Az elv a szuperpozíció elektromos mezők

click fraud protection

A fő cél a szekció elektrosztatikus alábbiak szerint történik: egy adott eloszlása ​​térben és mennyiségű elektromos töltés (mező forrás) értékének meghatározásához az intenzitás vektoros E minden pontján a területen.A megoldás erre a problémára a lehető alapján olyan dolog, mint a szuperpozíció elve alapján az elektromos mezők (függetlenségének elvét akció az elektromos mező) intenzitása minden elektromos mező a díj egyenlő lesz a geometriai összege a térerőt, amelyek által teremtett egyes díjakat.

díj keletkezett elektrosztatikus tér lehet osztani az űrben, vagy diskertno vagy folyamatosan.Az első esetben, a térerő:

n

E = Σ Ei₃

i = t,

ahol Ei - feszültséget egy pontos helyet a területen létrehozott egy i-edik adózási rendszerrel, és az n - az összes diskertnyh díjakat,szerepel a rendszer.

például a probléma megoldásának, amelynek alapja az az elv, szuperpozíció elektromos mezők.Tehát, hogy meghatározzák az erejét az elektrosztatikus mező, ami létrejön a vákuum helyhez pont díjak q₁, q₂, ..., qn, használja a képlet:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri

i =t,

ahol ri - a rádiuszvektorhoz levonni a ponttöltés qi egy adott ponton a területen.

egy másik példát.Meghatározása az elektrosztatikus mező, amely létrehozott vákuum elektromos dipól.

elektromos dipólusok - egy olyan rendszer két azonos abszolút érték, és így ellentétes töltések Q & gt; 0 és -q, a távolság én között, amelyek viszonylag kis képest a távolság a pontok megfontolás alatt.Váll dipól fogják hívni a vektor L, amely arra irányul, tengelye mentén a dipól, hogy a pozitív töltés a negatív és számszerűen egyenlő a távolság én közöttük.Vektor pₑ = métermázsa - elektromos dipólmomentum (elektromos dipólmomentum).

feszültség E dipólus területen bármely pontján:

E = + E₊ E₋,

ahol E₊ és E₋ a térerőt az elektromos töltések q és -q.

Így pontnál található, amely a tengelye a kétpólusú erejét a dipól területen vákuum egyenlő

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

B pontban található, amely a függőleges, felújított tengelyéredipól annak közepén:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

egy tetszőleges M, elég távol a dipól (r≥l), a modul a térerősség

E = (1 / 4πε₀)(pₑ / r³) √3cosθ + 1

Emellett a szuperpozíció elve alapján az elektromos tér áll két állítás:

  1. Coulomb-erő kölcsönhatásának két díj nem függ a jelenlévő más megbízott szervek.
  2. Tegyük fel, hogy a töltés q a rendszer közötti együttműködés díjak Q1, Q2 ,...Qn.Ha minden egyes díjakat a rendszer hat a töltés q erővel Fj, F₂, ..., Fn, illetve a kapott F erő, alkalmazva a töltés q a része a rendszernek egyenlő a vektor összege külön erők:
    F = Fj + F₂ + ... + Fn.

Így a szuperpozíció elve alapján az elektromos erőtér segítségével, hogy jöjjön egy fontos nyilatkozatot.

Mint tudod, a gravitáció törvénye érvényes nemcsak a ponton tömegek, hanem a golyók gömbszimmetrikus tömegmegoszlás (különösen a labdát, és egy pont tömeg);Majd r - a központjai közötti távolság a golyó (onnan tömeg közepén a labdát).Ez következik a matematikai alakjának egyetemes tömegvonzás törvénye és a szuperpozíció elve alapján.

Mivel a képlet a Coulomb-törvény ugyanaz a struktúra, mint a gravitáció törvényét, és a Coulomb-erő, és tette a szuperpozíció elve alapján a mezőket, lehetséges, hogy egy hasonló következtetésre jutott: Coulomb együtt fog működni a két betöltött labdát (ponttöltés a labdát), feltéve, hogylabdák gömbszimmetrikus töltéseloszlásban;r értéke ebben az esetben az a távolság középpontjai között a golyók (egy pont a töltés a labdát).

Ezért a térerősség egy töltött labda ki a labdát ugyanaz, mint hogy egy pont ellenében.

De elektrosztatikus, ellentétben a gravitáció, egy kifejezés, mint szuperpoziciójával területeken, óvatosnak kell lennünk.Például, amikor közeledik pozitív töltésű fém golyó gömbszimmetrikus elromlott: a pozitív töltések, kölcsönösen rámenős, hajlamosak lesznek a legtávolabbi egymástól szakaszain a golyók (a központok pozitív töltések lesz távolabb egymástól, mint a központokban a labda).Ezért a taszító erő golyó ebben az esetben kisebb lesz, mint az az érték, amely származó Coulomb-törvény által helyettesítve helyett R közötti távolság a központokban.