Електрически интензивност поле

Начало | За нас | обратна връзка

За електрически полета могат да бъдат сравнени помежду си и опознаването на техните свойства, е необходимо да се въведе количествена характеристика на електричното поле. Напрегнатостта на електрическото поле се открива от силите, които действат на електрическия заряд. Поради това е необходимо да се въведе такава характеристика на областта, познаването на които ще се определи силата, действаща по всички обвинения във всяка точка на терена.

Ако на свой ред да бъде поставен в една и съща точка на електрическото поле са малки (пробни) заредени тела, ние откриваме, че силата, която действа от електрическия заряд от страна на областта е пряко пропорционално на размера на тази такса. Това означава, че съотношението на силите, действащи от таксата, за размера на тази такса е константа за дадена точка на полето и, следователно, това съотношение е характерно за областта, и се нарича електрически напрегнатостта на полето. напрегнатостта на полето има определена стойност за всяка точка в пространството. Това означава, че напрегнатостта на полето не зависи от координатите, а в случай на променливи полета - и дори от време на време.

Добавяне на такса тест в точката на поле не трябва да се придружава от промени в силата на електрическо поле в него, в противен случай резултатът от измерването ще бъде силно деформирана. Това поставя въпроса за размера на таксата за тест. Ако приемем, че всички от обвиненията, сумарната напрегнатост на полето се изчисляват, се фиксира на точки в пространството, таксата за изпитване може да бъде всеки. Ако позицията на обвиненията не са фиксирани в пространството, таксата за тест от своите действия на тези такси могат да ги пренасочат към други точки в пространството. В този случай тя ще бъде не е намерен на напрежението, която е била в таксата за проучване се намира в началната позиция по всички повдигнати и други напрежения, които са възникнали в резултат на преместването на таксите на нова позиция под влиянието на такса за тест. За да избегнете това, е необходимо да се намали влиянието на разходите за изпитване на обвиненията, които създават напрегнатостта на полето. Ето защо, такса тест, за да бъде достатъчно малък.

Напрежението е характеристика на електрическа сила на полето. Напрежението - векторна величина равна на всяка точка относителната сила. действащ от таксата за тест. поставени в тази област точка на размера на тази такса:

Посоката на вектора съвпада с посоката на напрежение сила, действаща на положителен заряд и обратна на посоката на силата, действаща на отрицателен заряд.

Формулата за точка поле единица заряд позволява да се създаде напрежение. В SI единици на интензивност единица получени сила на полето, при което заряд на един висулка действа сила в една Newton, следователно, напрежението на единица в SI единици има размери.

Като цяло, напрегнатостта на полето на полето зависи от координатните точки. На електрическото поле е хомогенна ако нейната интензивност вектор е същото във всички точки на областта, в противен случай, областта е нехомогенен. Напрегнатостта на електрическото поле, чийто интензитет не се променя с течение на времето, наречена стационарна (постоянен). Например, тя е в покой електростатично поле - полета, генерирани от фиксирани такси.

Знаейки, че силата на полето, можете да намерите силата, действаща по всички обвинения, р. поставен в дадена точка на полето. (1.3), че тази сила ще бъде равна на

електричното поле, създадено от такса точка, могат да бъдат намерени с помощта на закона на Кулон. Да предположим, че имаме две такса точка - и. Означаваме сила, упражнявана от таксата по обвинение; от - на силата, приложена от таксата по обвинение; и - вектори, извлечени от точката за намиране на точка във втория заряд на намиране на първия заряд, и обратно. В съответствие с (1.2) пишем във формата на закона на Кулон:

Тези формули определят сили, действащи върху второто и първото зареждане на точките на тяхното разположение, т.е. описва силите на различни пространствени местоположения. Механизмът на възникване на тези сили е същото. Такси и създаване на пространство в електрическото поле на околната който се характеризира с интензивност. Като се започне от (1,3), електрическото поле, генерирано от разходи за точка в точка в пространството, където се намира заряд. може да се запише по следния начин:

и силата, с която напрегнатостта на полето, действащ от таксата. като в тази област ще бъде равна на

По този начин, ефектът от един на друг при зареждане точка е разделена на два етапа:

1. Точка заряд създава пространство в заобикалящия електрическото поле, чиято сила

при което - вектора радиус от точката на зареждане се намира в точката, в която се определя интензитета.

2. такса точка. Намира се в областта с точка сила. изложен страна на действието на силово поле

Интензитетът на полето. заряд и сила са определени в една и съща точка в пространството.

Много ясно електрическо поле може да бъде описан с помощта на напрежение линии (или захранващи линии). Електропроводи извършват така, че допирателните във всяка точка съвпадат с посоката на напрежение. Плътността на линии е избран така, че броят на редовете, преминаващи през единица повърхност, перпендикулярна на линиите на платформата, ще бъде равна на величината на напрежението. След това, чрез боядисване линии на напрежение може да се съди посоката и големината на вектора в различни точки на пространството.

Нашите сетива лишени усещания електрическо поле. Въпреки това, разпределението на полето в пространството може да се направи видима. Достатъчно е да удължени части от диелектрик (материал, който не е електропроводим), като хинин, разбърква се добре в вискозна течност като рициново масло. След близо заредена кристали тялото хинин наредени в една верига, образувайки линия повече или по-малко чудновата форма. точка на зареждане силови линии представляват множество радиални линии, насочени от заряда, ако е положителен, и на такса, ако е отрицателен (фигура 1.8.); електропроводи на двете обвинения за обратен знак се простират от едно зареждане до другия и как да ги дърпат (фигура 1.9.), както и силовите линии на две вероятно таксуват органи като отблъскват (Фигура 1.10.); силови линии на двете плочи, таксите са равни по големина и противоположни по знак, успоредни една на друга в пространството между плочите от краищата на плочи (фиг. 1.11), т.е. еднакво областта между тях.

Силовите линии на електростатичното поле не са затворени; Те започват на положителни заряди или в безкрайността и приключва на отрицателен заряд или в безкрайността. Ако в даден момент в пространството не е електрически заряд, а след това преминава през този етап, само един електропровод. По този начин, силови линии са непрекъснати и не се припокриват, като пресичането им би означавало известна липса на посока на електричното поле в даден момент.

Не бива да мислим, че линиите на напрежение - това е реалност на образованието като опънати еластични нишки или кабелите, както е предложено от самия Фарадей. опъне въдицата само да ви помогне да представи разпределението на електричното поле вектор в пространството и не по-реални от меридиани и паралели на земното кълбо.

За да се изгради точна представа за силовите линии в случай на заредените тела на сложни форми - трудна задача. Необходимо е да се изчисли първо напрегнатостта на полето като функция на координатите, и след това да се изгради непрекъснати линии на системата, така че във всяка точка на всяка линия допирателна да съвпада с посоката на напрежение. Такава задача е най-лесно да възложи на компютър, работещ специална програма или да се получи картина на силовите линии на опит.

принцип поле суперпозиция. На електрически сили бездействие от страна на полето. Ако кандидатствате в пространството поле по няколко обвинения, тези полета не оказват влияние върху друг, резултантната сила на всички полета трябва да е равна на геометричната сума от силите, упражнявани от всяко поле. Това означава, че интензитета на полетата се добавят геометрично, като интензивността е пряко пропорционално на силите. Това е принципът на наслагване на полетата.

Според принципа на суперпозиция на полета, напрегнатостта на полето. създаде набор от заредените тела, е сумата от интензитета на полетата. произведен от всеки от органите поотделно:

Принципът на определяне наслагване намалява интензивността поле на зареден тялото на сложна форма (или няколко органи) за изчисляване на количеството на стресовите полета, генерирани от всеки безкрайно тяло елемент (фиг. 1.12). По този начин, в крайна сметка, само трябва да знаете, интензивността на полето, от таксата точка. За да се определи областта произведен от зарежда тялото на ограничен размер, е необходимо да се процедира, както следва. Умствени разделят тялото на малки елементи, всеки от които могат да се разглеждат като точка. Определяне на таксите на всички тези елементи, и да намерят за напрегнатост на полето, генерирани от всички от тях в даден момент. След това трябва да добавите до геометрично напрежение от всички елементи на тялото и да намерят полученият напрегнатост на полето. За да се реши този проблем, трябва да знаете как таксата се разпространява по тялото.