Основната цел на раздела на електростатика формулирани, както следва: за даден разпределение в пространството и размера на електрически заряд (източник поле), за да се определи стойността на вектора интензитет E във всички точки на терена.Решението на този проблем е възможно въз основа на такова нещо като принципа на суперпозиция на електрически полета (принцип на независимост на действие на електрическото поле) интензивност на всеки от електрическото поле на таксата ще бъде равна на геометричната сума от интензитета на полетата, които са създадени от един от обвиненията.
заряд, генериран електростатично поле могат да бъдат разделени по място или diskertno или непрекъснато.В първия случай, напрегнатостта на полето:
п
E = Σ Ei₃
I = т,
където Ei - напрежение в определена точка в пространството поле, създадено от един-тото система заряд, и п - общият брой на diskertnyh обвинения, чевключени в системата.
пример за решаването на проблема, който се основава на принципа на суперпозицията на електрически полета.Така че, за да се определи силата на електростатичното поле, което се създава във вакуумна стационарни точкови такси q₁, q₂, ..., QN, се използва формулата:
п
E = (1 / 4πε₀) Σ (ци / r³i) ри
аз =тон,
където ри - вектор радиус съставен от таксата за точка на Чи в дадена точка на полето.
дам още един пример.Определяне на електростатично поле, което се създава във вакуум електрически дипол.
електрически диполи - система от два еднакви по абсолютна стойност и по този начин противоположни заряди р & при 0 и -q, разстоянието между които I са относително малки в сравнение с разстоянието от точките в процес на разглеждане.Рамо дипол ще се нарича вектор L, която е насочена по оста на дипол на положителния заряд от отрицателния и числено равно на I разстоянието между тях.Vector pₑ = QL - електрически диполен момент (електрически диполен момент).
напрежение E поле дипол във всяка точка:
E = + E₊ E₋,
където E₊ и E₋ са полеви силните страни на електрически заряди р и -q.
Така в точка А, която се намира на оста на силата дипол на полето на дипол във вакуум е равна
E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / R ')
В точка Б, който се намира на перпендикуляра, възстановен на остадипол от средата му:
E = (1 / 4πε₀) (pₑ / R ')
В произволна точка М, доста отдалечени от дипол (r≥l), модул на неговата напрегнатост на полето е
E = (1 / 4πε₀)(pₑ / R ') √3cosθ + 1
В допълнение, принципът на наслагване на електрически полета се състои от две твърдения:
- Кулон сила на взаимодействието на две обвинения не зависи от наличието на други заредени тела.
- Да приемем, че р на такса взаимодейства с такси система q1, Q2 ,.,,, Qn.Ако всеки от обвиненията на системата действа на р на зареждане със сила F₁, F₂, ..., Fn, съответно, получената сила F, приложена към р на такса от страна на системата е равна на векторната сума от специалните сили:
F = F₁ + F₂ + ... + Fn,
Така принципът на наслагване на електрически полета позволява да се стигне до важно изявление.
Както знаете, закона за гравитацията е валидно не само за точкови маси, но и за топки със сферично симетричен разпределение на масата (по-специално за топката и точка на маса);Тогава R - разстоянието между центровете на топките (от точка масата до центъра на топката).Това следва от математическа форма на закона за всемирното привличане и на принципа на суперпозицията.
От формулата на закона на Кулон има същата структура като закона за гравитацията, и силата на Кулон и направени на принципа на суперпозиция на полета, е възможно да се направи подобно заключение: Кулон ще работят заедно, две натоварени топка (точка зареждане с топката), при условие четопки са дистрибуция сферично симетричен такса;стойността на г в този случай е разстоянието между центровете на топките (от една точка на заплащане на бала).
Ето защо на напрегнатостта на полето на една заредена топката е вън от играта е същата като тази на такса точка.
Но в електростатика, за разлика от гравитацията, с термин като суперпозиция на полета, трябва да сме внимателни.Например, когато наближава положително заредени метални топчета сферична симетрия е счупен: положителните заряди, взаимно бутане, ще са склонни да се най-отдалечени едно от други раздели на топките (центровете на положителните заряди ще бъдат раздалечени от центровете на топки).Затова силата на отблъскване на топки в този случай ще бъде по-малка от стойността, която се получава от закона на Кулон чрез заместване, вместо R разстоянието между центровете.
