legea lui Coulomb

1. Interact organism Încărcat. În natură există două tipuri de taxe, în mod convențional lor numite pozitive și negative. Acuzațiile de același semn (același nume) respinge acuzațiile de semne opuse (sarcini opuse) sunt atrase. Unitatea de măsură în sistemul SI de taxe - pandantiv (notate

2. În natură, există cea mai mică taxa posibil. este numit

elementar și reprezintă e. Valoarea numerică a încărcare elementară e ≈ 1,6 10 -19 CI, RE încărcare electronică q = - e. proton încărcare proton q = + e. toate taxele

în natura unui multiplu al taxei elementare.

3. Sistemul izolat electric suma algebrică a taxelor rămâne neschimbat. De exemplu, dacă vom combina două talonului metalic identic cu sarcini q 1 = 5 = 5 nC 10 -9 Cl 2 și q = - 1 nC, taxa este distribuit

în mod egal între bilele și q responsabil de fiecare dintre bile vor fi egale

q = (q 1 + q 2) / 2 = 2 nC.

4. Taxa se numește un punct în cazul în care dimensiunile sale geometrice distanțe mult mai mici, pe care a studiat efectul acestei taxe asupra altor taxe.

Legea 5. Coulomb determină mărimea forței de interacțiune electrică a două sarcini punctiforme staționare q 1 și q 2. situate la o distanță r unul față de celălalt (figura 1)

6. Puterea interacțiunii dintre două puncte percepe independent de prezența acestor taxe lângă celelalte organisme încărcate. Această afirmație se numește principiul superpoziției.

vector de câmp electric

1. loc fix în apropierea unui corp încărcat (sau mai multe organisme) punctul de încărcare q. Presupunem că valoarea de încărcare q este atât de mică încât provoacă nici o mișcare a taxelor în alte organisme (de exemplu taxa numită proces).

Din partea laterală a corpului încărcat pe staționar de test de încărcare q va acționa forța F. Conform legii lui Coulomb și principiul superpoziției al forței F este proporțională cu sarcină q. Acest lucru înseamnă că, în cazul în care valoarea taxei de testare pentru a crește, de exemplu, de 2 ori, mărimea forței F crește, de asemenea, de 2 ori, în cazul în care semnul q taxa pentru a trece la opusul, atunci forța se va schimba în direcția opusă. O astfel de proporționalitate poate fi exprimată prin formula

Vectorul E se numește vectorul câmp electric. Acest vector depinde de distribuția de încărcare în organele care creează câmpul electric, și

poziția punctului în care metoda menționată este definită vectorul E. Putem spune că vectorul câmp electric este egală cu forța care acționează pe o sarcină pozitivă unitate plasată într-un punct de spațiu.

Determinarea E G = F G / q poate fi generalizat la cazul variabilei câmpuri (independentă de timp).

2. calcula vectorul câmpului electric creat de fix taxa punctul Q. A. pentru a alege un punct situat la o distanță r de la o taxa Q. punct Pentru a determina vectorul intensitate în acest moment, a pus mental în ea un rezultat pozitiv q taxa de testare. pe

taxa de test din taxa de punctul Q va fi o forță de atracție sau de respingere în funcție de semnul taxei Q. Mărimea acestei forțe este egală cu

Prin urmare, amploarea câmpului electric creat de punct fix de încărcare Q într-un punct A. la distanță de acesta printr-o distanță r. este

Vector E G începe la punctul A și este direcționat din Q. Dacă Q încărcare> 0. și pentru a încărca Q,

3. În cazul în care câmpul electric este generat de mai multe sarcini punctiforme, vectorul de tensiune, în orice punct poate fi găsit folosind principiul superpoziției câmpurilor.

4. O linie de alimentare (vector linie E) se numește linie geometrică,

tangent la care la fiecare punct coincide cu vectorul E de la acest punct.

Cu alte cuvinte, vectorul E dirijat tangențial la linia electrică de la fiecare punct. line de putere direcția atribuită - de-a lungul liniilor vectorului E. imagine de forță este un mod evident a câmpului de forță, oferă o idee despre structura spațială a câmpului, sursele sale, permite să se determine direcția vectorului de tensiune în orice punct.

5. Un câmp electric omogen se numește vectorul câmp E este aceeași (în mărime și direcție) la toate punctele. Un astfel de câmp creează, de exemplu, încărcat uniform avionul în puncte situate suficient de aproape de acest plan.

6. Câmpul încărcat uniform pe suprafața balonului în interiorul mingea este egală cu zero,

și în afara mingea coincide cu domeniul Q. taxa punct situat în centrul unei sfere:

7. Câmpul dielectrici este slăbit. De exemplu, taxa de punct sau suprafața încărcată uniform a balonului, cufundat în ulei, creând un câmp electric

unde r - distanța de la un punct de încărcare sau centrul sferei la punctul în care vectorul intensitate determinată, ε - constanta dielectrică a uleiului. Constanta dielectrică depinde de proprietățile substanței. Permitivitatea ε vid = 1, constanta dielectrică a aerului este foarte aproape de unitate (în rezolvarea problemelor de obicei este considerat egal cu 1), pentru alte gazoase, lichide și solide dielectricilor £> 1.

8. Atunci când echilibrul de încărcare (de mișcare în cazul în care au comandat) câmpul electric în interiorul conductorului este zero.

Lucrați într-un câmp electric. Diferența de potențial.

1. Câmpul tarifelor fixe (camp electrostatic) are proprietatea importantă a electrostatice de lucru forțelor de câmp pe o taxa de încercare se deplasează de la un punct de la 1 la punctul 2 nu depinde de forma traiectoriei, și este determinată numai de prevederile punctelor de început și sfârșit. Câmpurile care au această proprietate sunt numite conservatoare. proprietate pentru a determina un conservator diferență de potențial de așa-numita a oricăror două puncte ale câmpului.

Diferența de potențial φ 1 -φ 2 la punctele 1 și 2 este raportul dintre munca Un câmp 12 forțe o sarcină q test de trecerea de la punctul 1 la punctul de încărcare 2 kvelichineetogo:

φ 1 - φ 2 = A q 12.

O astfel de detectare a diferenței de potențial este semnificativă numai pentru că lucrarea este independentă de forma traiectoriei, și este determinată de dispozițiile punctelor de început și de sfârșit ale traiectoriilor. Diferența de potențial SI se măsoară în volți: 1V = J / C.

condensatoare

1. Un condensator este alcătuit din două conductoare (numite electrozi) separați unul de altul printr-un strat dielectric (2), în care o taxă

Q. plăci și celălalt - Q. electrodul pozitiv sarcină Q numit condensator de încărcare.

2. Se poate demonstra că diferența de potențiale cp 1 -φ 2 dintre electrozi este proporțională cu încărcătura Q. adică, în cazul în care, de exemplu, taxa creșterea Q de 2 ori, apoi diferența de potențial va crește de 2 ori.

O astfel de proporționalitate poate fi exprimată prin formula

unde C - un coeficient de proporționalitate între încărcarea condensatorului și diferența de potențial dintre plăcile sale. Acest raport se numește capacitatea electrică sau o capacitate a condensatorului. Capacitatea depinde de dimensiunile geometrice ale plăcilor și dispunerea reciprocă a acestora și constanta dielectrică a mediului. Diferența de potențial este, de asemenea, menționată ca stresul, care este desemnat U. Apoi

3. condensator plat este format din două plăci conductoare plane dispuse paralele între ele la o distanță d (figura 3). Această distanță este presupusă a fi mică în comparație cu dimensiunile liniare ale plăcilor. Suprafața fiecărei plăci (plăci de condensator) este S. taxa Q. o placă și celălalt - Q.

La o oarecare distanță de marginile câmpului între plăcile pot fi considerate uniform. De aceea cp 1 - φ 2 = Ed. sau

Capacitate condensator plat este definit de

unde ε 0 = 8,85 10 -12 F / m - constanta dielectrică, ε - constanta dielectrică a dielectric între plăci. Din această formulă, este clar că pentru a obține un condensator de capacitate mare nevoie de a crește suprafața de electrozi și pentru a reduce distanța între acestea. Prezența izolatorului între plăcile cu o mare ε constanta dielectrică crește, de asemenea capacitate. Rolul dielectric dintre plăci este nu numai pentru a crește constanta dielectrică. De asemenea, este important ca izolatori bune pot rezista la câmp electric de mare, prevenind defalcarea între plăci.

În sistemul SI capacității este măsurată în farazi. Placa de condensator într-un Faraday ar avea o dimensiune foarte mare. Suprafața fiecărei plăci ar fi aproximativ egal cu 100 km 2, cu o distanță între acestea 1 mm. Condensatori sunt utilizate pe scară largă în domeniu, în special pentru stocare a sarcinii.

4. În cazul în care o placă de condensator încărcat conductor aproape metalic, curentul electric se produce conductor și condensator descărcat. Atunci când fluxurile de curent în conductorul alocat o anumită cantitate de căldură, ceea ce înseamnă că condensatorul încărcat de energie. Se poate demonstra că energia oricărui condensator încărcat (nu neapărat plană) definită prin formula

Având în vedere că Q = CU. Formula pentru energia poate fi scrisă sub forma