elektromos mező
Szuperpozíció elektrosztatikus erők
Tól Coulomb-törvény és a megállapodás, hogy az elektrosztatikus vonzás vagy taszítás ereje (így lehet leírni vektor) következik a szabály, hogy meg kell tenni abban az esetben, három vagy több díjakat. Tegyük fel, hogy azt szeretnénk, hogy meghatározzák az erő, amely hat harmadik díjat a másik két díjat (ábra. 274).
Révén Coulomb-törvénynek meg tudja határozni az erő, amellyel az első és második költségekkel a harmadik (ábra. 274 Ezek az erők rendre jelöljük F1 és F2 3 3). A teljes erő a harmadik díj megegyezik a vektor összege ezeket az erőket. Ez a legfontosabb tulajdonsága az elektromos erők (gravitációs is), amely az a tény, hogy a kölcsönhatás erősségét a két díj nem változik jelenlétében a harmadik, negyedik vagy ötödik díjakat. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározza a hatása az egész rendszer a díjak bármely más díj közvetlen hozzáadásával az egyes hatások rendszerének díjakat.
Példa. Mi a kölcsönhatás erősségét a két díj az 5 e. Art. u 25 e. Art. u egymástól 10 cm távolságra?
Ha mindkét díjak pozitív, az erő lesz visszataszító. Ugyanez mondható el a két negatív töltések (itt látható egyezmény „pozitív” és „negatív” nevek). Ha egy töltés negatív, és a másik a pozitív (például, - 5 e Art egységek és 25 e v U vagy 5 e Art egységek és-25 E-art egységek ............) Minden terhelési ez egy vonzóerő a 1,25 din.
Tegyük fel, hogy a harmadik adag, ábrán látható módon. 275. A kérdés: Mi a vízszintes és függőleges komponensei ható erő felelős B?
C hatással töltés (balra), hogy töltse fel a költség 10 V. e. Art. u (A) is tolja a felelős, de ez az erő lefelé irányul. Értéke:
Fgoriz = 1,25 dyn (bal felé),
Fvert = 0,5 din (lefelé irányuló). (19,8)
Bevezetés egy elektromos mező
A koncepció a területen, amit most megy be, lehet meghatározni abban az esetben a gravitációs erők. Ez akkor keletkezik, amikor megpróbálja leírni az erő, amely hat a díjat, vagy az adott pontot a térben, sok más díjak, és hozzárendeli ezt a pontot a térben meghatározott tulajdonság befolyásoló részecskék mozgását. Egyetértettünk abban, hogy a ható erő ponttöltés egyéb díjak, egyenlő a vektoriális összege által kifejtett erők az egyes díjakat. Abban az esetben, a három díj már említettük, a harmadik díjat erő hat:
A nagyságát és előjelét az F1 erő 3 képlet határozza meg:
és a nagyságát és előjelét F2 erő 3 - képlet szerint:
Mindegyik kifejezést tartalmaz q3 faktor; Ez közvetlenül következik Coulomb-törvény. Ha voltak N díjakat a vektor összege N szempontból minden értéket, amely arányos lenne a díjakat a 3. pontban.
Ez lehetővé teszi, hogy alkalmazza a módszert, amely úgy tűnik, triviális, hogy megkapják azt az elképzelést, egy elektromos mező. Hozzuk ki a kifejezés a sokszorozó erő Q3 és adja meg az új értéket E:
Ez a mennyiség, m. E. A vektor E1 3. hívjuk az elektromos mező, amely gerjeszti az 1 töltet 3. pontban Megjegyezzük, hogy az elektromos mező nem függ attól, hogy van-e töltés pont 3. Ezután a kapott elektromos mező 3 pont megegyezik a vektor összege elektromos mezők által előállított egyes rendszer ellenében; Ennek alapján tudjuk be a teljes elektromos mezőt a 3. pontban:
A CGS rendszerben az elektromos mező mérjük din / e. Art. u díjat.
Nem meglepő, ha úgy tűnik, nem világos, hogy mi kell írnia egy kiegészítő összeget. Ezt először Faraday annak érdekében, hogy jobban látható az akció néhány díjakat a többi. Maxwell megpróbálta, hogy képviselje az elektromos mezőben, például egy mechanikai feszültség éterben. Mivel az elektromos mező messze meghaladta a mechanikai értelmezése. Együtt olyan fogalmakat, mint a lendület és az energia, az elektromos mező a végén eljött játszik fontosabb szerepet, mint a saját elmélet, amelyből ezeket a fogalmakat születtek. Eközben látni fogjuk, ha tanulmányozzuk az elektromágneses sugárzás.
Az elektromos mező lehet nevezni vektor függvény. Minden egyes pont a térben összekapcsolt vektor, és ezt a vektort megszorozzuk a töltés, ez ad az az erő, amely hat a töltés egy adott ponton a töltést generáló területen. Ha tudjuk, hogy az elektromos mező minden pontján helyet, ami azt jelenti, hogy tudjuk, hogy az erő, amely azt a díjat bármely pontján, akkor is, ha nem tudjuk, mi a díjak e rendszere, amely létrehozta a területen 1). Ez a fő kényelmes ez a fogalom; Egyes esetekben könnyebb működtetni a meglévő területen, mint a töltött részecskék létrehozni.
Az elektromos mező nehéz ábrázolni a szám, mert erre minden pontján helyet kell hívni egy vektor. Azonban tudjuk felhívni vektorok csak bizonyos pontokon a tér, mint a látható. 277, ami azt mutatja, az elektromos mező pozitív ponttöltés. A hossza a vektorok csökken a távolság, mint 1 / r 2. irányított, és ezek mind a sugarak a töltés. Néha az egyszerűség kedvéért, nem készít vektorok és a folytonos vonalak, amelyek mindenütt párhuzamosak a mezőt a pontokat, amelyeken keresztül a vonalak át. Ebben az esetben, a mező értéke jellemzi a sűrűsége a vonalak. Például abban megegyezhetünk, hogy a díjat a 1 e. Art. u kell menni egy sort. Ezután a felelős 3 e. Art. u 3. elhagyja a vezetéket, és egy adag 6 e. Art. ed.- hat sorban, ábrán látható módon. 278 és 279 (lásd. Ábrát is. 280).
1) Feltételezzük, hogy a bevezetése egy új díjat nem sérti a kezdeti eloszlás esetén a díj, amely a területén találták.
Ábra. 281 mutatja az elektromos mező vonalak két ellentétes töltésű lemez (mint a rendszer az úgynevezett kapacitás vagy kondenzátor). Kivételével az élek, a sűrűsége az elektromos erővonalak a lemezek között állandó. Ugyanez vonatkozik a nagyságát és irányát a megfelelő elektromos mező.
Előfordul, hogy kisebb tárgyakat párhuzamosan vannak elrendezve az elektromos tér, ha megteremtik a szükséges feltételeket. Különös módon, de annyira viselkednek fűmagot szuszpendáljuk a nem-vezető folyadék. (Miért történik ez?) Ha létrehoz egy folyékony elektromos mező, elmerül benne töltött szervek, magok sorakoznak a mezőre, és tudunk nézni a képet az erővonalak által alkotott ezeket a magokat. Annak ellenére, hogy a látszólagos fellebbezést az ilyen filmek, ezek nagyon megtévesztő, mert lehet létrehozni a téves benyomást kelti, hogy a vonalak valóban létezik.
Összefoglalva, azt állítják, hogy az elektromos mező a vektoros funkciója a térbeli koordináták (minden egyes pont a térben megfelel a vektor), meghatározott díj forgalmazás. Ha bármikor helye díj q, nem sérti a kezdeti eloszlás a díj, akkor a töltés lesz erő:
Így, ismerve az elektromos mező, képesek vagyunk meghatározni az erő, amelyet a töltés a tér bármely pontján, akkor is, ha nem tudjuk, hogy a mezőt előállító töltés eloszlása (ábra. 282).
A kérdés az, hogyan lehet megtalálni az elektromos mező, ha kap egy bizonyos elosztási díjak? Egyszerű esetekben tudjuk használni a törvény a Coulomb, majd összegezzük a hozzájárulások díjakat. Bonyolultabb esetekben, többek között az önkényes töltéseloszlásbeli viszonylag fejlett kecses módszerekkel. Alapján Coulomb-törvény, tudjuk levezetni néhány erős tételek, így könnyen és gyorsan azonosítani a mező abban az esetben egy viszonylag összetett, de szimmetrikus töltéseloszlásokat. Azonban nem vagyunk érdekeltek ezek a módszerek, így nem fogjuk leírni őket ide.