Zasada superpozycji pól elektrycznych

click fraud protection

Celem sekcji elektrostatycznych określono w następujący sposób: dla danego rozmieszczenia w przestrzeni, a ilość ładunku elektrycznego (źródło field) w celu określenia wartości natężenia wektora E w każdym punkcie tej dziedzinie.Rozwiązanie tego problemu jest możliwe na podstawie takiego jak zasady superpozycji pól elektrycznych (zasada niezależności działania pola elektrycznego), ewentualnie stopień pola elektrycznego ładunku będzie równa geometrycznego sumy natężeń pól, tworzonych przez każdą z dodatkowych.

ładowania generowane pole elektrostatyczne może być podzielona na przestrzeń lub diskertno lub ciągły.W pierwszym przypadku, siła pola:

n

E = Σ Ei₃

i = t,

gdzie Ei - napięcie w danym momencie w dziedzinie przestrzeni stworzonej przez jednego i-tego układu ładowania, a n - całkowita liczba diskertnyh opłat, którewchodzących w skład systemu.

przykładem rozwiązania problemu, który jest oparty na zasadzie superpozycji pól elektrycznych.Więc do ustalenia natężenia pola elektrostatycznego, który jest tworzony w próżni opłaty punkt stacjonarny q₁, q₂, ..., qn, należy użyć wzoru:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri

i =t,

gdzie ri - wektor promienia wyciągnąć z ładunku punktowego qi w danym punkcie pola.

dać inny przykład.Oznaczanie pola elektrostatycznego, który jest utworzony w próżni dipola elektrycznego.

dipole elektryczne - układ dwóch identycznych wartości bezwzględnej, a tym samym przeciwne ładunki q & gt; 0 i Q, odległość I, pomiędzy którymi są stosunkowo niewielkie w porównaniu z odległością punktów pod uwagę.Ramię dipole będzie nazywany L wektorze, który jest skierowany wzdłuż osi dipol z dodatnim ładunkiem z negatywną i liczbowo równa odległości I pomiędzy nimi.Wektor pₑ = ql - elektryczny moment dipolowy (elektryczny moment dipolowy).Napięcie E pola

dipol w dowolnym momencie:

E = + E₊ E₋,

gdzie E₊ i E₋ są natężenia pól elektrycznych opłat q i -q.

Zatem, w punkcie A, który znajduje się na osi siły dipolowego pola dipola w próżni jest równy

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

w punkcie B, który znajduje się na prostopadłej, przywrócone do osidipol z jego środku:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

w dowolnym punkcie M, dość odległe od dipola (r≥l), moduł jego natężenia pola jest

E = (1 / 4πε₀)(pₑ / r³) √3cosθ + 1

Ponadto zasada nakładania się pól elektrycznych składa się z dwóch opcji:

  1. kulombowskie siła oddziaływania dwóch obciążeń nie jest zależna od obecności innych naładowanych ciała.
  2. Załóżmy, że ładunek q współdziała z opłat systemu Q1, Q2 ,.,,Qn.Jeśli każdy z opłat systemu działa na ładunek q z F₁ siły, F₂, ..., Fn, odpowiednio, wypadkowa siła F, stosowane do ładunek q na części układu jest równa sumie wektorowej oddzielnych siły:
    F = F₁ + F₂ + ... + Fn,

Zatem zasada superpozycji pól elektrycznych pozwala dojść do ważnego oświadczenia.

Jak wiadomo, prawo grawitacji jest ważne nie tylko dla mas punktowych, ale także dla kulek o sferycznie symetrycznego rozkładu masy (w szczególności o piłkę i masie punkt);Potem r - odległość między środkami kulek (z masy punktowej do centrum kuli).Wynika to z postaci matematycznej prawa powszechnego ciążenia oraz zasadę superpozycji.

Ponieważ formuła prawa Coulomba ma taką samą strukturę jak prawo grawitacji i siły Coulomba i uczynił zasadę superpozycji pól, jest możliwe, aby do podobnego wniosku: Coulomba będą pracować razem dwie załadowany piłkę (punkt ładunek z piłką), pod warunkiem, żesferycznie symetryczne są bale dystrybucji opłata;wartość r jest w tym przypadku odległość między środkami kulek (z punktu opłat na bal).

Dlatego siła pola naładowanego kulek jest z piłką jest taka sama, jak w przypadku ładunku punktowego.

Jednak elektrostatycznych, w odróżnieniu od siły ciężkości, z terminu, takie jak superpozycji pól, to należy zachować ostrożność.Na przykład, gdy zbliża się dodatnio naładowane kulki metalowe symetrii sferycznej jest uszkodzony: ładunki dodatnie, wzajemnie się pcha, mają tendencję do najbardziej odległych od siebie częściach kulek (centra ładunków dodatnich będzie dalej od siebie niż w centrach kulek).W związku z tym siła odpychająca kulek w tym przypadku będzie mniejsza od wartości, którą uzyskuje się z prawa Coulomb'owskiego przez podstawienie zamiast r odległość między osiami.