi atrofdagi bo'shliqda yaratadi. elektr maydoni. Ushbu maydon boshqa zaryadlangan organlarda kuch harakati mavjud. Elektr konining asosiy xususiyati bu elektr tarmog'iga ba'zi kuchlar bilan ta'sir qiladi. Shunday qilib, zaryadlangan organlarning o'zaro ta'siri to'g'ridan-to'g'ri bir-biriga ta'siri bilan, ammo zaryadlangan organlar atrofidagi elektr dalalari orqali amalga oshiriladi.

      Zaryadlangan organni atrofidagi elektr maydonini sinash uchun zaryadlash yordamida o'rganilishi mumkin - o'rganilayotgan to'lovlarni sezilarli deb qayta taqsimlanmagan nuqta zarari kattaligi. Elektr konini miqdoriy aniqlash uchun elektr xususiyatini belgilaydi - elektr maydonining keskinligi E..

      Elektr maydonining tarqalishi, bu ish stantsiyasida, ushbu vazifa miqyosida joylashtirilgan quvvatga ega bo'lgan kuchga teng bo'lgan jismoniy qiymati deb ataladi:

      Elektr maydonining kuchi - vektor jismoniy qiymati. Zo'rlikdagi vektorning yo'nalishi har bir kosmosning har bir nuqtasida ijobiy test zaryadini bajaruvchi kuch yo'nalishi bilan to'g'ri keladi. Belgilangan va o'zgaruvchan to'lovlarning elektr maydoni elektrostatik deb ataladi.

      Elektr maydonidan foydalanishning vizual ifodalash uchun elektr liniyalari. Ushbu satrlar kuch yo'nalishi bo'yicha tangsning yo'nalishi bilan bir-biriga to'g'ri kelishi uchun amalga oshiriladi. Elektr liniyalari quyidagi xususiyatlarga ega.

      • Elektrostatik sohaning elektr uzatish liniyalari hech qachon kesishmaydi.
      • Elektrostatik konning elektr uzatish liniyalari har doim ijobiy zaryadlardan salbiy deb hisoblanadi.
      • Elektr konlari biriktirilgan bo'lsa, elektr uzatish liniyalari yordamida ularning qalinligi dala kuchlari vektorining moduliga mutanosib bo'lishi kerak.
      • Elektr liniyalari ijobiy zaryad yoki cheksizlikni boshlaydi va salbiy yoki cheksizlikni tugatadi. Chiziqlarning qalinligi kuchlanish qanchalik katta bo'lsa, shunchalik katta bo'ladi.
      • Shu nuqtada, faqat bitta kuch liniyasi o'tishi mumkin, chunki Ushbu vaqtda elektr maydonining kuchlanishi aniq belgilanadi.

      Elektr dalasi bir xil deb ataladi, agar kuchlanish vektor dala nuqtalarida bir xil bo'lsa. Masalan, bir hil dala yassi kapitalni yaratadi - dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita plitalar va plitalar orasidagi masofa plitalar hajmidan ancha kam.

      Zaryad uchun bir hil maydonning barcha nuqtalarida savol:va keskinlik bilan bir hil maydonga kirdi E., o'lchamdagi va yo'nalishda bir xil harakat qiladi F. = EQ.. Va agar zaryad bo'lsa savol: Ijobiy, kuch yo'nalishi vektorning yo'nalishi yo'nalishi bilan bir-biriga to'g'ri keladi va agar to'lov salbiy bo'lsa, unda kuch va kuchlanish yo'nalishi qarama-qarshi yo'naltirilgan.

      Ijobiy va salbiy tomonlarning to'lovlari rasmda keltirilgan:

      Superpozit printsipi

      Agar bir nechta zaryadlangan organlar tomonidan yaratilgan elektr maydonchasi sinovdan o'tgan bo'lsa, unda har bir zaryadlangan organdan har bir zaryadlovchining geometrik miqdoriga tengdir. Binobarin, makonda yaratilgan tarmoqlar tomonidan yaratilgan elektr maydonining tarqalishi ushbu to'lovlarning bir xil zaryadlariga alohida ayblovlar bo'yicha yaratilgan elektr maydonlarining tarqalishining vektori summasiga teng:

      Elektr konining ushbu mulki dala bo'ysunmasligini anglatadi superpozit printsipi. Koulon qonuniga binoan bir nuqta zaryadida yaratilgan elektrostatik maydonning keskinligi Savol: masofada r. Udan, modulga teng:

      Bu maydonga Kulov deyiladi. Koultibilgan maydonda, kuchlanish vektorining yo'nalishi zaryad belgisiga bog'liq Savol:: agar a Savol: \u003e 0, keyin kuchlanish vektori zaryaddan chiqariladi Savol: < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.

      Judlangan samolyot uning yuzasi yaqinlashadigan elektr maydonining kuchi:

      Shunday qilib, agar vazifa zaryad tizimining intensivligini aniqlash kerak bo'lsa, unda siz quyidagilarga harakat qilishingiz kerak algoritm:

      1. Rasm chizish.
      2. Har bir zaryadning dala kuchini alohida istalgan nuqtada alohida-alohida tasavvur qiling. Esingizda bo'lsin, keskinlik salbiy zaryadga va ijobiy zaryaddan.
      3. Tegishli formulaga muvofiq har bir ziddiyatlarning har birini hisoblang.
      4. CACK tatibzi vektor geometrikasi (i.e vektor).

      Potentsial energiya ta'siridagi energiya

      Elektr to'lovlari bir-biri bilan va elektr maydonchasi bilan o'zaro aloqada. Har qanday o'zaro ta'sir potentsial energiyani tavsiflaydi. Ikkita tarmoq elektr tarmog'ining potentsial energiya bilan o'zaro ta'siri Formula tomonidan hisoblangan:

      Ayblovlar yo'qligiga e'tibor bering. Varete to'lovlari uchun o'zaro hamkorlik energiyasi salbiy ahamiyatga ega. Xuddi shu formulada bir xil zaryadlangan sfera va to'plarning o'zaro ta'siri energiyasi uchun ham amal qiladi. Odatdagidek, bu holda r masofa to'plar yoki sohalar markazlari o'rtasida o'lchanadi. Agar ayblovlar ikki bo'lmasa, lekin ularning o'zaro ta'siri energiyasi quyidagicha ko'rib chiqilishi kerak: har bir juftlikning o'zaro ta'sirini buzish va barcha kuchlarni barcha juftliklar uchun to'ldiring .

      Ushbu mavzu bo'yicha vazifalar, shuningdek mexanik energiyani saqlash qonunining vazifalari: birinchi bo'lib boshlang'ich shovqinli energiya, so'ngra yakuniy. Agar vazifa to'lovlarni amalga oshirish bo'yicha ish topish so'rasa, u ayblovlarning o'zaro ta'sirining boshlang'ich va yakuniy energiyasi o'rtasidagi farqga tengdir. Hamkorlikning energiyasi kinetik energiyaga yoki boshqa energiyaga o'tishi mumkin. Agar jasadlar juda uzoq masofada bo'lsa, ularning o'zaro ta'siri 0 ga bog'liq.

      E'tibor bering: agar ish (zarrachalar) orasidagi minimal yoki maksimal masofani topish kerak bo'lsa, bu holat shu vaqtda, zarralar bir yo'nalishda bir xil tezlikda harakatlanayotgan paytda to'ldiriladi. Shuning uchun qaror impulsni saqlash to'g'risidagi qonun bilan boshlanishi kerak, undan o'sha tezlik joylashgan. Va keyin ikkinchi holatda zarrachalarning kinetik energiyasini hisobga olgan holda energiya tejash qonunini yozishingiz kerak.

      Potentsial. Potentsial farq. Kuchlanish

      Elektrostatik konlar muhim mulkka ega: elektr tarmog'ining kuchiga ega, zaryadlash zaryadlanganida zaryadlash traektoriyasi shakliga bog'liq emas, ammo faqat boshlang'ich holatiga bog'liq va tugatish va zaryad qiymati.

      Travatoriya ko'rinishidagi ishning mustaqilligi natijasi quyidagi bayonot: elektrotik sohaning elektr energiyasining qudrati ishi nolga teng.

      Elektrostatik konning potentsialining xususiyati elektrostektiv maydonning potentsial energetikasi kontseptsiyasini kiritishga imkon beradi. Va jismoniy zaryad energiyasini elektrotatik sohada elektr energiyasini elektrotexnika sohasida ushbu zaryadning kattaligiga teng bo'lganligi deyiladi potentsial φ Elektr maydoni:

      Potentsial φ Bu elektrostatik maydonning energiya xususiyatidir. Xalqaro bo'linmalar tizimida, potentsial birligi (va shuning uchun potentsiallarning farqi, I.E. kuchlanishlari) volt [b]. Potentsial - bu mazali qiymat.

      Elektrostatikaning ko'plab vazifalarida, mumkin bo'lgan energiya va potentsial qiymatlari nolga nisbatan qo'llaniladigan yordam punkti uchun imkoniyatlarni hisoblashda, cheksiz masofadan turib olish qulay. Bunday holda, potentsial tushunchasini quyidagicha aniqlash mumkin: ushbu bo'shliqning dala potentsiali elektr kuchlari ushbu nuqtadan boshqa ijobiy zaryadni olib tashlashda amalga oshiradigan ishlarga tengdir.

      Ikki nuqtada ayblovlarning potentsial energiyasi va uni ajratish potentsialni aniqlashiga binoan uni ajratish uchun formulani eslab, biz bunga erishamiz potentsial φ nuqta zaryadlari Savol: masofada r. Undan cheksiz masofadan turib, quyidagicha hisoblab chiqiladi:

      Ushbu formulada hisoblangan potentsial ijobiy va salbiy bo'lishi mumkin, chunki uni yaratgan zaryadlash belgisi. Xuddi shu formulani bir tekis zaryadlangan bal (yoki soha) sohasining imkoniyatlarini ifodalaydi r.R. (to'p yoki sferada), joyda R. - Baloon radiusi va masofa r. U to'pning markazidan hisoblangan.

      Elektr konlarini vizualizatsiya qilish uchun elektr uzatish liniyalaridan foydalanish bog'orilik yuzalar. Elektr konining salohiyati bir xil qiymatlarga ega bo'lgan barcha nuqtalarda, jihozlar yoki teng imkoniyat yuzasi deb ataladi. Elektr konining elektr uzatish liniyalari jihozlar bilan jihozlar har doim perpendikulyar bo'ladi. Koultibbaqlikning svoperatsiyasining bir xilma-xil joylashuvi konsentrik sohalardir.

      Elektr kuchlanish Bu shunchaki potentsiallarning farqi, i.e. Elektr kuchlanishni formulasi bilan aniqlash mumkin:

      Bir hil elektr maydonida dala kuchlari va kuchlanish o'rtasida bog'liqlik mavjud:

      Elektr dala ishlari Uni zaryadlash tizimining boshlang'ich va yakuniy energiyasining farqligi sifatida hisoblash mumkin:

      Umumiy holatdagi elektr konining ishlashi formulalardan biri bilan hisoblash mumkin:

      To'liq dalada, zaryadlash uning elektr uzatish liniyalari bo'ylab harakatlanayotganda, dala operatsiyasi quyidagi formulasi bilan hisoblanishi mumkin:

      Ushbu formulalarda:

      • φ - Elektr konstruktsiyasi.
      • φ - Potentsial farq.
      • W. - Tashqi elektr maydonidagi potentsial to'lov energiyasi.
      • A. - zaryadni (to'lovlar) ko'chirish uchun elektr maydonchasining faoliyati.
      • savol: - Tashqi elektr maydoniga ko'chirilgan zaryad.
      • U. - Kuchlanish.
      • E. - elektr maydonining kuchi.
      • d. yoki d. l. - elektr uzatish liniyalari bo'ylab harakatlanadigan masofa.

      Oldingi barcha formulalarda elektrostatik sohaning ishi haqida edi, ammo agar ish "ish qilish kerak", yoki "Tashqi kuchlar ishi" haqida gapiradigan bo'lsak yoki biz "tashqi kuchlar ishi" haqida gapiradigan bo'lsak, bu ish shu bilan bir xil deb hisoblash kerak dala ishi, ammo qarama-qarshi belgisi bilan.

      Superpozitsiya potentsial printsipi

      Elektron to'lovlar natijasida hosil bo'lgan konlar tarqalganligi printsipidan potentsiallar uchun superpozitsiyaning printsipidan keyin (dala potentsial belgisi bilan maydonni yaratgan zaryad belgisi bilan bog'liq):

      Iltimos, taranglikdan ko'ra potentsial superdistikasi printsipini qanchalik osonlashtirish qanchalik osonroq. Salohiyat - bu yo'nalish bo'lmagan mazali qiymat. Potentsiallar shunchaki raqamlarni chiqaradi.

      Elektr idishi. Yassi kondensater

      Zarurlik o'tkazuvchisi xabar qilinganda, har doim tanani zaryad qila olmaydigan har doim ma'lum bir chegara mavjud. Tananing elektr zaryadini to'plash qobiliyatining xususiyatlari uchun kontseptsiyani taqdim etadi elektr sig'imi. Sekundovchi dirijyorning qobiliyati uning zaryadining potentsialiga nisbati:

      Tizimda konteyner Faradalarda o'lchanadi [F]. 1 Farad - juda katta sig'im. Taqqoslash uchun, butun dunyoning sig'imi anadaydan ancha kam. Sog'liqni saqlashning imkoniyatlari uning zaryadiga yoki tananing imkoniyatlariga bog'liq emas. Shunga o'xshab, zichlik massaga yoki tananing hajmiga bog'liq emas. Bu imkoniyat faqat tana shaklida, uning atrof-muhitining o'lchami va xususiyatlariga bog'liq.

      Elektr energiyasi Ikki direktorning tizimlari zaryadlash nisbati sifatida belgilangan jismoniy ahamiyatga ega savol: Potentsial farq uchun direktorlardan biri D φ Ular orasida:

      Elektr konditsionerning kattaligi dirijyorlarning konduktsionining shakli va hajmiga va konduktsion tizimlarining xususiyatlariga bog'liq. Elektr konvergorining faqat ma'lum bir joyda konsentratsiyalangan (mahalliylashtirilgan) konvertorlarini konfiguratsiyalar mavjud. Bunday tizimlar deyiladi kondensatorlarva konvergorlar kapitalni tashkil etuvchi direktorlar deyiladi sinflar.

      Eng oddiy kondensator - bu masofa masofasi hajmiga nisbatan bir-birlariga parallel ravishda joylashgan ikkita tekislikdagi masofada joylashgan va dielektrik qatlam bilan taqqoslangan. Bunday kondensater deb nomlangan kvartira. Yassi kondenserning elektr maydoni asosan plitalar o'rtasida mahalliylashtirilgan.

      Yassi kapitalning har biri elektr maydonini uning yuzasi yaqinida, yuqoridagilarning nisbati bilan ifodalangan kuchlanish moduli yaratadi. Keyin ikkita plitalar tomonidan yaratilgan kondenster ichidagi natijalar maydonining keskinlik moduli quyidagilarga teng:

      Kondensatordan tashqarida, ikkita plitaning elektr maydonchalari turli yo'nalishlarda joylashgan va shuning uchun hosil bo'lgan elektrotatik maydon E. \u003d 0. Buni formulada hisoblash mumkin:

      Shunday qilib, tekis kondensatorning elektr sig'imi plitalar (plitalar) va ular orasidagi masofaga mutanosib ravishda mutanosib bo'lib, ular orasidagi masofaga mutanosib ravishda mutanosibdir. Agar plitalar orasidagi bo'shliq dielektrik bilan to'ldirilgan bo'lsa, kontaktlarning elektr salohiyati oshadi ε vaqt. Eslab qoling S. Ushbu formulada faqat bitta kondensator po'sti mavjud. Vazifa "Reminade" haqida gapirganda, ular bu miqdorni anglatadi. Siz uni ko'paytirish yoki ulashishingiz shart emas.

      Keling, formulani yana bir bor beraylik kondendorni zaryadlash. Kuchorning boshqaruvi ostida faqat ijobiy hujumning aybi tushuniladi:

      Kondensater plitalarini jalb qilish kuchi. Har bir tekislik bo'yicha harakat qilayotgan kuchlar to'liq bo'lmagan samaralar maydoni tomonidan belgilanadi va qarama-qarshi qisqich (bu sodir bo'lishi ishlamaydi). Ushbu sohaning taraqqiyoti to'liq maydonning tarqalishi va plitalarning o'zaro ta'siri kuchining yarmiga teng:

      Kondensaterning energiyasi. Kondensater ichidagi elektr maydonining energiyasi deyiladi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, zaryadlangan kondenser energiya zaxirasini o'z ichiga oladi. Zaryadlangan kapitalning energiyasi kapitalni zaryadlash uchun ekspluatatsiya qilinishi kerak bo'lgan tashqi kuchlarning ishiga tengdir. Kondensaterning energiyasi formulasini qayd etishning uchta ekvivalent shakllari mavjud (ular, agar siz nisbatdan foydalansangiz, ikkinchisidan biriga ergashishadi savol: = Cu.):

      Jumlalarga alohida e'tibor bering: "Kondensator manbaga ulangan". Bu kondensaterning kuchlanish o'zgarmasligi o'zgarmaydi. Va "Konduktor zarbasi va manbalardan olindi" iborasi kapacitorning zaryadi o'zgarmasligini anglatadi.

      Elektr konining energiyasi

      Elektr energiyasi zaryadlangan kondensaterda saqlanadigan potentsial energiya sifatida ko'rib chiqilishi kerak. Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, kondensivning elektr energiyasi, bu elektr tarmog'ida, ya'ni elektr maydonida joylashgan makonda mahalliylashtirilgan. Shuning uchun u elektr maydonining energiyasi deyiladi. Zaryadlangan organlarning energiyasi elektr maydonchasi bo'lgan joyda joylashgan, ya'ni I.E. Siz elektr maydonining energiyasi haqida gaplashishingiz mumkin. Masalan, konsudasi uning plitalari orasidagi kosmosda energiya sarflaydi. Shunday qilib, yangi jismoniy xususiyatni - elektr maydonchasining hajmini o'lchashning mantiqiysi. Yassi katakitorning misolida siz bunday formulani (yoki elektr maydonchasining birligi) uchun bunday formulani olishingiz mumkin:

      Qurolli ulanishlar

      Kondel kondensatsion ulanish - tankni oshirish. Konfektorlar xuddi shu nomlangan plitalar bilan, go'yo tenglashtirilgan plitalar maydonini ko'paytirish orqali ulanadi. Barcha qobiliyatlar bo'yicha kuchlanish bir xil, umumiy to'lov har birining har birining to'lovlari yig'indisiga teng, shuningdek, umumiy sig'imi parallel ravishda ulangan barcha qobiliyatlarning konteynerlari miqdoriga teng. Kondel kondensatserer ulanishi uchun formulalarni iching:

      Uchun ketma-ket kondensatsion ulanish Konvertorlarning batareyasining umumiy sig'imi har doim batareyaga kiritilgan eng kichik kapalalani identifikatoridan kamroq. Kondensatorlik kuchini ko'paytirish kuchlanishini oshirish uchun ketma-ket ulanish ishlatiladi. Biz formulani izchil kondensatsiya ulanishiga yo'naltiramiz. Ketma-ket ulangan salohiyatning umumiy sig'imi nisbati:

      Bu ayblovni saqlash qonunidan qo'shni plitalardagi ayblovlar teng:

      Kuchlanish alohida samaraluvchilarning stresslari miqdoriga teng.

      Ikki bosqichda kondensatsiyachilar uchun yuqoridagi formulalar umumiy sig'im uchun quyidagi iborani beradi:

      Uchun N. Ham izchil bog'liq bo'lgan samaralar:

      O'tkazuvchanlik sohasi

      Zaryadlangan konduktor ichidagi dala kuchi nolga teng. Aks holda, elektr energiyasi bu to'lovlarni dirijyorning ichiga olib borishga majbur qiladigan dirijyorning bo'shlig'i ayblovlarda ishlaydi. O'z navbatida, bu harakat zaryadlangan dirijyorni isitishga olib keladi, ular aslida sodir bo'lmaydi.

      Ichki dirijyor ichkarida boshqacha tushunish mumkin emas: agar bo'lsa, zaryadlangan zarralar yana harakatlansa, ular ushbu maydonni o'z maydonlarida shovqinni kamaytirish uchun aniq harakat qilishadi, chunki Umuman olganda, ular ko'chishni xohlamaydilar, chunki har qanday tizim muvozanatga sodiqdir. Ertami-kechmi, diqqatni muhofaza qiluvchining ichidagi dala endi bo'lmaydi, shu erda barcha moslashtirilgan ayblovlar endi bo'lmaydi.

      Sog'liqni saqlash sohasidagi kuchlanishning yuzasida maksimal darajada. Zaryadlangan to'pning elektr stavkasi chegarasi, u konduktordan olib tashlanadi va nuqta zaryad maydonining intensivligi uchun formulaga o'xshash formulaga o'xshaydi, unda masofalar belgilangan masofalar hisoblangan to'pning.

      Zaryadlangan konduktor ichidagi dala kuchi nolga teng, ichidagi va uning yuzasida barcha nuqtalarda potentsial bir xil (faqat bu holda potentsial farq, shuning uchun kuchlanish nolga teng). Tarmoqlangan idoraning ichki qismida potentsial sirt ustidagi imkoniyatlarga teng. To'pdan tashqaridagi potentsial, formulalarga o'xshash formulaga o'xshaydi, unda masofalar to'pning markazidan hisoblangan.

      Radius R.:

      Agar to'p dielektrik bilan o'ralgan bo'lsa, unda:

      Elektr konida dirijyorning xususiyatlari

      1. Sog'liqni saqlash sohasida dala kuchi har doim nolga teng.
      2. Mashg'ulotchi ichidagi potentsial bir xil va dirijyor yuzasining potentsialiga teng. Vazifani "konduktor potentsialga beriladi ...", keyin ular sirtning imkoniyatlarini anglatadi.
      3. Direktordan tashqarida uning yuzasi yaqinida dala kuchi har doim sirtga perpendikulyar bo'ladi.
      4. Agar dirijyor zaryadni xabardor qilsa, unda bularning barchasi juda nozik bir qatlamga tarqatiladi (odatda dirijyorning to'liq ayblovi uning yuzasida taqsimlanganligi aytiladi). Bu oson tushuntiriladi: bu tananing ayblovi haqida ma'lumot beriladi, biz unga bitta belgi zaryadlovchisiga yuklanamiz, I.E. Xuddi shu nomdagi ayblovlar. Shunday qilib, ular maksimal masofada bir-birlaridan ajratishga intilishadi, i.e. Skyptorning chekkasini kvadrat. Natijada, agar direktordan yadroni olib tashlash uchun direktorning elektrotatik xususiyatlari hech qanday o'zgarmaydi.
      5. Dircatordan tashqarida, dala kuchi konduktorning egri chizig'idan kattaroqdir. Zo'rlikning maksimal qiymati va dirijyor sirtining keskin fezomlari yonida erishiladi.

      Murakkab vazifalarni hal qilishda izohlar

      1. yerga Biror narsa ushbu ob'ektni er bilan bog'lashni anglatadi. Shu bilan birga, erning cho'llari va mavjud ob'ekt o'ziga xos xususiyatlarga ega, va bu zaryad qiluvchi dirijyorxonasida ob'ektdan ob'ektga yoki aksincha. Bu erda bo'lmagan har qanday ob'ektdan ko'ra, erning bir qismidan kattaroq bo'lganligi haqida bir nechta omillar hisobga olinishi kerak:

      • Umumiy Yerning umumiy zaryadi Nulo bilan tengdir, shuning uchun uning potentsiallari ham nisobga teng va ob'ektni Yer bilan bog'langandan keyin bu Nulga teng bo'ladi. Qisqa, zamin - ob'ektning imkoniyatlarini tiklash vositasi.
      • Potentsialni nolga tortish (va shuning uchun ijobiy va manfiy bo'lishi mumkin bo'lgan ob'ektning o'z mablag'lari o'z-o'zidan, na ob'ektni ham qabul qilishi kerak (ehtimol hatto juda katta) va er doimo taqdim etilishi mumkin Bunday imkoniyat.

      2. Qayta takrorlang: Qaytarilgan jismlar orasidagi masofa minimalyani minimallashtiradi, ularning tezligi hajmi teng va bir yo'nalishga yo'naltirilgan bo'lsa (to'lovlarning nisbiy tezligi nolga teng). Shu nuqtada, ayblovlarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi maksimal darajada. Jozibali tanalar orasidagi masofa, shuningdek, bir yo'nalishga yo'naltirilgan tezlikda.

      3. Agar vazifa ko'p sonli to'lovlardan iborat bo'lgan tizim bo'lsa, unda simmetriya markazida bo'lmagan zaryad bo'yicha harakatlarni ko'rib chiqish va bo'yash kerak.

    • Fizika va formulas va uslublardagi barcha formulalar va qonunlarni matematikada o'rganish. Aslida, buni amalga oshirish juda juda juda oddiy, fizikadagi kerakli formulalar faqat 200 dona, ammo matematikada ham ozroq. Ushbu buyumlarning har birida murakkablikning asosiy darajasidagi muammolarni hal qilish uchun o'nlab standart usullar mavjud bo'lib, ular ham yaxshi o'rganishi mumkin va shu tariqa mashinada va markaziy TSning katta qismida eng muhim vaqtda hal qilinmaydi . Shundan so'ng, siz shunchaki eng qiyin vazifalar haqida o'ylaysiz.
    • Fizika va matematika bo'yicha mashg'ulotlarni mashq qilishning uch bosqichini ziyorat qiling. Har bir RT ikkala variantni sindirish uchun ikki marta tashrif buyurishi mumkin. Yana KTda muammolarni tez va samarali hal qilish, formulalar va usullarni bilish qobiliyatiga qo'shimcha ravishda, vaqtni to'g'ri rejalashtirish va asosiy narsani to'g'ri to'ldirish uchun zarur bo'lishi kerak Javob shakli, javoblar va vazifalar sonini aralashtirmasdan, familiya yo'q. Shuningdek, Tataristonda, KTda juda g'ayrioddiy ko'rinishi mumkin bo'lgan vazifalardagi muammolarni shakllantirish masalasiga ko'nikish muhimdir.
    • Muvaffaqiyatli, tirishqoq va mas'uliyatni amalga oshirish sizga kompyuter tomografiyasida katta natija ko'rsatishga imkon beradi, bunga qodir bo'lgan narsangizning maksimal darajada.

      Xato topdingizmi?

      Agar siz o'ylaganingizdek, o'quv materiallarida xatolikni topsangiz, iltimos, pochta orqali yozing. Shuningdek, siz ijtimoiy tarmoqdagi xato haqida yozishingiz mumkin (). Maktubda mavzu yoki test, vazifa yoki sinov, vazifa yoki matnni (sahifa) ko'rsatadigan joyni belgilang. Shuningdek, taxmin qilingan xato nima ekanligini bilib oling. Sizning xatingiz e'tiborga olinmaydi, yo xato o'rnatiladi yoki nima uchun bu xato emasligini tushuntirasiz.