O principal objectivo da secção de electrostática formulados como se segue: para uma dada distribuição no espaço e a quantidade de carga eléctrica (fonte de campo) para determinar o valor do vector E da intensidade em todos os pontos do campo.A solução para este problema é possível, com base em tal coisa como o princípio da superposição dos campos elétricos (princípio da independência da ação do campo elétrico) Intensidade de qualquer do campo elétrico da carga será igual à soma geométrica das forças de campo, que são criados por cada uma das acusações.
carga electrostática gerada campo pode ser dividido no espaço ou diskertno ou continuamente.No primeiro caso, a intensidade de campo:
n
E = Σ Ei₃
i = t,
onde EI - tensão num ponto particular no domínio do espaço criado por um sistema de carga de i-th, e n - o número total de diskertnyh encargos queincluída no sistema.Exemplo
de resolver o problema, o qual se baseia no princípio da sobreposição de campos eléctricos.Assim, para determinar a força do campo eletrostático que é criado em um vácuo cargas pontuais estacionário q₁, q₂, ..., qn, usar a fórmula:
n
E = (1 / 4πε₀) Σ (Qi / r³i) ri
i =t,
onde RI - o raio vector desenhado a partir do ponto de carga do qi num determinado ponto do campo.
dar outro exemplo.Determinação do campo eletrostático que é criado em um dipolo elétrico vácuo.
dipolos elétricos - um sistema de dois idênticos em valor absoluto e, assim, cargas opostas q & gt; 0 e -q, a distância entre o eu que são relativamente pequenos em comparação com a distância dos pontos em consideração.Ombro dipolo será chamado o vector de L, que é dirigido ao longo do eixo do dipolo para a carga positiva e negativa a partir da numericamente igual à distância I entre eles.Vector pₑ = ql - momento de dipolo elétrico (momento de dipolo elétrico).
campo de tensão E dipolo em qualquer ponto:
E = + E₊ E₋,
onde E₊ e E₋ são forças de campo de cargas elétricas q e -q.
Assim, no ponto A, que está localizado no eixo da força de dipolo do campo de dipolo no vácuo é igual
E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / R ^)
No ponto B, que está localizado na perpendicular, restaurado ao eixodipolo de seu meio:
E = (1 / 4πε₀) (pₑ / R °)
Em um ponto M arbitrária, bastante distante do dipolo (r≥l), um módulo de sua força de campo é
E = (1 / 4πε₀)(pₑ / R °) √3cosθ + 1
Além disso, o princípio da superposição dos campos elétricos consiste em duas afirmações:
- Coulomb força da interação de dois encargos não é dependente da presença de outros órgãos responsáveis.
- Suponha que a carga q interage com o sistema de cargas Q1, Q2 ,..., Qn.Se cada uma das cargas do sistema actua sobre a carga q com um F₁ força, F₂, ..., Fn, respectivamente, a força F resultante, aplicada à carga q na parte do sistema é igual à soma vectorial das forças separadas:
F = F₁ + F₂ + ... + Fn.
Assim, o princípio da superposição de campos elétricos permite chegar a uma declaração importante.
Como você sabe, a lei da gravidade é válido não só para massas pontuais, mas também para as esferas com uma distribuição esfericamente simétrica de massa (em particular para a bola e um ponto de massa);Então r - a distância entre os centros das bolas (do ponto de massa para o centro da bola).Isso decorre da forma matemática da lei da gravitação universal eo princípio da superposição.
Como a fórmula da lei de Coulomb tem a mesma estrutura que a lei da gravidade, ea força de Coulomb e fez o princípio da superposição de campos, é possível fazer uma conclusão semelhante: Coulomb vão trabalhar juntos dois bola carregado (carga pontual com a bola), desde quebolas são distribuição de carga esfericamente simétrica;o valor de r, neste caso, é a distância entre os centros das bolas (a partir de um ponto de carga para a bola).
É por isso que a intensidade de campo de uma bola é carregada para fora da bola é a mesma que a de uma carga pontual.
Mas em eletrostática, ao contrário de gravidade, com um termo como uma superposição de campos, temos de ter cuidado.Por exemplo, quando se aproxima de bolas de metal carregadas positivamente simetria esférica é quebrado: as cargas positivas, empurrando mutuamente, tenderão para as mais distantes umas das outras secções das bolas (os centros de cargas positivas vai ser mais afastadas do que os centros das bolas).Portanto, a força de repulsão de esferas, neste caso, ser inferior ao valor que é derivado a lei de Coulomb, substituindo, em vez de R a distância entre os centros.
