câmp electric
În cazul în care spațiul din jur o sarcină electrică pentru a face o altă taxă, atunci acesta va funcționa forța Coulomb; Deci, în spațiul din jurul electron-geometric-taxe, există un câmp de forță. În conformitate cu conceptele de domeniul fizicii moderne într-adevăr există și, împreună cu substanța este o formă de existență a materiei, care sunt efectuate de anumite inter-acțiune între obiecte macroscopice sau particule care alcătuiesc substanța. În acest caz, se vorbește despre un câmp electric - domeniu, prin care sarcinile electrice interacționează. Considerăm că electroni geometric-câmpuri care sunt fixate sarcini electrice este numit, și sunt electrostatic.
un punct de testare este utilizat pentru detectarea sarcină pozitivă și studii experimentale ale câmpului electrostatic - o taxa care nu distorsioneze investigăm emoe-câmp (nu determină redistribuirea taxa producerea câmpului). În cazul în care câmpul generat de taxa Q, a pus Q0 taxa de testare. apoi pe ea o forță F. diferite în diferite puncte ale câmpului, care, conform legii lui Coulomb, proporțiile-ționale de încărcare de testare Q0. Prin urmare, raportul F / Q0 este independentă și Q0-caracterizând un câmp electrostatic în punctul în care taxa de încercare este. Această valoare se numește tensiune și este elektrostatiches-forță caracteristică un câmp.
Intensitatea câmpului electric la un anumit punct este o cantitate fizică determinată de forța care acționează asupra sarcinii pozitive unitate de testare a plasat în acest punct al câmpului:
.
Tensiunea câmpuri punctul de încărcare în vid
Vectorul direcția E coincide cu direcția forței care acționează asupra unei Pozitivă-TION. Dacă este generat câmpul de încărcare pozitivă, vectorul E este direcționat de-a lungul razei vectorului încărcăturii în spațiul extern (încărcare repulsie test pozitiv-negativ); dacă câmpul este generat de o sarcină negativă, vectorul E este direcționat către încărcătura (Fig.).
Unitate de camp electrostatic - newtoni pe coulomb (H / C): 1 H / Cl - o astfel de intensitate a câmpului, care este la un punct de încărcare 1 C exercită o forță de 1 H; 1 H / C = 1 / m, unde V (volți) - potențial câmp electrostatic-matematică edi. Ilustrează grafic câmpul electrostatic cu pomoschyuliny intensitate - liniile a căror tangente coincide cu direcția vectorului E (fig.) La fiecare punct.
Deoarece în fiecare punct dat în spațiu, vectorul intensitate are doar o singură direcție, liniile de tensiune nu se intersectează. câmp Dlyaodnorodnogo (când vectorul intensitate în orice punct este constantă în mărime și direcție) de linia paralelă cu vectorul tensiunii. În cazul în care câmpul este produs printr-un punct de încărcare, linia tensiune - liniile radiale care provin de taxa, dacă este pozitiv (figura A), iar intrarea-ing-l, în cazul în care taxa este negativă (ris.b). Datorită vizibilității ridicate a metodei grafice de reprezentare a câmpurilor electrostatice sunt utilizate pe scară largă în domeniul ingineriei electrice.
Pentru a utiliza linia de tensiune poate fi caracterizată nu numai direcția, ci și valoarea intensității câmpului electrostatic despre convenite conduce-le cu o anumită densitate: numărul de linii de tensiune, Prony care leagă unitatea de suprafață, perpendicular pe liniile de tensiune trebuie să fie egală cu modulul vectorului E. apoi, numărul de linii de tensiune, penetrant-constituente Ds zonei elementare, n din care normale formează un unghi cu un vector dS e este e cos a = dS En, unde En este proiecția pe vectorul e normal n Ds la site-ul (Fig.).
Pentru un arbitrar închis suprafață S vector flux E prin acest top-Ness
,
în cazul în care este luat integrala pe o suprafață închisă S. curgere vectorul E este algebra-matic valoare: nu depinde numai de configurația câmpului E. ci și asupra alegerii direcției n. Pentru suprafețe închise, direcția pozitivă a normale acceptate spre exterior normale, adică. E. regiunea exterioară normală de această suprafață transzonale.
Forțele Coulomb aplică principiul superpoziției, t. E. Forța rezultantă a F, acțiunea-vuyuschaya din domeniu pe Q0 taxa de testare. Fi este suma vectorială a forțelor aplicate de către fiecare dintre taxele Qi. . F = Q0 E și Fi = Q0 Ei. unde E este intensitatea câmpului rezultant și Ei - intensitatea câmpului generat de taxa Qi. Substituind acest lucru în expresia de mai sus, obținem. Această formulă exprimă principiul superpoziției (suprapunere) câmpuri electrostatice, în care intensitatea câmpului rezultant E generat de sistemul de taxe, este egală cu suma geometrică a intensitatea câmpului generat la un moment dat în fiecare dintre taxele separat.
Principiul superpoziție ne permite să calculăm câmpul electrostatic al oricăror taxe fixe B stem în cazul în care taxele nu sunt punctul, acestea pot fi reduse întotdeauna la un set de sarcini punctiforme.
Principiul superpoziției este aplicabil pentru a calcula electrostatic câmp-electron-parametru dipol. dipol electric - un sistem de două sarcini egale modulo punct de diferit (+ Q, -Q), distanța L între ele în mod semnificativ mai mică decât distanța până la punctul de câmp luate în considerare. În conformitate cu principiul superpoziției, câmpul dipol puterea E în liberă pro-punct. in care E + și E - câmpurile de intensitate produse, respectiv taxele pozitive și negative.