የኤሌክትሪክ መስክ ቮልቴጅ የሚለካው በየትኛው ክፍሎች ነው? መሰረታዊ ህጎች እና ቀመሮች። ከፊዚክስ አንፃር ውጥረት ምንድነው?

አካላዊ ተፈጥሮ የኤሌክትሪክ መስክእና እሱ ግራፊክ ምስል . በኤሌክትሪክ በተሞላ አካል ዙሪያ ባለው ክፍተት ውስጥ የኤሌክትሪክ መስክ አለ, እሱም የቁስ አይነት ነው. የኤሌክትሪክ መስክ በሜዳው ላይ በተሞሉ አካላት ላይ በሚሠሩ የኤሌክትሪክ ኃይሎች መልክ ራሱን የሚገለጥ የኤሌክትሪክ ኃይል ክምችት አለው።

ሩዝ. 4. በጣም ቀላሉ የኤሌክትሪክ መስኮች: a - ነጠላ አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች; ለ - ሁለት ተቃራኒ ክፍያዎች; ሐ - ተመሳሳይ ስም ያላቸው ሁለት ክሶች; d - ሁለት ትይዩ እና ተቃራኒ የተሞሉ ሳህኖች (ወጥ መስክ)

የኤሌክትሪክ መስክበተለምዶ እንደ ኤሌክትሪክ ተመስሏል የኤሌክትሪክ መስመሮችበሜዳው የተፈጠሩትን የኤሌክትሪክ ኃይሎች የሥራ አቅጣጫዎችን የሚያሳይ. በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ አዎንታዊ ኃይል ያለው ቅንጣት በሚንቀሳቀስበት አቅጣጫ የኃይል መስመሮችን መምራት የተለመደ ነው. በስእል ላይ እንደሚታየው. 4, የኤሌክትሪክ መስመሮች ወደ ውስጥ ይለያያሉ የተለያዩ ጎኖችበአዎንታዊ ሁኔታ ከተሞሉ አካላት እና አሉታዊ ክፍያ ባላቸው አካላት ላይ ይሰበሰባሉ ። በሁለት ጠፍጣፋ ተቃራኒ የተሞሉ ትይዩ ፕላቶች (ምስል 4, መ) የተፈጠረው መስክ ዩኒፎርም ይባላል.
በፈሳሽ ዘይት ውስጥ የተንጠለጠሉ የጂፕሰም ቅንጣቶችን ወደ ውስጥ በማስገባት የኤሌክትሪክ መስክ እንዲታይ ማድረግ ይቻላል: በመስክ ላይ ይሽከረከራሉ, በኃይል መስመሮቹ ላይ ይቀመጡ (ምሥል 5).

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ.የኤሌክትሪክ መስክ የሚሠራው በክፍያው ላይ ነው q ወደ ውስጥ ገብቷል (ምስል 6) በተወሰነ ኃይል F. በዚህ ምክንያት የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ አንድ የተወሰነ የኤሌክትሪክ ክፍያ እንደ አንድነት በሚወሰድበት ኃይል ዋጋ ሊፈረድበት ይችላል. ይሳባል ወይም ይገፋል. በኤሌክትሪካል ኢንጂነሪንግ ውስጥ የመስክ ጥንካሬ በኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ተለይቶ ይታወቃል ሠ. የኃይሉ መጠን በተወሰነው መስክ ላይ በተሞላ አካል ላይ የሚሠራው ኃይል F እና የዚህ አካል ቻርጅ ጥምርታ እንደሆነ ተረድቷል.

ኢ=ኤፍ/ቅ(1)

ሜዳ ከትልቅ ጋር ውጥረትኢ በግራፊክ በከፍተኛ ጥንካሬ መስመሮች ይገለጻል; ዝቅተኛ ጥንካሬ ያለው መስክ - እምብዛም የማይገኙ የኃይል መስመሮች. ከተሞላው አካል በሚርቁበት ጊዜ የኤሌትሪክ መስመሮቹ ብዙ ጊዜ ይቀመጣሉ, ማለትም የመስክ ጥንካሬ ይቀንሳል (ምሥል 4 a, b እና c ይመልከቱ). አንድ ወጥ በሆነ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ብቻ (ምሥል 4, መ ይመልከቱ) ጥንካሬ በሁሉም ነጥቦቹ ላይ አንድ አይነት ነው.

የኤሌክትሪክ አቅም. የኤሌክትሪክ መስክ የተወሰነ መጠን ያለው ኃይል ማለትም ሥራ የመሥራት ችሎታ አለው. እንደምታውቁት ኃይል በፀደይ ውስጥ ሊከማች ይችላል, ለዚህም መጨናነቅ ወይም መወጠር ያስፈልገዋል. በዚህ ጉልበት ምክንያት የተወሰኑ ስራዎችን ማግኘት ይቻላል. ከፀደይ ጫፎች አንዱ ከተለቀቀ, ከዚህ ጫፍ ጋር የተያያዘውን አካል የተወሰነ ርቀት ማንቀሳቀስ ይችላል. በተመሣሣይ ሁኔታ የኤሌክትሪክ መስክ ኃይል በውስጡ የተወሰነ ክፍያ ከገባ ሊታወቅ ይችላል. በመስክ ኃይሎች ተጽእኖ ስር, ይህ ክፍያ በኃይል መስመሮች አቅጣጫ ይንቀሳቀሳል, የተወሰነ መጠን ያለው ስራ ይሰራል.
በእያንዳንዱ የኤሌክትሪክ መስክ ላይ የተከማቸ ኃይልን ለመለየት, ልዩ ጽንሰ-ሐሳብ ቀርቧል - የኤሌክትሪክ አቅም. የኤሌክትሪክ አቅም? በተሰጠው ነጥብ ላይ ያለው መስክ የዚህ መስክ ኃይሎች አንድ አወንታዊ ክፍያን ከዚህ ነጥብ ከመስክ ውጭ ሲያንቀሳቅሱ ሊያደርጉት ከሚችሉት ስራ ጋር እኩል ነው.
ጽንሰ-ሐሳብ የኤሌክትሪክ አቅምለተለያዩ ነጥቦች ደረጃ ጽንሰ-ሐሳብ ተመሳሳይ ነው የምድር ገጽ. ሎኮሞቲቭን ወደ ነጥብ B ለማንሳት (ምስል 7) ወደ ነጥብ ሀ ከማንሳት የበለጠ ብዙ ስራ መከፈል እንዳለበት ግልፅ ነው። ደረጃ H2. ቁመቱ የሚለካበት የዜሮ ደረጃ ብዙውን ጊዜ ወደ ባህር ጠለል ይወሰዳል.

በተመሳሳይ መልኩ የምድር ገጽ ያለው እምቅ አቅም በተለምዶ እንደ ዜሮ አቅም ይወሰዳል.
የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ. በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ያሉ የተለያዩ ነጥቦች የተለያየ አቅም አላቸው. ብዙውን ጊዜ ብዙም ፍላጎት የለንም ፍጹም ዋጋየኤሌክትሪክ መስክ የነጠላ ነጥቦች እምቅ ችሎታዎች, ነገር ግን ሊፈጠር የሚችለውን ልዩነት ማወቅ ለእኛ በጣም አስፈላጊ ነው? 1-?2 በመስክ A እና B መካከል ባሉት ሁለት ነጥቦች (ምስል 8). ከሁለቱ የሜዳው ነጥብ 1 እና 2 መካከል ያለው ልዩነት የአንድን ክፍል ክፍያ ከአንድ የመስክ ነጥብ ከፍ ያለ አቅም ያለው ዝቅተኛ አቅም ወዳለው ነጥብ ለማንቀሳቀስ በመስክ ኃይሎች የሚፈጀውን ስራ ያሳያል። በተመሣሣይ ሁኔታ፣ በተግባር፣ ከባህር ጠለል በላይ ባሉት ነጥቦች A እና B ፍጹም ከፍታ H1 እና H2 ላይ ብዙም ፍላጎት የለንም (ምሥል 7 ይመልከቱ)፣ ነገር ግን በደረጃ እና በእነዚህ መካከል ያለውን ልዩነት ማወቅ ለእኛ አስፈላጊ ነው። ነጥብ፣ የሎኮሞቲቭ ነጥብ ከ A ወደ ነጥብ ቢ መነሳት በ R ዋጋ ላይ በመመስረት ሥራ መከፈል አለበት። የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ. የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ በ U (u) ፊደል ይገለጻል. አወንታዊ ክፍያ q ከአንድ የእርሻ ነጥብ ወደ ሌላ ወደዚህ ክፍያ ለማንቀሳቀስ ከሚያስፈልገው የሥራው ጥምርታ ጋር በቁጥር እኩል ነው፣ ማለትም፣ ማለትም፣

U = W/q(2)

በዚህ ምክንያት በተለያዩ የኤሌክትሪክ መስመሮች መካከል የሚሠራው የቮልቴጅ U በዚህ መስክ ውስጥ የተከማቸ ኃይልን ያሳያል, ይህም በእነዚህ ነጥቦች መካከል የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን በማንቀሳቀስ ሊለቀቅ ይችላል.
በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ክፍያዎች በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ የተሰራውን ሥራ እና ኃይል ለማስላት የሚያስችል የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ በጣም አስፈላጊው የኤሌክትሪክ መጠን ነው. የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ አሃድ ቮልት (V) ነው. በቴክኖሎጂ ውስጥ የቮልቴጅ መጠን አንዳንድ ጊዜ በሺህ ቮልት - ሚሊቮልት (ኤምቪ) እና ሚሊዮኖች ቮልት - ማይክሮቮልት (μV) ይለካሉ. ከፍተኛ ቮልቴጅን ለመለካት, ትላልቅ ክፍሎች ጥቅም ላይ ይውላሉ - ኪሎቮልት (kV) - በሺዎች ቮልት.
ለአንድ ወጥ መስክ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በሁለት የመስክ ነጥቦች መካከል የሚሠራው የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ ጥምርታ እና በእነዚህ ነጥቦች መካከል ያለው ርቀት l ነው።

ኢ=ዩ/ል(3)

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በቮልት በአንድ ሜትር (V / m) ይለካል. በ 1 ቮ / ሜትር የመስክ ጥንካሬ, የ 1 ኒውተን (1 N) ኃይል በ 1 C ክፍያ ላይ ይሠራል. በአንዳንድ ሁኔታዎች ትላልቅ የመስክ ጥንካሬ V / ሴሜ (100 ቮ / ሜትር) እና V / ሚሜ (1000 ቮ / ሜትር) ጥቅም ላይ ይውላሉ.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ምንድን ነው?

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ እንዴት ይለካል?

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በክፍያ ላይ የሚሠራውን ኃይል ይገልጻል.

አንድ አሃድ አወንታዊ ክፍያ በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ይቀመጥ።

ኃይል F ከሜዳው በሚመጣው ክፍያ ላይ ይሠራል።

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ትርጉም

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን መወሰን;

በተሰጠው ነጥብ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ የሚወሰነው በንጥል አዎንታዊ ክፍያ ላይ በሚሠራው ኃይል ነው.

ብዙውን ጊዜ "የኤሌክትሪክ መስክ" የሚለው ቃል ጥቅም ላይ ሲውል, የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ማለት ነው.

በግራፊክ, የኤሌክትሪክ መስክ በኃይል መስመሮች መልክ ይገለጻል, እነሱም የውጥረት መስመሮች ይባላሉ.

ለጭንቀት መስመሮች, በአቅጣጫው ውስጥ ያሉት ታንጀኖች በተወሰነ ነጥብ ላይ ካለው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ጋር ይጣጣማሉ.

የዚህ መስክ የመስክ መስመሮች ፈጽሞ አይገናኙም.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር;

= ኤፍ/ቅ

የት ኤፍ- ከሜዳው በተሰጠው ክስ ላይ የሚሠራው ኃይል;
q አሃድ አዎንታዊ ክፍያ ነው።

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቬክተር ነው.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ይለካል

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ የሚለካው በኒውተን በ coulomb, N/C ነው.

ውጥረትየኤሌክትሪክ መስክ የቬክተር ብዛት ነው, ይህም ማለት አለው የቁጥር እሴትእና አቅጣጫ. የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ መጠን የራሱ የሆነ ስፋት አለው, ይህም በስሌቱ ዘዴ ላይ የተመሰረተ ነው.

የክፍያዎች መስተጋብር የኤሌክትሪክ ኃይል እንደ ግንኙነት ያልሆነ ድርጊት ይገለጻል, እና በሌላ አነጋገር, የረጅም ርቀት እርምጃ ይከናወናል, ማለትም, ከርቀት. እንዲህ ዓይነቱን የረጅም ጊዜ እርምጃ ለመግለጽ የኤሌክትሪክ መስክ ጽንሰ-ሐሳብን ለማስተዋወቅ እና በእሱ እርዳታ ድርጊቱን በሩቅ ለማብራራት ምቹ ነው.

የኤሌክትሪክ ክፍያ እንውሰድ, ይህም በምልክት እንጠቁማለን . ይህ የኤሌክትሪክ ክፍያ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል, ማለትም የኃይል ምንጭ ነው. በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ሁል ጊዜ ቢያንስ አንድ አዎንታዊ እና ቢያንስ አንድ አሉታዊ ክፍያ ስለሚኖር ፣በየትኛውም ጊዜ ፣በማይታወቅ ርቀት ፣ርቀት ፣እያንዳንዳችን ላይ እርምጃ ይወስዳል ፣ከዚያ ማንኛውም ክፍያ የጥንካሬ ምንጭ, ይህም ማለት የሚፈጥሩትን የኤሌክትሪክ መስክ መግለጽ ተገቢ ነው. በእኛ ሁኔታ, ክፍያው ነው። ምንጭየኤሌክትሪክ መስክ እና በትክክል እንደ የመስክ ምንጭ እንቆጥረዋለን.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ምንጭክፍያ በአቅራቢያው በሚገኝ ሌላ ማንኛውንም ክፍያ በመጠቀም ሊለካ ይችላል። የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን ለመለካት ጥቅም ላይ የሚውለው ክፍያ ይባላል የሙከራ ክፍያየመስክ ጥንካሬን ለመፈተሽ ጥቅም ላይ እንደሚውል. የሙከራ ክፍያ የተወሰነ መጠን ያለው እና በምልክቱ ይገለጻል። .

ሲቀመጥ ሙከራወደ ኤሌክትሪክ መስክ መሙላት የጥንካሬ ምንጭ(ክስ ), ሙከራክፍያው የኤሌክትሪክ ኃይልን ተግባር ያጋጥመዋል - መሳብ ወይም መቃወም። በፊዚክስ እንደተለመደው በምልክቱ እንደሚታየው ኃይልን ሊያመለክት ይችላል። ኤፍ. ከዚያም የኤሌትሪክ መስኩ ስፋት ልክ እንደ ሃይል እና መጠኑ ጥምርታ ሊገለጽ ይችላል። ሙከራክፍያ.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በምልክቱ ከተገለጸ , ከዚያም እኩልታው በምሳሌያዊ መልኩ እንደገና ሊጻፍ ይችላል

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን ለመለካት መደበኛ ሜትሪክ አሃዶች ከትርጉሙ ይነሳሉ. ስለዚህ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ከ 1 ጋር እኩል በሆነ ኃይል ይገለጻል ኒውተን(ኤች) በ 1 ተከፍሏል ተንጠልጣይ(Cl) የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ የሚለካው በ ኒውተን / ኩሎምብወይም በሌላ መንገድ N/Kl. በ SI ሲስተም ውስጥም የሚለካው በ ቮልቲሜትር. ውስጥ ያለውን ልኬት እንደ የእንደዚህ አይነት ርዕሰ ጉዳይ ምንነት ለመረዳት የሜትሪክ ስርዓትኤን/ሲ, ምክንያቱም ይህ ልኬት የመስክ ጥንካሬን የመሰለ ባህሪን አመጣጥ ያንፀባርቃል. የቮልት/ሜትር አጻጻፍ የመስክ አቅም (ቮልት) ጽንሰ-ሐሳብ መሠረታዊ ያደርገዋል, ይህም በአንዳንድ አካባቢዎች ጠቃሚ ነው, ግን በሁሉም አይደለም.

ከላይ ያለው ምሳሌ ሁለት ክፍያዎችን ያካትታል (ምንጭ) እና ሙከራ. እነዚህ ሁለቱም ክሶች የኃይል ምንጭ ናቸው, ነገር ግን ከላይ ባለው ቀመር ውስጥ የትኛው ነው ጥቅም ላይ መዋል ያለበት? በቀመር ውስጥ አንድ ክፍያ ብቻ አለ እና ያ ነው። ሙከራክፍያ (ምንጭ አይደለም)።

በመጠን ላይ የተመካ አይደለም ሙከራክፍያ . ይህ በመጀመሪያ በጨረፍታ ግራ የሚያጋባ ሊመስል ይችላል, በትክክል ካሰቡት. ችግሩ ሁሉም ሰው አለመኖሩ ነው። ጥሩ ልማድአስብ እና ደስ የሚል ድንቁርና በሚባል ነገር ውስጥ ቆይ። ካላሰቡ, እንደዚህ አይነት ግራ መጋባት አይኖርዎትም. ስለዚህ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ እንዴት ላይ የተመካ አይደለም ፣ ከሆነ በቀመር ውስጥ አለ? ታላቅ ጥያቄ! ግን ትንሽ ካሰብክ, ይህን ጥያቄ መመለስ ትችላለህ. በብዛት መጨመር ሙከራክፍያ - 2 ጊዜ ይበሉ - የእኩልታው መጠን እንዲሁ 2 ጊዜ ይጨምራል። ነገር ግን በኮሎምብ ህግ መሰረት ክፍያውን መጨመር የተፈጠረውን ሃይል በተመጣጣኝ መጠን ይጨምራል ኤፍ. ክፍያው 2 ጊዜ ይጨምራል, ከዚያም ጥንካሬው ኤፍበተመሳሳይ መጠን ይጨምራል. በቀመር ውስጥ ያለው መለያ በሁለት እጥፍ (ወይም ሶስት ወይም አራት) ስለሚጨምር አሃዛዊው በተመሳሳይ መጠን ይጨምራል። እነዚህ ሁለት ለውጦች እርስ በእርሳቸው ይሰረዛሉ, ስለዚህ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በመጠን ላይ የተመሰረተ አይደለም ብለን በእርግጠኝነት መናገር እንችላለን ሙከራክፍያ.

ስለዚህም, ምንም ያህል ቢሆን ሙከራክፍያ በቀመር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በማንኛውም የተሰጠው ነጥብበክሱ ዙሪያ (ምንጭ) ሲለካ ወይም ሲሰላ ተመሳሳይ ይሆናል።

ስለ ኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር የበለጠ ይረዱ

ከዚህ በላይ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን እንዴት እንደሚለካው ፍቺ ነካን. አሁን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን ለማስላት እና ለመለካት ምንነት ምን እንደሆነ በግልፅ ለመገመት ከተለዋዋጮች ጋር የበለጠ ዝርዝር ቀመርን ለመዳሰስ እንሞክራለን። ከስሌቱ ምን እንደተነካ እና ምን እንደሌለው በትክክል ማየት እንችላለን። ይህንን ለማድረግ በመጀመሪያ ወደ ኮሎምብ ህግ እኩልነት መመለስ አለብን።

የኮሎምብ ህግ እንዲህ ይላል። የኤሌክትሪክ ኃይል ኤፍበሁለት ክፍያዎች መካከል የእነዚህ ክፍያዎች ብዛት በቀጥታ የሚመጣጠን እና በማዕከሎቻቸው መካከል ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ነው።

ሁለቱን ክሶች በኮሎምብ ህግ እኩልነት ላይ ከጨመርን (ምንጭ) እና (ሙከራክፍያ) ፣ ከዚያ የሚከተለውን ግቤት እናገኛለን


የኤሌክትሪክ ኃይል መግለጫ ከሆነ ኤፍእንዴት እንደሚወሰን የኮሎምብ ህግበቀመር ውስጥ መተካት የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ከዚህ በላይ የተሰጠው ፣ ከዚያ የሚከተለውን እኩልታ እናገኛለን

አስታውስ አትርሳ ሙከራክፍያ ተቀንሷል፣ ማለትም፣ ከቁጥር እና ከቁጥር ተወግዷል። ለኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ አዲስ ቀመር ተጽዕኖ በሚያሳድሩ ሁለት ተለዋዋጮች ውስጥ የመስክ ጥንካሬን ይገልጻል። የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬእንደ መጀመሪያው ክፍያ መጠን ይወሰናል እና ከዚህ ክፍያ ርቀት በጠፈር ውስጥ ወደ አንድ ነጥብ, ማለትም, የጭንቀት ዋጋ የሚወሰንበት የጂኦሜትሪክ ቦታ. ስለዚህ, የኤሌክትሪክ መስክን በብርቱነት ለመለየት እድሉ አለን.

የተገላቢጦሽ ካሬ ህግ

እንደ ሁሉም የፊዚክስ ቀመሮች፣ ለኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመሮች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። አልጀብራየፊዚክስ ችግሮችን (ችግሮችን) መፍታት. ልክ እንደሌላው ቀመር በአልጀብራዊ መግለጫው ውስጥ፣ ለኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር ማጥናት ይችላሉ። እንዲህ ዓይነቱ ምርምር ስለ ምንነት ጥልቅ ግንዛቤ አስተዋጽኦ ያደርጋል አካላዊ ክስተትእና የዚህ ክስተት ባህሪያት. የመስክ ጥንካሬ ቀመር አንዱ ገፅታ በኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ እና በመስክ ምንጩ እስከ ህዋ ያለው ርቀት መካከል ያለውን የተገላቢጦሽ ኳድራቲክ ግንኙነት ያሳያል። በኃይል ምንጭ ውስጥ የተፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ከምንጩ ርቀቱ ካሬ ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ. አለበለዚያ የሚፈለገውን መጠን ይላሉ ከካሬው ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ .

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በቦታ ውስጥ ባለው የጂኦሜትሪክ ቦታ ላይ የተመሰረተ ነው, እና ዋጋው እየጨመረ በሚሄድ ርቀት ይቀንሳል. ስለዚህ, ለምሳሌ, ርቀቱ በ 2 ጊዜ ቢጨምር, ጥንካሬው በ 4 ጊዜ (2 2) ይቀንሳል, በመካከላቸው ያለው ርቀት በ 2 ጊዜ ይቀንሳል, ከዚያም የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በ 4 እጥፍ ይጨምራል (2 2). ርቀቱ በ 3 እጥፍ የሚጨምር ከሆነ, የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በ 9 እጥፍ ይቀንሳል (3 2). ርቀቱ በ 4 እጥፍ የሚጨምር ከሆነ, የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በ 16 (4 2) ይቀንሳል.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቬክተር አቅጣጫ

ቀደም ሲል እንደተገለፀው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ የቬክተር መጠን ነው. እንደ ስካላር መጠን ሳይሆን አቅጣጫው ካልተገለጸ በስተቀር የቬክተር መጠን ሙሉ በሙሉ አልተገለጸም። የኤሌክትሪክ መስክ ቬክተር መጠን በየትኛውም የኃይል መጠን ይሰላል ሙከራበኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ የሚገኝ ክፍያ.

የሚሠራው ኃይል ሙከራክፍያው ወደ ቻርጅ ምንጭ ወይም በቀጥታ ከእሱ ርቆ ሊሄድ ይችላል. የኃይሉ ትክክለኛ አቅጣጫ የሚወሰነው በሙከራ ክፍያው እና በኃይል ምንጭ ምልክቶች ላይ ነው, ተመሳሳይ የክፍያ ምልክት ይኑራቸው እንደሆነ (መቃወም ይከሰታል) ወይም ምልክታቸው ተቃራኒ ነው (መሳብ ይከሰታል). የኤሌክትሪክ መስክ ቬክተር አቅጣጫ ያለውን ችግር ለመፍታት, ወደ ምንጭ አቅጣጫ ወይም ከምንጩ ራቅ, በዓለም ላይ ሁሉም ሳይንቲስቶች የሚጠቀሙባቸው ደንቦች ተቀባይነት ነበር. በእነዚህ ደንቦች መሰረት, የቬክተሩ አቅጣጫ ሁልጊዜ አዎንታዊ የፖላሪቲ ምልክት ካለው ክፍያ ነው. ይህ ከአዎንታዊ ምልክቶች ክስ በሚወጡ እና አሉታዊ ምልክቶችን በሚከፍሉ የኃይል መስመሮች መልክ ሊወከል ይችላል።

በተለያዩ የጠፈር ቦታዎች)፣ ስለዚህ፣ የቬክተር መስክ ነው። በመደበኛነት, ይህ በማስታወሻው ውስጥ ተገልጿል

ኢ → = ኢ → (x , y , z , t) , (\ displaystyle (\vec (E)) = (\vec (E)) (x,y,z,t),)

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን በመወከል እንደ የቦታ መጋጠሚያዎች (እና ጊዜ, ጀምሮ E → (\ displaystyle (\vec (E)))በጊዜ ሂደት ሊለወጥ ይችላል). ይህ መስክ ከመግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር መስክ ጋር ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ነው, እና የሚገዛባቸው ህጎች የኤሌክትሮዳይናሚክስ ርዕሰ ጉዳይ ናቸው.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) የሚለካው በቮልት በአንድ ሜትር [V/m] ወይም ኒውተን በኮሎምብ [N/C] ነው።

በጥንታዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ ውስጥ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ

ከላይ ከተጠቀሰው ውስጥ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ከዋና ዋናዎቹ የጥንታዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ መጠኖች አንዱ እንደሆነ ግልጽ ነው. በዚህ የፊዚክስ ዘርፍ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን ቬክተር ብቻ (ከኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቬክተር ጋር ፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ቴንሰር በመፍጠር) እና የኤሌክትሪክ ክፍያ በዋጋ ሊነፃፀር ይችላል ። ከአንዳንድ እይታ አንጻር የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አቅም (በአንድ ላይ አንድ ኤሌክትሮማግኔቲክ አቅም ይፈጥራል) እኩል አስፈላጊ ይመስላል።

  • እንደ ኤሌክትሪክ የአሁኑ, የአሁኑ ጥግግት, ክፍያ ጥግግት, polarization ቬክተር, እንዲሁም ረዳት የኤሌክትሪክ induction መስክ እና መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ እንደ ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ የቀሩት ጽንሰ እና መጠኖች - ምንም እንኳን በጣም አስፈላጊ እና ጉልህ ቢሆንም, የእነሱ ጠቀሜታ በጣም ያነሰ ነው, እና በ ውስጥ. እውነታ ጠቃሚ እና ትርጉም ያለው, ግን ረዳት መጠኖች ሊቆጠር ይችላል.

እንስጥ አጭር ግምገማየኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬን በተመለከተ የጥንታዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ መሰረታዊ አውዶች.

ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ በተሞሉ ቅንጣቶች ላይ የሚሠራበት ኃይል

የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ (በአጠቃላይ ሲታይ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ ክፍሎችን ጨምሮ) በተሞላ ቅንጣት ላይ የሚሠራበት አጠቃላይ ኃይል በሎሬንትዝ የኃይል ቀመር ይገለጻል፡

F → = q E → +q v → × B → , (\ displaystyle (\vec (F))=q(\vec (E))+q(\vec (v))\times (\vec (B)) ,)

የት q (\ displaystyle q)- የንጥሉ የኤሌክትሪክ ክፍያ; v → (\ displaystyle (\vec (v)))- ፍጥነት, B → (\ displaystyle (\vec (B)))- የማግኔት ኢንዳክሽን ቬክተር (የመግነጢሳዊ መስክ ዋና ባህሪ), ከግድግድ መስቀል ጋር × (\የማሳያ ዘይቤ \ ጊዜ)በቬክተር ምርት የተገለፀው. ቀመሩ በ SI ክፍሎች ውስጥ ተሰጥቷል.

እንደምናየው, ይህ ፎርሙላ በአንቀጹ መጀመሪያ ላይ ከተሰጠው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ፍቺ ጋር ሙሉ በሙሉ የሚስማማ ነው, ነገር ግን የበለጠ አጠቃላይ ነው, ምክንያቱም ከመግነጢሳዊ መስክ ላይ በተሞላ ቅንጣት (የሚንቀሳቀስ ከሆነ) ላይ ያለውን እርምጃም ያካትታል. .

በዚህ ቀመር ውስጥ, ቅንጣቱ የነጥብ ቅንጣት ነው ተብሎ ይታሰባል. ሆኖም, ይህ ቀመር ከጎን በኩል የሚንቀሳቀሱትን ኃይሎች ለማስላት ያስችላል ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክለማንኛውም የቅርጽ አካላት ከማንኛውም የክፍያ እና የጅረት ስርጭት ጋር - ውስብስብ አካልን ወደ ትናንሽ (በሂሳብ ፣ ማለቂያ በሌለው ትናንሽ) ክፍሎች ለመስበር የተለመደው የፊዚክስ ቴክኒኮችን መጠቀም ያስፈልግዎታል ፣ እያንዳንዱም እንደ ነጥብ ሊቆጠር እና በዚህ ውስጥ ሊካተት ይችላል። የቀመርው ተፈጻሚነት ክልል.

የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎችን ለማስላት ጥቅም ላይ የሚውሉት የቀሩት ቀመሮች (ለምሳሌ ፣ የ Ampere ኃይል ቀመር) የሎሬንትስ ኃይል መሠረታዊ ቀመር ውጤቶች ፣ የመተግበሪያው ልዩ ጉዳዮች ፣ ወዘተ.

ነገር ግን ይህ ፎርሙላ ተግባራዊ እንዲሆን (በጣም ቀላል በሆኑ ጉዳዮች ማለትም በሁለት ነጥብ ክፍያዎች መካከል ያለውን የግንኙነቱን ኃይል ማስላት) ማወቅ ያስፈልጋል (መቁጠር መቻል)። E → (\ displaystyle (\vec (E)))እና B → , (\ displaystyle (\vec (B)),)የሚከተሉት አንቀጾች ምን ላይ ተወስነዋል.

የማክስዌል እኩልታዎች

ከሎሬንትዝ ሃይል ቀመር ጋር፣ ለክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ በቂ ቲዎሬቲካል መሰረት የሆነው የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ እኩልታዎች፣ የማክስዌል እኩልታዎች ይባላሉ። የእነሱ መደበኛ ባህላዊ ቅርፅ አራት እኩልታዎች ነው ፣ ከእነዚህ ውስጥ ሦስቱ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቬክተርን ያካትታሉ ።

d i v E → = ρ ε 0, r o t E → = - ∂ B → ∂ t, (\ displaystyle \mathrm (div) (\vec (E)) = (\frac (\rho )(\varepsilon _(0)) ),\\\ )))) d i v B → = 0, r o t B → = μ 0 j → + 1 c 2 ∂ ኢ → ∂ t. (\ displaystyle \mathrm (div) (\vec (B))=0,\\\\\\\\\\\\\\\ \mu _(0)(\vec (j))+(\frac (1)(c^(2)))(\frac (\ከፊል (\vec (E))) (\ከፊል ቲ)))

እዚህ ρ (\ displaystyle \rho)- የመሙላት ጥንካሬ; j → (\ displaystyle (\vec (j)))- የአሁኑ እፍጋት; ε 0 (\ displaystyle \varepsilon _(0))- የኤሌክትሪክ ቋሚ; μ 0 (\ displaystyle \mu _(0))- መግነጢሳዊ ቋሚ; ሐ (\ displaystyle c)- የብርሃን ፍጥነት (እዚህ ያሉት እኩልታዎች በ SI ክፍሎች ውስጥ ተጽፈዋል).

እዚህ በጣም መሠረታዊው እና ቀላል ቅጽየማክስዌል እኩልታዎች - "የቫክዩም እኩልታዎች" የሚባሉት (ምንም እንኳን ከስሙ በተቃራኒ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክን ባህሪን በመገናኛ ውስጥ ለመግለጽ በጣም ተስማሚ ናቸው)። የማክስዌል እኩልታዎችን ስለ ሌሎች የአጻጻፍ ዓይነቶች ዝርዝሮች -.

እነዚህ አራት እኩልታዎች፣ ከአምስተኛው ጋር - የሎሬንትስ ሃይል እኩልታ - በመርህ ደረጃ ክላሲካል (ማለትም፣ ኳንተም አይደለም) ኤሌክትሮዳይናሚክስን ሙሉ በሙሉ ለመግለጽ በቂ ናቸው፣ ማለትም እነሱ ይወክላሉ። የተሟላ ህጎች. በእነሱ እርዳታ የተወሰኑ እውነተኛ ችግሮችን ለመፍታት አንድ ሰው የ “ቁሳቁሶች ቅንጣቶች” እንቅስቃሴ እኩልታዎችን ይፈልጋል (በጥንታዊ መካኒኮች እነዚህ የኒውተን ህጎች ናቸው) እና እንዲሁም ብዙውን ጊዜ። ተጭማሪ መረጃስለ አካላዊ አካላት እና የመገናኛ ብዙሃን ግምት ውስጥ ስለሚገቡ ልዩ ባህሪያት (የመለጠጥ ችሎታቸው, ኤሌክትሪክ, ፖላራይዝቢሊቲ, ወዘተ, ወዘተ) እንዲሁም በችግሩ ውስጥ የተሳተፉ ሌሎች ኃይሎች (ለምሳሌ, ስበት), ነገር ግን ይህ ሁሉ መረጃ ከአሁን በኋላ በኤሌክትሮዳይናሚክስ ማዕቀፍ ውስጥ አልተካተተም ፣ ምንም እንኳን ብዙውን ጊዜ አንድን ልዩ ችግር በአጠቃላይ ለመፍታት የሚያስችለውን የተዘጋ የእኩልታ ስርዓት ለመገንባት አስፈላጊ ሆኖ ሳለ።

"የቁሳቁስ እኩልታዎች"

እንደዚህ ተጨማሪ ቀመሮችወይም እኩልታዎች (ብዙውን ጊዜ ትክክለኛ አይደሉም ፣ ግን ግምታዊ ፣ ብዙውን ጊዜ ተጨባጭ) ፣ በኤሌክትሮዳይናሚክስ መስክ ውስጥ በቀጥታ ያልተካተቱ ፣ ግን በእሱ ውስጥ የተወሰኑ ተግባራዊ ችግሮችን ለመፍታት መጠቀማቸው የማይቀር ነው ፣ የቁሳቁስ እኩልታዎች"በተለይ፡-

  • በተለያዩ ሁኔታዎች, ሌሎች ብዙ ቀመሮች እና ግንኙነቶች.

ከአቅም ጋር ግንኙነት

በኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ እና አቅም መካከል ያለው ግንኙነት አጠቃላይ ጉዳይየወር አበባ:

E → = - ∇ φ - ∂ A → ∂ ቲ ፣ (\ማሳያ ዘይቤ (\vec (ኢ))=-\nabla \varphi -(\frac (\ከፊል (\vec (A))))(\ከፊል ቲ)) ,)

የት φ, A → (\ displaystyle \varphi, (\vec (A)))- ስካላር እና የቬክተር አቅም. ለሙሉነት፣ የመግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር ተዛማጅ አገላለጽ እዚህ እናቀርባለን።

B → = r o t A → . (\ displaystyle (\vec (B))=\mathrm (በሰበሰ) (\vec (A)))

በልዩ ሁኔታ ቋሚ (በጊዜ የማይለወጥ) መስኮችየመጀመሪያው እኩልታ ወደሚከተለው ያቃልላል፡-

ኢ → = - ∇ φ . (\ displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi.)

ይህ የግንኙነት መግለጫ ነው። ኤሌክትሮስታቲክ መስክከኤሌክትሮስታቲክ አቅም ጋር.

ኤሌክትሮስታቲክስ

በኤሌክትሮዳይናሚክስ ውስጥ ከተግባራዊ እና ከንድፈ-ሀሳባዊ እይታ አንጻር ሲታይ አስፈላጊው ልዩ ሁኔታ የተከሰሱ አካላት በቆሙበት ጊዜ (ለምሳሌ ፣ የተመጣጠነ ሁኔታ እየተጠና ከሆነ) ወይም የእንቅስቃሴያቸው ፍጥነት በበቂ ሁኔታ ትንሽ ከሆነ በግምት በግምት ይቻላል ለቋሚ አካላት ትክክለኛ የሆኑትን እነዚያን የሂሳብ ዘዴዎች ተጠቀም። ይህ ልዩ ጉዳይ ኤሌክትሮስታቲክስ ተብሎ በሚጠራው የኤሌክትሮዳይናሚክስ ቅርንጫፍ ነው.

የመስክ እኩልታዎች (የማክስዌል እኩልታዎች) እንዲሁ በጣም ቀላል ናቸው (ከ ጋር እኩልታዎች) መግነጢሳዊ መስክሊገለል ይችላል, እና በተለዋዋጭነት ወደ እኩልዮሽ ሊተካ ይችላል − ∇ ϕ (\ displaystyle -\nabla \phi )) እና ወደ Poisson's equation ቀንስ፡-

Δ φ = - ρ ε 0, (\ displaystyle \ Delta \varphi =-(\ frac (\rho) (\ varepsilon _ (0))),)

እና ከክፍያ ነጻ በሆኑ አካባቢዎች - ወደ ላፕላስ እኩልነት፡-

Δ φ = 0. (\ displaystyle \ ዴልታ \ varphi = 0.)

የእነዚህን እኩልታዎች መስመራዊነት ከግምት ውስጥ በማስገባት የሱፐርፖዚሽን መርህ በእነርሱ ላይ ያለውን ተፈጻሚነት ከግምት ውስጥ በማስገባት በማናቸውም ክሶች ስርጭት የተፈጠረውን እምቅ ወይም የመስክ ጥንካሬ ለማግኘት የአንድ ነጥብ አሃድ ክፍያ መስክ ማግኘት በቂ ነው (በማጠቃለል) ለአንድ ነጥብ ክፍያ መፍትሄዎች).

የጋውስ ቲዎሪ

የጋውስ ቲዎረም በኤሌክትሮስታቲክስ ውስጥ በጣም ጠቃሚ ሆኖ ተገኝቷል ፣ ይዘቱ ወደ ብቸኛው ቀላል ያልሆነው የማክስዌል እኩልታ ወደ ኤሌክትሮስታቲክስ እኩልነት ይቀንሳል።

∮ S ⁡ E → ⋅ d S → = Q ε 0, (\ displaystyle \oint \ limitits _(S)(\vec (E))\cdot (\vec (dS))=(\frac (Q)(\ ቫሬፕሲሎን_(0))))

ውህደቱ የሚከናወነው በማንኛውም የተዘጋ ገጽ ላይ ነው ኤስ (\ displaystyle S)(ፍሰቱን በማስላት E → (\ displaystyle (\vec (E)))በዚህ ወለል በኩል) Q (\ displaystyle Q)በዚህ ወለል ውስጥ አጠቃላይ (ጠቅላላ) ክፍያ።

ይህ ቲዎሬም ምንጮቹ በቂ የሆነ ከፍተኛ ሲሜትሪ ማለትም ሉላዊ ፣ ሲሊንደሪካል ወይም መስታወት + ትርጉም ሲኖራቸው በጉዳዩ ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ለማስላት እጅግ በጣም ቀላል እና ምቹ መንገድን ይሰጣል። በተለይም የነጥብ ክፍያ መስክ, ሉል, ሲሊንደር, አውሮፕላን በዚህ መንገድ በቀላሉ ማግኘት ይቻላል.

የአንድ ነጥብ ክፍያ የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ

በ SI ክፍሎች ውስጥ

በኤሌክትሮስታቲክስ ውስጥ ላለ የነጥብ ክፍያ፣ የኩሎምብ ህግ እውነት ነው።

φ = 1 4 π ε 0 ⋅ q r, (\ displaystyle \varphi = (\ frac (1) (4\pi \varepsilon _(0)))\cdot (\frac (q)(r)),) E → = 1 4 π ε 0 ⋅ q r 2 ⋅ r → r , (\ displaystyle (\vec (E))=(\frac (1)(4\pi \varepsilon _(0)))\cdot (\frac) (q)(r^(2)))\cdot (\frac (\vec (r))(r))) ኢ ≡ | ኢ → | = 1 4 π ε 0 ⋅ q r 2 . (\ displaystyle E\equiv |(\vec (E))|=(\frac (1)(4\pi \varepsilon _(0)))\cdot (\frac (q)(r^(2))) .)

ከታሪክ አኳያ የኩሎምብ ህግ በመጀመሪያ የተገኘ ነው፣ ምንም እንኳን ከቲዎሬቲካል እይታ የማክስዌል እኩልታዎች የበለጠ መሰረታዊ ናቸው። ከዚህ አንፃር ውጤታቸው ነው። ይህንን ውጤት ለማግኘት ቀላሉ መንገድ የችግሩን ሉላዊ ሲሜትሪ ከግምት ውስጥ በማስገባት ላይ የተመሠረተ ነው-ገጽታ ይምረጡ ኤስ (\ displaystyle S)በነጥብ ክፍያ ላይ ከማዕከሉ ጋር በሉል መልክ ፣ አቅጣጫውን ከግምት ውስጥ ያስገቡ E → (\ displaystyle (\vec (E)))ግልጽ ራዲያል ይሆናል፣ እና የዚህ ቬክተር ሞጁል በተመረጠው ሉል ላይ በሁሉም ቦታ አንድ አይነት ነው (ስለዚህ ኢ (\ማሳያ ዘይቤ ኢ)ከዋናው ምልክት ሊወጣ ይችላል) እና ከዚያ የራዲየስ ሉል አካባቢ ቀመርን ከግምት ውስጥ በማስገባት። r (\ displaystyle r): 4 π r 2 (\ displaystyle 4\pi r^(2)), እና አለነ:

4 π r 2 E = q / ε 0፣ (\ displaystyle 4\pi r^(2)E=q/\varepsilon _(0)

ወዲያውኑ መልሱን የምናገኝበት ኢ (\ማሳያ ዘይቤ ኢ).

መልስ ለ φ (\ displaystyle \varphi)በማዋሃድ የተገኘ ኢ (\ማሳያ ዘይቤ ኢ):

φ = - ∫ ኢ → ⋅ d l → = - ∫ ኢ ዲ አር . (\ displaystyle \varphi = -\int (\vec (E))\cdot (\vec (dl))=-\int Edr.)
ለ GHS ስርዓት

ቀመሮቹ እና ውጤታቸው ተመሳሳይ ናቸው, ከ SI ያለው ልዩነት በቋሚዎቹ ውስጥ ብቻ ነው.

φ = q r, (\ displaystyle \varphi = (\ frac (q) (r)),) E → = q r 2 r → r , (\ displaystyle (\vec (E))=(\frac (q)(r^(2)))(\frac (\vec (r))(r)),)) ኢ = | ኢ → | = qr 2 . (\ displaystyle E=|(\vec (E))|=(\frac (q)(r^(2)))))

የዘፈቀደ ክፍያ ስርጭት የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ

ለተወሰኑ ምንጮች ስብስብ የመስክ ጥንካሬ በሱፐርላይዜሽን መርህ መሰረት፡-

ኢ → = ኢ → 1 + ኢ → 2 + ኢ → 3 + … ፣ (\ displaystyle (\vec (E))=(\vec (ኢ))_(1)+(\vec (ኢ))_(2) )+(\vec (ኢ))__(3)+\ነጥቦች፣)

እያንዳንዱ የት ነው

E → i = 1 4 π ε 0 q i (Δ r → i) 2 Δ r → i | Δ r → i | , (\ displaystyle (\vec (E))) _(i)=(\frac (1)(4\pi \varepsilon _(0)))(\frac (q_(i)))((\ ዴልታ (\vec) (r))_(i))^(2)))(\frac (\ ዴልታ (\vec (r)) __(i))(|\ ዴልታ (\vec (r)) _(i)|) )) Δ r → i = r → - r → i. (\ displaystyle \ ዴልታ (\vec (r)) __(i)=(\vec (r))-(\vec (r))_(i))

በመተካት, እናገኛለን.

§3 ኤሌክትሮስታቲክ መስክ.

ኤሌክትሮስታቲክ የመስክ ጥንካሬ

የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በዙሪያዎ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራሉ. መስክ ከቁስ ሕልውና ዓይነቶች አንዱ ነው። መስኩን መመርመር, ኃይሉን, ጉልበቱን እና ሌሎች ንብረቶችን መግለጽ ይቻላል. በቋሚ የተፈጠረ መስክ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች, ተጠርቷል ኤሌክትሮስታቲክ. ኤሌክትሮስታቲክ መስክን ለማጥናት, የሙከራ ነጥብ አዎንታዊ ክፍያ ጥቅም ላይ ይውላል - በጥናት ላይ ያለውን መስክ የማያዛባ ክፍያ (የክፍያ መልሶ ማከፋፈል አያስከትልም).

በክፍያው በተፈጠረ መስክ ውስጥ ከሆነ, የሙከራ ክፍያ ያስቀምጡ 1 ኃይል በእሱ ላይ ይሠራልኤፍ 1 , እና የዚህ ኃይል መጠን የሚወሰነው በተቀመጠው የኃይል መጠን ላይ ነው ይህ ነጥብመስኮች. ክፍያ በተመሳሳይ ነጥብ ላይ ከተቀመጠ 2 , ከዚያም የ Coulomb ኃይል ኤፍ 2 ~ 2 ወዘተ.

ነገር ግን፣ የኩሎምብ ሃይል ሬሾ ከሙከራ ክፍያው መጠን ጋር ለአንድ የተወሰነ ቦታ ቋሚ እሴት ነው።

እና የፍተሻ ክፍያው በሚገኝበት ቦታ ላይ የኤሌክትሪክ መስክን ያሳያል. ይህ መጠን ውጥረት ተብሎ የሚጠራ ሲሆን የኤሌክትሮስታቲክ መስክ የኃይል ባህሪ ነው።

ውጥረትመስኮች የቬክተር ብዛት ነው፣ በቁጥር ከጥንካሬ ጋር እኩል ነው, በመስክ ውስጥ በተሰጠው ነጥብ ላይ በተቀመጠው አሃድ አወንታዊ ነጥብ ላይ እርምጃ መውሰድ

የጭንቀት ቬክተር አቅጣጫ ከኃይል አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

በነጥብ ክፍያ የተፈጠረውን የመስክ ጥንካሬ እንወስንበተወሰነ ርቀትአርበቫኩም ውስጥ ከእሱ

§4 የመስኮቶች የበላይነት መርህ.

የመስክ መስመሮች የቬክተር ኢ

በቋሚ ክፍያዎች ስርዓት የተፈጠረውን የመስክ ቬክተር ዋጋ እና አቅጣጫ እንወስን 1 , 2 , … qn. በሙከራ ክፍያ ላይ ከሜዳ የሚሠራ የውጤት ኃይል , በእያንዳንዱ ክሶች ከተተገበሩበት የቬክተር ኃይል ድምር ጋር እኩል ነውqi

ሲካፈል , እናገኛለን

የመስኮች ተደራቢ (ተደራቢ) መርህ፡-

በክፍያ ስርዓት የተፈጠረው የውጤት መስክ ጥንካሬ በእያንዳንዱ ክሶች በተናጥል በአንድ ነጥብ ላይ ከተፈጠረው የመስክ ጥንካሬ ጂኦሜትሪክ (ቬክተር) ድምር ጋር እኩል ነው።

የኤሌክትሮስታቲክ መስክ የውጥረት መስመሮችን ወይም የቬክተር ኃይል መስመሮችን በመጠቀም በጣም በግልጽ ሊገለጽ ይችላል.

የጭንቀት ቬክተር ሃይል መስመር በእያንዳንዱ ቦታ ላይ ያለው ታንጀንት ከቬክተሩ አቅጣጫ ጋር የሚገጣጠም ኩርባ ነው።

የኤሌክትሪክ መስመሮችን የመገንባት መርህ;

3. ለቬክተር ኢ አሃዛዊ መግለጫ የመስክ መስመሮች ከተወሰነ ጥግግት ጋር ይሳሉ። ወደ ውጥረቱ መስመሮች ወደ አንድ ክፍል ወለል አካባቢ የሚገቡ የውጥረት መስመሮች ብዛት ከቬክተሩ ሞጁል ጋር እኩል መሆን አለበት።

ሆሞጌኒውስ በየትኛውም የጠፈር ቦታ ላይ ቬክተሩ በመጠን እና በአቅጣጫው የማይለዋወጥ መስክ ነው, ማለትም. የቬክተሩ የኃይል መስመሮች ትይዩ ናቸው እና መጠናቸው በሁሉም ነጥቦች ላይ ቋሚ ነው.

ተመጣጣኝ ያልሆነ መስክ

ዩኒፎርም መስክ

የነጠላ ነጥብ ክፍያዎች የመስክ መስመሮች ምስል

§4' Dipole.

Dipole አፍታ.

Dipole መስክ

ኤሌክትሪክ DIPOLE የሁለት ነጥብ ስርዓት ከክፍያ (+ እና -) በተለየ ርቀት ላይ ይገኛል?

በዲፕሎል ዘንግ ላይ የሚመራ ቬክተር (በሁለቱም ክፍያዎች ውስጥ የሚያልፍ ቀጥተኛ መስመር) ከአሉታዊ ክፍያ ወደ አወንታዊ ክፍያ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር እኩል ይባላል። ትከሻ dipole

ቬክተር

አቅጣጫ ከዲፕሎል ክንድ እና ከክፍያው ምርት ጋር እኩል መሆን q እና ክንዱ የዲፖል ኤሌክትሪክ ቅጽበት ወይም ይባላል። DIPOLE አፍታ.


በመስክ ሱፐርላይዜሽን መርህ መሰረት, የዲፕሎል መስክ ጥንካሬ E በዘፈቀደ ነጥብ



በተጨማሪ አንብብ፡-