Imagine a liniilor electrice

Pentru a construi o imagine corectă a liniilor de forță a corpului încărcat - o sarcină dificilă. Este necesar să se calculeze mai întâi intensitatea câmpului E (x, y, z) ca o funcție a coordonatelor. Dar asta nu este de ajuns. Rămâne o provocare de linii continue, astfel încât, la fiecare punct al liniei tangente la ea coincide cu direcția de tensiune. O astfel de sarcină este cel mai ușor de a instrui un computer pe care rulează un program special.

Cu toate acestea, pentru a construi o imagine exactă a distribuției liniilor de câmp nu este întotdeauna necesar. Uneori este suficient pentru a trage de imagine aproximativă, nu uitați că:

Liniile electrice - este o linie deschisă: ei încep pe suprafața corpurilor încărcate pozitiv (sau la infinit) și se termină pe suprafața corpurilor încărcate negativ (sau la infinit);

Liniile de câmp nu se intersectează, ca în fiecare punct al vectorului intensității câmpului are o singură direcție;

taxe între liniile de forță niciodată întreruptă.

In figurile 7-10 reprezintă linii de forță: bila încărcată pozitiv (vezi Figura 7). două bile încărcate opus (Figura 8). două bile probabil încărcate (Figura 9). două plăci, taxele care sunt egale în mărime și semn opus (fig. 10).

Figura 10 arată că, în spațiul dintre plăcile departe de marginile plăcilor sunt paralele cu liniile de forță: câmpul electric este aceeași în toate punctele.

Câmpul electric a cărui intensitate este aceeași la toate punctele din spațiu este omogen.

Lucrările la deplasarea de încărcare într-un câmp electrostatic uniform. Un câmp omogen este generat pe exemplu, placa de mari paralele IU-metalic având o serie de opus semn. Acest câmp acționează asupra sarcină q cu o forță constantă F = QE, la fel ca și Pământul acționează cu o forță constantă F = mg balansarea în apropierea suprafeței sale.

Lăsați plăcile sunt așezate vertical (figura 2), Placa stânga este încărcată pozitiv și dreapta - este calculează negativ activitatea desfășurată de către câmpul în timp ce se deplasează sarcina pozitivă q din punctul 1, la un dx distanță de partea stângă a plăcii, în punctul-ku doi spațiate d2 de la ea.

Punctele 1 și 2 sunt pe aceeași linie de alimentare:

Acest lucru nu depinde de forma de traiectorie, la fel ca și forma nu depinde de traiectoria forței de muncă de greutate.

Energie potențială. Având în vedere că exploatarea forței de electro-cal nu depinde de forma traiectoriei aplicării sale, forța este conservatoare, iar activitatea sa în conformitate cu formula este egală cu variația energiei-potență cială, luată cu semnul opus:

Comparând această expresie cu definiția generală a potențialului energetic, vom vedea că energia potențială a unei taxe într-un câmp magnetic uniform electro-static este:

În cazul în care câmpul nu funcționează pozitiv, potențialul, energia potențială a corpului încărcat într-un câmp scade: ΔWn<О. Одновременно согласно закону сохранения энер-гии растет его кинетическая энергия. И наоборот, если ра-бота отрицательна (например, при движении положитель-но заряженной частицы в направлении, противоположном направлению вектора напряженности поля Е. то ∆Wn> 0. creșterile potențiale de energie și scade energia cinetică a particulei este inhibată.

Într-un traseu închis atunci când taxa este returnat la punctul inițial, câmp de operare este egal cu zero:

Particulele încărcate într-un câmp electrostatic descinderi randament potențial energetic. Atunci când se deplasează particulele de la un punct la altul câmp electric câmp Sauveur-cutele funcționează fără a depinde de forma traiectoriei. Acest pa-bot este o schimbare în energie potențială, luată cu semnul „-“.

Mecanismul acțiunii reciproce a organismelor caracterizînd-zată la fiecare alte putere și energie potențială. RE-matic câmp pentru efectuarea interacțiunii între-rânduri, de asemenea, caracterizate prin două cantități. Intensitatea câmpului de exemplu a câmpului - o caracteristică forță. Acum vom introduce caracteristica energetică - potențialul.

Potențialul câmpului. Funcționarea orice câmp electrostatic atunci când se deplasează dintr-un corp încărcat la un alt punct de asemenea, depinde de forma traiectoriei, ca lucrarea unui câmp uniform. În traiectoria de lucru închis RII câmpului electrostatic este întotdeauna bine-lu. Câmpurile care au această proprietate sunt numite poten-social. caracter de potențial, în special, are un câmp electrostatic al unui punct de încărcare.

potențial de lucru câmp poate fi exprimat în termeni de potențial Menenius de energie. Formula A = - (Wn2-WNL) este valabil pentru orice câmp electrostatic. Dar, în cazul unui câmp omogen este exprimat prin energia potențială.

Potential. Energia potențială a unei taxe în domeniul electro-static este proporțională cu taxa. Acest târg-in pentru un câmp omogen, cât și pentru un neomogenă. Prin urmare, raportul potenței cial-to-taxa de energie raportul nu depinde de plasat pe o taxa-le.

Acest lucru ne permite să introducă noi Ristiku cantitativ-câmp Caracteristici - potențial cp, care este independent de taxa, în deplasări în domeniu.

Pentru a determina valoarea energiei potențiale, după cum știm, este necesar să se aleagă nivelul zero de referință. La determinarea potențialului terenului, a creat un sistem de taxe, se presupune că potențialul la infinit în câmp punct dat, este zero.

potențial punct al câmpului electrostatic se numește raport sarcina dizolvat al potențialului pus-TION energie la un anumit punct, această taxă.

Conform acestei definiții, potențialul este:

Intensitatea câmpului electromagnetic E - cantitatea vector. Ea reprezintă puterea câmpului caracteristică care determină forța care acționează asupra q taxa la un moment dat al câmpului. Un φ potențial - scalar este câmp energetic caracterizat-ticile, determină energia potențială a sarcină q, la un moment dat al câmpului.

Dacă în exemplul cu cele două plăci încărcate ca un punct de potențial la sol pentru a selecta un punct de pe placa încărcată negativ, conform formulelor potențial câmp uniform-lea este:

Diferența de potențial. Ca și potențial Ener-ogy, valoarea potențialului la un anumit punct depinde de alegerea nivelului ra zero pentru un potențial de referință, adică. E., Alegerea punctului de pa al cărui potențial este luat ca zero. Schimbarea potențialului nu depinde de alegerea potențialului de referință zero.

Având în vedere că energia potențială, activitatea intensității câmpului este egal cu:

Aici - diferența de potențial, adică diferența de potență Ala- valori în punctele inițiale și finale ale traiectoriei ...

Diferența de potențial este, de asemenea, numit de tensiune.

Conform formulelor diferenței Poten-Tial între două puncte este egală cu:

O diferență de potențial (tensiune) între două puncte de-Kami este raportul dintre câmp de lucru în timp ce se deplasează sarcina pozitivă din punctul inițial până la capăt la amploarea acestei taxe.

În cazul în care un nivel potențial zero al potențialului de referință să ia câmp punct infinit de la distanță, potențialul de la un anumit punct este raportul de forțe electrostatice de muncă ically pentru deplasarea sarcinii pozitive din acest punct la infinit pentru această taxă.

Unitatea de diferență de potențial. diferența Unitatea în potențialele este stabilită cu ajutorul formulei. În Sistemul Internațional de unități de lucru exprimate în jouli, iar taxa - în pandantive. Prin urmare, diferența de potențiale între două puncte de miolo numeric egală - CE, în cazul în care atunci când se deplasează în sarcină Cl 1 de la un punct la altul câmp electric funcționează în 1 J Această unitate este numită volt (V) .; 1 = J 1/1 Cl.