Elektromos töltés és az elektrosztatikus térerő (ESP), a erővonalak

Elektromos mező vákuum
Elektromos töltés és az erőt az elektrosztatikus tér (ESP), a erővonalak. Coulomb-törvény. Kaland ponttöltés területen. A sűrűsége elektromos töltés: ömlesztett, felszíni, lineáris. A szuperpozíció elve az ESP és példái számítási területen. díjat mozgás ESP.

1. 
   Elektrosztatika - a részén elektromos tudomány, mely vizsgálatok a kölcsönhatás és tulajdonságait rendszerek elektromos töltések, képest rögzített, a kiválasztott inerciális referencia rendszer.
   
2. 
   Elektromos töltés semmilyen telefonos rendszer tartalmaz számos elemi díjak (

1.6 -19 10 Cl)

Az algebrai összege elektromos töltések a fizikai elemei izolált elektromos rendszer nem változik meg az összes folyamat a rendszerben. (A törvény megőrzése elektromos töltés)

Az erőssége a villamos kölcsönhatás két pont díjak vákuumban q1q2 egyenesen arányos a termék ezen díjak fordítottan arányos a távolság négyzetével R közötti díjak és irányította a vonal mentén csatlakoznak a

(Coulomb-törvény)

Nagysága az arányossági tényező k függ az egységek a rendszer:

in EUME - k = 1 (dimenzió nélküli); SI - ahol ε0 = 8,85 -12 10 Cl 2 / (m 2 H)

1. 
   A töltés eloszlása ​​térben lehet diszkrét vagy folytonos.
   
   1. 
      Ha egy diszkrét töltés eloszlása ​​koncentrálódik egy matematikai pontot a térben.
      
   2. 
      Folyamatos elosztása megkülönböztetni lineáris. és a felületi töltés obemnoeraspredelenie.
      

• 
  folyamatos töltés eloszlása ​​mentén bevezeti a lineáris töltéssûrûség τ
  

ahol a dq - díjat egy kis része a vonal hossza dl.

• 
  folyamatos töltés eloszlása ​​a felület bevezeti a felszíni töltéssűrűségek σ
  

ahol a dq - díjat egy kis része a felület dS.

• 
  folyamatos töltés eloszlása ​​bármely képernyő bevezeti a sűrűsége ρ díjak
  

ahol a dq - díjat egy kis része a hangerő dV.

1. 
   A kölcsönhatás az állandó díjak által hordozott elektrosztatikus mező. amely egy variációja elektromos mező (stacionárius elektromos tér)
   
   1. 
      A teljesítmény jellemző a intenzitása az elektromos mező. amely az aránya által kifejtett erő a mező a helyszínen teszt pozitív töltést helyezünk el egy adott ponton a mező a nagysága ezt a töltés
      

1. 
   Spot teszt díjat - egy pozitív töltést, amely nem torzítja a vizsgált területen.
   
2. 
   Ez egybeesik a vektor az erő vektor. ható ponttöltés.
   
3. 
   Grafikus ábrázolása egy elektrosztatikus mező - feszítési vonalat - vonal, amelynek érintői egybeesnek az irányt E. feszültség vonalak soha nem keresztezik, mint minden pontján az intenzitás vektor csak egy irányba.
   
4. 
   A szuperpozíció elve érvényes feszültség elektrosztatikus mező - az intenzitás a kapott mező által termelt töltés rendszer geometriai összege a térerősség az egyes díj külön-külön.
   

1. 
   Az intenzitás az elektrosztatikus mező létre a díjak folyamatosan elosztott vákuumban
   

ahol a DE - intenzitású elektrosztatikus tér létrehozott vákuumban alacsony töltöttségi dq. amely lehet tekinteni, mint egy pont. majd

1. 
   Elektromos dipólus rendszer két egyenlő nagyságú és ellentétes előjelű töltések.
   
   1. 
      A távolság a díjakat a dipólus sokkal kisebb, mint a távolság a dipólus figyelembe vett pont az elektrosztatikus mező.
      
   2. 
      Vector l. mentén irányul dipól tengely - egy átmenő egyenes a töltés - a negatív töltés a pozitív és egyenlő a közöttük lévő távolság nevezzük dipólus karját.
      
   3. 
      Vektor egybeesik az irányt a dipól kar és egyenlő a termék a Q töltésű vállát l. Ez az úgynevezett elektromos dipólmomentum vagy dipólmomentum
      
   
   
   
   
   
   
   

1. 
   Feszültség dipólus mező egy tetszőleges helyen
   

1. 
   Sűrűség jellemző erővonalak átlépő tetszőleges felületre a térben, ez a vektor az áramlás.
   
   1. 
      Elemi adatfolyam intenzitása vektor
      

képviseli a belső termék a vektor térerősség vektor az elemi terület az adott térbeli pontban (elemi alatti terület vektor olyan vektorra utal, normális a földre).

1. 
   Elemi adatfolyam intenzitása vektor modulo számszerűen egyenlő:
   
   1. 
      a termék az elektrosztatikus térerő a vetítési méretre dS tetszőleges terület merőleges síkban az irányvektor a
      

→

1. 
   a termék a vetítési vektor az elektrosztatikus mező a merőleges irányban az elemi terület által terület a területen
   

→

1. 
   Egy tetszőleges zárt felület S E fluxus vektor révén ez a felület jelenti a teljes fluxus vektor elektrosztatikus mező
   

ahol En - vetülete E a normális, hogy az elemi terület ds.

1. 
   Takarmány elektrosztatikus mező intenzitása vákuumban keresztül egy tetszőleges zárt felület végezzük a területen, arányos az algebrai összege elektromos töltések qohv lefedett ezt a felületet
   

A zárt felület integráció úgynevezett Gauss-felület.

1. 
   Alkalmazása tétel Gauss-Ostrogradskii számítási területeken.
   
   

   Egyenletesen töltött végtelen felület

   
   

• 
  Végtelen sík felületet töltünk egy állandó felületi sűrűségű + σ
  

erővonalat irányítva egy síkban mindkét oldalán.

• 
  Mint egy zárt felület építmények henger egy bázissal területen S és a tengelye merőleges arra a síkra töltésű. Mivel az oldalsó felülete a henger párhuzamos a vonalak a feszültség, a szálfeszítő vektor metszi csak a henger bázis és 2ES.
  
• 
  A tétel Gauss-Ostrogradskii
  

→

• 
  Így a térerősség független a palack hossza. Ebből az következik, hogy a mező egy egyenletesen töltött végtelen sík egyenletesen.
  

1. 
   
   Field két végtelen párhuzamos síkban ellentétes töltésű
   

• 
  Végtelen sík felületek megbízott állandó felületi sűrűségű + σ és -σ
  
• 
  Bal és jobb a síkok levonni vonal feszültségének antiparallel, és a kapott intenzitás nulla (E = 0).
  
• 
  A síkok közötti a kapott mező E = E + E. Feszültség E + és E jelentése azonos a az előző esetben.
  

→

• 
  Így a mező létezik, csak a töltött síkok.
  

1. 
   Field egyenletesen töltött gömb alakú felület.
   

• 
  
  A gömb alakú felülete, R sugarú, összesen töltés Q egyenletesen töltött állandó felületi sűrűséggel + σ. Mező gömbszimmetrikus, és mivel a mező vonalak sugárirányban.
  
• 
  Értelmi felhívni a r sugarú gömb a központtal egybeesik a központja a töltött gömb.
  
• 
  Amikor R> R belső felülete a teljes töltés Q. By balesetveszélyes Gauss-tétel Ostrogradskii
  

→

• 
  Amikor R R teljes belső felületi töltés Q. By balesetveszélyes Gauss-tétel Ostrogradskii
  

→

• 
  Ha r

  Elektromos töltés és az erőt az elektrosztatikus tér (ESP), a erővonalak. Coulomb-törvény. Kaland ponttöltés területen. A sűrűsége elektromos töltés: test, felületi lineáris