El objetivo principal de la sección de la electrostática formulados como sigue: para una distribución dada en el espacio y la cantidad de carga eléctrica (fuente de campo) para determinar el valor de la intensidad del vector E en todos los puntos del campo.La solución a este problema es posible sobre la base de una cosa tal como el principio de superposición de los campos eléctricos (principio de independencia de la acción del campo eléctrico) intensidad de cualquier del campo eléctrico de la carga será igual a la suma geométrica de las intensidades de campo, que se crean por cada uno de los cargos.Cargo
generada campo electrostático se puede dividir en el espacio o diskertno o continua.En el primer caso, la intensidad de campo:
n
E = Σ Ei₃
i = t,
donde Ei - tensión en un punto particular en el campo espacio creado por un sistema de carga i-th, y n - el número total de diskertnyh cargosincluido en el sistema.
ejemplo de solución del problema, que se basa en el principio de superposición de los campos eléctricos.Así que para determinar la fuerza del campo electrostático que se crea en el vacío cargas puntuales estacionaria Q₁, Q₂, ..., qn, utilice la fórmula:
n
E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri
i =t,
donde ri - el radio vector dibujado de la carga puntual de qi en un punto del campo dado.
dar otro ejemplo.Determinación del campo electrostático que se crea en un dipolo eléctrico de vacío.
dipolos eléctricos - un sistema de dos idénticos en valor absoluto y, por lo tanto, las cargas opuestas q & gt; 0 y -q, la distancia entre lo que son relativamente pequeñas en comparación con la distancia de los puntos en cuestión.Dipolo hombro será llamado el vector l, que se dirige a lo largo del eje del dipolo para la carga positiva de la negativa y numéricamente igual a la distancia I entre ellos.Pₑ Vector = ql - momento dipolar eléctrico (momento dipolar eléctrico).Campo
tensión E dipolo en cualquier punto:
E = + E₊ E₋,
donde E₊ y E₋ son las intensidades de campo de cargas eléctricas q y -q.
Por lo tanto, en el punto A, que se encuentra en el eje de la fuerza dipolar del campo dipolar en el vacío es igual
E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / R $ ³ $)
En el punto B, que se encuentra en la perpendicular, restaurado al ejedipolo de su medio:
E = (1 / 4πε₀) (pₑ / R $ ³ $)
en un punto arbitrario M, bastante alejado del dipolo (r≥l), un módulo de su intensidad de campo es
E = (1 / 4πε₀)(pₑ / ³ $) √3cosθ + 1
Además, el principio de superposición de los campos eléctricos se compone de dos declaraciones: fuerza
- Coulomb de la interacción de dos cargas no depende de la presencia de otros cuerpos cargados.
- Supongamos que la carga q interactúa con las cargas del sistema Q1, Q2 ,..., Qn.Si cada uno de los cargos del sistema actúa sobre la carga q con un F₁ la fuerza, F $ ₂ $, ..., Fn, respectivamente, la fuerza resultante F, aplicada a la carga q en la parte del sistema es igual a la suma vectorial de las fuerzas separadas:
F = F $ ₁ $ + F $ ₂ $ + ... + Fn.
Por lo tanto, el principio de superposición de los campos eléctricos permite llegar a una declaración importante.
Como usted sabe, la ley de la gravedad es válida no sólo para las masas puntuales, sino también para las bolas con una distribución esféricamente simétrica de la masa (en particular para la pelota y un punto de masa);Entonces R - la distancia entre los centros de las bolas (punto de la masa hacia el centro de la bola).Esto se deduce de la forma matemática de la ley de la gravitación universal y el principio de superposición.
Desde la fórmula de la ley de Coulomb tiene la misma estructura que la ley de la gravedad, y la fuerza de Coulomb e hizo el principio de superposición de campos, es posible hacer una conclusión similar: Coulomb trabajarán juntos dos bolas cargado (carga puntual con la pelota), a condición de quebolas son distribución de carga esféricamente simétrica;el valor de r en este caso es la distancia entre los centros de las bolas (desde un punto de forma gratuita a la pelota).
Esa es la razón por la intensidad de campo de una bola cargada está fuera de la pelota es la misma que la de una carga puntual.
Pero en electrostática, a diferencia de la gravedad, con un término como una superposición de los campos, hay que tener cuidado.Por ejemplo, cuando se acerque a las bolas de metal con carga positiva simetría esférica está roto: las cargas positivas, empujando mutuamente, tenderán a los más alejados unos de otros sectores de las bolas (los centros de cargas positivas estarán más separados que los centros de las bolas).Por lo tanto, la fuerza de repulsión de las bolas en este caso será menor que el valor que se deriva de la ley de Coulomb mediante la sustitución en lugar de r la distancia entre los centros.
