Електрически заряд и силата на електростатично поле (ESP), линиите на полето

Електрическо поле във вакуум
Електрически заряд и силата на електростатичното поле (ESP), линиите на полето. закона на Кулон. Напрежението точка поле заплащане. Плътността на електрически заряд: насипно състояние, на повърхността, линейна. Принципът на суперпозиция за ESP и примери за изчисляване области. таксува движение в ESP.

1. 
   Electrostatics - частта от електрическата наука, която изучава взаимодействието и свойствата на системи за електрически заряди, фиксирани по отношение на избрания инерциална референтна система.
   
2. 
   Електрически заряд всяка телефонна система се състои от няколко елементарни такси (

1.6 -19 10 Cl)

Алгебричната сума на електрически заряди на физическите елементи на изолирана електрическа система не се променя при всички процеси в системата. (Закон за запазване на електрическия заряд)

Силата на електрически взаимодействието на две точкови такси във вакуум q1q2 пряко пропорционален на произведението от тези такси е обратно пропорционална на квадрата на R разстояние между таксите и насочена по линията, свързваща тяхното

(Закона на Кулон)

Стойността на коефициента на пропорционалност к зависи от звена на системата:

в ИЕ - к = 1 (безразмерна); SI - където ε0 = 8,85 -12 10 Cl 2 / (m 2 Н)

1. 
   Разпределението на заряд в пространството може да бъде дискретно или непрекъснато.
   
   1. 
      Когато разпределение на дискретна такса е съсредоточена в математическа точка в пространството.
      
   2. 
      В непрекъснато разпределение разграничи линейна. и повърхностен заряд obemnoeraspredelenie.
      

• 
  с разпределение непрекъснато зареждане по линия въвежда концепцията за τ плътност линейна такса
  

където DQ - таксува малка част от DL на дължина на въдицата.

• 
  с разпределение непрекъснато зареждане на площ въвежда концепцията за повърхностен заряд плътности σ
  

където DQ - таксува малка част от DS повърхността им.

• 
  с разпределение непрекъснато зареждане на всеки екран, въвежда понятието р на обемната плътност на такси
  

където DQ - таксува малка част от DV на силата на звука.

1. 
   Взаимодействието между фиксираните такси, извършени от електростатичното поле. който е вариант на електрическо поле (стационарна електрическо поле)
   
   1. 
      характеристика на захранването е интензитета на електрическото поле. което е съотношението на сила, упражняван от областта на тест място положителен заряд, поставен в дадена точка на полето до размера на тази такса
      

1. 
   Спот тест заряд - положителен заряд, което не нарушава напрегнатостта на полето.
   
2. 
   Това съвпада с вектор на вектора на сила. действайки по обвинение в точка.
   
3. 
   Графично представяне на електростатично поле - напрежение линия - линия чиито допирателни съвпада с посоката на Е. напрежение линии никога напречни, като във всяка точка на вектора на интензивност има само в една посока.
   
4. 
   По принципа на суперпозиция прилага напрежение електростатични полета - интензивността на получената областта, произведено от системата за зареждане е геометричната сумата на интензитета на всяко зареждане поотделно.
   

1. 
   Интензитетът на електростатичното поле създадено в обвиненията непрекъснато разпределени вакуум
   

където DE - интензитет на електростатично поле, създадено във вакуум ниско ниво на зареждане DQ. което може да се разглежда като точка. след това

1. 
   Електрически дипол е система от два равни по големина и противоположни по знак на електрическите заряди.
   
   1. 
      Разстоянието между обвиненията в дипол е много по-малко от разстоянието от дипол до точката, смята на електростатичното поле.
      
   2. 
      Vector л. насочена по оста дипол - права линия, минаваща през двете таксата - на отрицателен заряд на положителна и равна на разстоянието между тях се нарича рамо дипол.
      
   3. 
      Vector съвпада с посоката на рамото на дипол и равна на произведението на заряд Q на рамото л. Тя се нарича електрически диполен момент или диполен момент
      
   
   
   
   
   
   
   

1. 
   Напрежението поле дипол в произволна точка
   

1. 
   Плътност характерни силови линии, пресичащи произволна повърхност в пространството, е векторът на потока.
   
   1. 
      Елементен поток интензитет вектор
      

представлява вътрешното произведение на интензивност вектор вектор поле на елементарна площ в дадена точка в пространството (елементарен площ под вектор се отнася до вектор, перпендикулярна на земята).

1. 
   Елементен поток интензитет вектор модул числено равно на:
   
   1. 
      продукта от електростатичен напрегнатостта на полето в размер проекция DS произволна площ на равнина, перпендикулярна на посоката на вектора на
      

→

1. 
   продукта от прогнозния вектор на електростатично поле в посока перпендикулярна на елементарен поле на областта на тази област
   

→

1. 
   За произволно затворена повърхност S E поток вектор чрез тази повърхност представлява общата вектор поток електростатично поле
   

където Ен - проекция на E върху нормалния за елементарни DS на площ.

1. 
   Поток електростатично поле интензивност във вакуум чрез произволно затворена повърхност се провежда в областта, е пропорционална на алгебрични сумата от електрически заряди qohv обхванати тази повърхност
   

Затвореният повърхността на интеграция нарича Gaussian повърхността.

1. 
   Приложение на теоремата на Гаус-Ostrogradskii за изчисление области.
   
   

   Равномерно заредена повърхност безкрайна

   
   

• 
  Безкрайната плоска повърхност се зарежда с постоянна плътност на повърхността + σ
  

опънати линии са насочени от равнина, от двете страни.

• 
  В затворена повърхност строителство цилиндър с базова площ S и оста, перпендикулярна на равнината изисква. От страничната повърхност на успоредна на цилиндъра на линиите на напрежение, вектор за опъване на конеца пресича само основата цилиндър и е 2ES.
  
• 
  От теоремата на Гаус-Ostrogradskii
  

→

• 
  По този начин, на напрегнатостта на полето не зависи от дължината на цилиндъра. От това следва, че полето на равномерно заредена безкрайна равнина равномерно.
  

1. 
   
   Полеви две безкрайни успоредни равнини противоположно заредени
   

• 
  Безкрайни плоски повърхности са натоварени с постоянна плътност на повърхността + σ и -σ
  
• 
  Лявата и дясната на равнините изваждат защото напрежение линия са антипаралелни и полученият интензитет е нула (Е = 0).
  
• 
  Между равнини на получената поле E = E + E. Напрежението E + E и са определени по същия начин, както в предишния случай.
  

→

• 
  По този начин, съществува областта само между заредени равнини.
  

1. 
   Поле равномерно зарежда сферична повърхност.
   

• 
  
  Сферичната повърхност с радиус R с общ заряд Q е равномерно зарежда с постоянна плътност на повърхността + σ. Поле има сферична симетрия и защото линиите на полето са насочени радиално.
  
• 
  Умствени изготвят сфера с радиус R с център, съвпадащ с центъра на заредена сфера.
  
• 
  Когато R> R вътрешната повърхност на цялата заряд Q. По пропуска Гаус теорема Ostrogradskii
  

→

• 
  Когато R R цялата вътрешна повърхност заряд Q. По пропуска Гаус теорема Ostrogradskii
  

→

• 
  Когато R

  Електрически заряд и силата на електростатичното поле (ESP), линиите на полето. закона на Кулон. Напрежението точка поле заплащане. Плътността на електрически заряд: тялото, повърхностно линейно