päätavoitteena osa sähköstatiikan muotoiltu seuraavasti: tietyn jakautumisen ja määrän sähkövarauksen (kenttä lähde) määrittää arvon intensiteettivektori E kaikissa kohdissa kentän.Ratkaisu tähän ongelmaan on mahdollista pohjalta sellainen asia kuin periaate päällekkäisyys sähkökentät (periaate toiminnan riippumattomuudesta sähkökentän) intensiteetti tahansa sähkökentän maksu on yhtä suuri geometrinen summa kentänvoimakkuudet, jotka on luotu kunkin maksuja.
maksu syntyy sähköstaattinen kenttä voidaan jakaa tilan tai diskertno tai jatkuvasti.Ensimmäisessä tapauksessa kentän voimakkuus:
n
E = Σ Ei₃
i = t,
jossa Ei - jännitteitä erityisesti kohta avaruudessa alalla luotu yksi i: nnen verovelvollisuuden järjestelmää, ja n - kokonaismäärä diskertnyh maksujamukaan järjestelmään.
esimerkki ongelman ratkaisemiseksi, joka perustuu periaatteeseen päällekkäisyys sähkökenttiä.Niin lujuuden määrittämiseksi sähköstaattisen kentän, joka on luotu tyhjiössä paikallaan pistevarausta Qi, q₂, ..., qn, käytetään seuraavaa kaavaa:
n
E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri
i =t,
jossa ri - napavektoriinsa peräisin pisteveloitus qi tietyn pisteen kentän.
antaa toisen esimerkin.Määrittäminen sähköstaattinen kenttä, joka on luotu tyhjiössä sähköinen dipoli.
sähköinen dipolien - järjestelmä kahdesta identtisestä absoluuttisesti ja siten, vastapäätä maksut Q & gt; 0 ja q, etäisyys minä joiden välillä ovat suhteellisen pieniä verrattuna etäisyys pisteiden harkitaan.Lapa dipoli kutsutaan vektori l, joka on suunnattu akselia pitkin dipoli positiivisen varauksen negatiivisesta ja numeerisesti sama kuin etäisyys I välillä.Vector pₑ = QL - sähköiset dipolimomentti (sähköinen dipolimomentti).
jännite E dipolikenttä tahansa:
E = + E₊ E₋,
jossa E₊ ja E₋ ovat kentänvoimakkuuksia sähkövarausten q ja q.
Siten, pisteessä A, joka sijaitsee akselin dipolin vahvuus dipolikenttä tyhjiössä on yhtä suuri kuin
E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)
Pisteessä B, joka sijaitsee kohtisuorassa, palautettu akselindipoli sen keskellä:
E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)
mielivaltaisella pisteessä M, melko kaukana dipoli (r≥l), moduuli sen kentänvoimakkuus
E = (1 / 4πε₀)(pₑ / r³) √3cosθ + 1
Lisäksi periaate päällekkäisyys sähkökentät koostuu kahdesta lausuntoja:
- Coulombin voimaa vuorovaikutusta kahden maksuja ei ole riippuvainen muista läsnä olevista veloitetaan elimissä.
- Oletetaan, että varaus q vuorovaikutuksessa järjestelmän kanssa maksut Q1, Q2 ,..., Qn.Jos jokainen maksujen järjestelmän toimii varaus q kanssa F x, fZ, ..., Fn, vastaavasti, resultanttivoiman F, sovelletaan varaus q on osa järjestelmää on yhtä vektorisumma erillistä voimat:
F = Fl + fZ + ... + Fn.
Siten periaate päällekkäisyys sähkökenttiä avulla tulla tärkeän julkilausuman.
Kuten tiedätte, painovoimalakia pätee paitsi kohta massoja, mutta myös kuulia pallosymmetrinen jakautuminen massa (erityisesti pallon ja piste massa);Sitten r - keskustojen välinen etäisyys on kuulien (pisteestä massan keskelle pallo).Tämä johtuu matemaattinen muodossa lain yleisen gravitaatio ja periaate päällekkäisyys.
Koska kaava Coulombin laki on sama rakenne kuin painovoimalain, ja Coulombin voima ja teki periaate päällekkäisyys aloilla on mahdollista tehdä samaan johtopäätökseen: Coulombin työskentelevät yhdessä kaksi ladattu pallo (pisteveloitus palloa), edellyttäen, ettäpallot ovat pallosymmetrinen varausjakaumasta;R: n arvo on tässä tapauksessa etäisyys keskusten pallot (pisteestä korvauksetta pallo).
Siksi kentänvoimakkuus veloitetaan pallo on pois pallo on sama kuin pistevarauksen.
Mutta sähköstatiikkaan, toisin kuin painovoima, jossa termi kuten päällekkäisyys aloilla, meidän on oltava varovaisia.Esimerkiksi lähestyttäessä positiivisesti varautunut metalli pallot pallomaisia kappaleita on rikki: positiivinen maksut, vastavuoroisesti työntää, pyrkivät kauimpana toisistaan osien pallot (keskukset positiivisten varausten on kauempana toisistaan kuin keskuksia pallot).Siksi hylkimisvoima palloja tässä tapauksessa on pienempi kuin arvo, joka on peräisin Coulombin laki korvaamalla sijasta R akselietäisyys.
