Az ekvipotenciális felületek meghatározása
ÉS AZ ELECTROSTATIKAI FESZÜLTSÉGVÁLASZTÓ LINE
A munka célja: a több díjjal létrehozott elektromos mezők vizsgálata.
Berendezés: telepítés elektrosztatikus mezők vizsgálatához, tápegység 0¸7B, konduktív papír, amely felett a dekoratív panel van csatlakoztatva számos lyuk multiméter voltmérő módban.
Az egymástól elválasztott pont elektromos töltések Coulomb törvénye szerint kölcsönhatásba lépnek:
ahol k = 9 × 10 9 az arányossági együttható, amelyet a képlet határoz meg. e0 az elektromos állandó, amely 8,85 × 10 -12-nek felel meg. q1 és q2 egymástól távol eső pont töltések.
Ponttöltés q úgynevezett villamosított test, amelynek méretei képest elhanyagolható a távolságot más töltéssel szervek, amelyekkel kölcsönhatásba lép, e - dielektromos állandója a közeg egyenlő közötti arány kölcsönhatás erőssége hiányában díjak közepes F0 és ha rendelkezésre áll F.
Hogyan valósul meg ez a kölcsönhatás az anyagi anyag távollétében? A töltések kölcsönhatása elektromos mező tápközegén keresztül történik. A helyhez kötött töltések rendszere által létrehozott elektromos mezőt elektrosztatikusnak nevezik.
Zárt rendszer esetén az elektromos töltésvédelmi törvény érvényes - az elektromos töltések algebrai összege zárt rendszerben állandó marad :.
Ha figyelembe vesszük, hogy a töltés q az olyan elektromos mező "forrása", amelybe egy próba díj kerül távolságra, akkor az erő hat rá:
hol van a sugárvektor a töltésből a töltéshez?
Ezért látható, hogy az erő függ a q 'próbaterheléstől: F
q '. Másrészt nem függ q '-tól. de a töltés nagyságától függ. az e tápközeg tulajdonságait és a mezőt vizsgáló pont térbeli helyzetét - a sugárvektor értékeit. Ezt az értéket az elektromos mező számszerűsítésére lehet venni:
A vektort az elektromos térerősség-vektornak nevezik, és a hatalom jellegzetessége. Az SI értékét V / m-ben mérjük.
A töltési rendszer villamos térerősségének vektorja megegyezik az adott pontban létrehozott térerősség geometriai összegével az egyes díjak külön-külön.
Ezt az állítást az elektromos mezők szuperpozíciójának (bevezetése) elvének nevezik.
Grafikailag az elektromos mező erővonalakkal jeleníthető meg. Ilyen vonalat húztunk úgy, hogy az érintők minden egyes pontot a térben ugyanabban az irányban, mint egy vektor ugyanazon a ponton (1.1 ábra).
Hagyományosan, azt feltételezzük, hogy a sorok száma áthaladó egységnyi területen merőleges ezeket a sorokat meg kell egyeznie a számérték E a szakterületen területen. A feszültségvonalak tulajdonsága csak elektromos töltésekkel kezdődik vagy végződik, vagy a végtelenségig megy végbe, és az elektromos töltések bármely rendszere által létrehozott területeken megmarad. Példaként az elektromos mezők szuperpozíciójának elvét alkalmazva vegyük figyelembe az elektromos dipólus mezőt. A dipólus két ugyanolyan, ugyanazon név + q és -q azonosítója. távolságban elrendezett L egymástól, amely kisebb, mint a r távolság O középpontja dipólus az M pont, amely erőssége határozza meg (.2 1. ábra.).
Az M megfigyelési pontot az u sugárvektorok mindkét töltésével összekötjük. azokon a pontokon, ahol ezek a díjak találhatók. Ezután a töltés -q által létrehozott feszültségvektor az M ponton a sugárvektor ellen irányul. de elküldjük. Az u vektorokat az (1.4) képlet határozza meg, és az M mezőben az elektromos térerősség teljes vektora megegyezik azok geometriai összegével: