Elektrostatika alle formler og forklaringer. Elektrostatik
Elektrisk ladning - Dette er en fysisk mængde, der karakteriserer partikler eller tlf til at komme ind i elektromagnetiske interaktioner. Elektrisk opladning er normalt angivet med bogstaver q. eller Q.. I SI-systemet måles den elektriske ladning i hytterne (CL). Den frie gebyr på 1 CL er en gigantisk mængde af ladning, praktisk taget ikke fundet i naturen. Som regel skal du beskæftige sig med mikrokolehoner (1 μl \u003d 10 -6 Cl), nanokoler (1 NNK \u003d 10 -9 Cl) og picocoleoner (1 ppc \u003d 10 -12Cl). Elektrisk opladning har følgende egenskaber:
1. Elektrisk ladning er en type materie.
2. Den elektriske ladning afhænger ikke af partikelets bevægelse og fra dets hastighed.
3. Afgifter kan overføres (for eksempel med direkte kontakt) fra en krop til en anden. I modsætning til kropsvægt er en elektrisk ladning ikke en integreret karakteristik af denne krop. Den samme krop i forskellige forhold kan have en anden afgift.
4. Der er to slags elektriske ladninger, betinget nævnt positiv og negativ.
5. Alle afgifter interagerer med hinanden. Samtidig er afgifterne af samme navn afstødt, de variepetes tiltrækkes. Interaktionskræfterne er centrale, det vil sige, de ligger på en lige linje, der forbinder ladningscentre.
6. Der er et minimum muligt (modul) elektrisk ladning kaldet grundladning. Dens værdi:
e. \u003d 1.602177 · 10 -19 CL ≈ 1,6 · 10 -19 CB.
Elektrisk ladning af en hvilken som helst krop er altid ivrig elementær ladning:
hvor: N. - heltal. Bemærk, forekomsten af \u200b\u200ben ladning er ikke mulig 0,5 e.; 1,7e.; 22,7e. etc. Fysiske mængder, der kun kan tage et diskret (ikke kontinuerligt) værdier af værdier, kaldes kvantiseret. Elementary Charge E er en quantum (mindste del) af en elektrisk ladning.
I et isoleret system forbliver den algebraiske mængde af afgifter af alle organer permanent:
Loven om bevarelse af en elektrisk afgift hævder, at i et lukket system af organer kan fødslen eller forsvinden af \u200b\u200bafgifter på kun ét tegn ikke overholdes. Fra loven om at spare ladningen følger også, hvis to organer af samme størrelse og former med afgifter q. 1 I. q. 2 (Absolut uanset hvilket tegn på afgifter), fører til kontakt, og derefter distribuere tilbage, så vil gebyret for hver krop være lig med:
Fra et moderne synspunkt er elementære partikler bærere af afgifter. Alle almindelige organer består af atomer, som omfatter positivt ladet protonernegativt ladet elektroner. og neutrale partikler - neutron.. Protoner og neutroner er en del af atomkerner, elektroner danner en elektronkappe af atomer. Elektriske afgifter af proton og elektronmodulo er nøjagtigt ens og lig med elementær (det vil sige det mindste mulige) ladning e..
I et neutralt atom er protonnummeret i kernen lig med antallet af elektroner i skallen. Dette nummer kaldes et atomnummer. Atom af dette stof kan miste en eller flere elektroner, eller at købe en overskydende elektron. I disse tilfælde bliver det neutrale atom til en positiv eller negativt ladet ion. Bemærk, at de positive protoner er en del af atomkernen, så deres nummer kun kan ændre sig under nukleare reaktioner. Selvfølgelig, når elektrificerende organer af nukleare reaktioner ikke forekommer. Derfor ændres antallet af protoner i nogen elektriske fænomener, kun antallet af elektronerændringer varierer derfor. Således betyder meddelelsen om en negativ ladning, transmissionen af \u200b\u200bunødvendige elektroner. En meddelelse om en positiv ladning, i modsætning til en hyppig fejl, betyder ikke tilføjelsen af \u200b\u200bprotoner, men revet elektron. Ladningen kan overføres fra et legeme til en anden kun portioner, der indeholder en heltalsektroner.
Nogle gange i opgaverne fordeles den elektriske ladning over en vis krop. For at beskrive denne fordeling indføres følgende værdier:
1. Lineær ladetæthed. Bruges til at beskrive fordelingen af \u200b\u200btrådladningen:
hvor: L. - Trådets længde. Målt i CL / m.
2. Overflade ladningstæthed. Bruges til at beskrive ladningsfordelingen over kropsoverfladen:
hvor: S. - Kropsoverfladeareal. Målt i CL / M 2.
3. Volumendensitetsafgift. Bruges til at beskrive fordelingen af \u200b\u200bladning efter volumen af \u200b\u200bkroppen:
hvor: V. - Kropsvolumen. Den måles i CL / M 3.
Noter det electron Mass. svarende til:
m E. \u003d 9.11 ∙ 10 -31 kg.
Kulons lov.
Punktgebyr Kaldet det opladede organ, hvis størrelser i forbindelse med denne opgave kan forsømmes. Baseret på mange eksperimenter etablerede vedhænget følgende lov:
Styrken af \u200b\u200binteraktion af faste punktafgifter er direkte proportional med produktet af ladningsmoduler og omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem:
hvor: ε - Dielektrisk permeabilitet af mediet - En dimensionsløs fysisk værdi, der viser, hvor mange gange kraften i elektrostatisk interaktion i dette medium vil være mindre end i vakuum (det vil sige, hvor mange gange mediet svækker interaktionen). Her k. - Koefficient i coulonens lovgivning, værdien der bestemmer den numeriske værdi af effekten af \u200b\u200binteraktionen af \u200b\u200bafgifter. I systemet af systemet er det taget lig med:
k. \u003d 9 ∙ 10 9 m / f.
Interaktionskræfterne i punktfaste afgifter er underlagt den tredje Newtons lov og er afstødning fra hinanden med samme tegn på afgifter og tiltrækning for hinanden med forskellige tegn. Interaktionen mellem faste elektriske ladninger kaldes elektrostatisk eller coulomb interaktion. Sektionen af \u200b\u200belektrodynamik studerer Coulomb-interaktionen kaldes elektrostatik.
COULONs lov er retfærdig for punktladede organer, ensartet ladede kugler og bolde. I dette tilfælde for afstande r. Tag afstanden mellem centre af kugler eller bolde. I praksis er loven i Kulon godt udført, hvis størrelsen af \u200b\u200bladede organer er meget mindre end afstanden mellem dem. Koefficient k. I systemet SI, undertiden skrevet i formularen:
hvor: ε 0 \u003d 8,85 ∙ 10 -12 f / m - elektrisk konstant.
Erfaringen viser, at COULOMB-interaktionskræfterne er underlagt superpositionsprincippet: Hvis det ladede organ interagerer samtidigt med flere ladede organer, er den resulterende kraft, der virker på denne krop, lig med vektorens sum af de kræfter, der virker på denne krop fra alle andre opladede organer.
Husk også to vigtige definitioner:
Betingelser - Stoffer indeholdende fri elektriske gebyrbærere. Inden for lederen er den frie bevægelse af elektroner - ladningsbærere mulig (elektrisk strøm kan forekomme efter ledere). Ledere omfatter metaller, opløsninger og smelter af elektrolytter, ioniserede gasser, plasma.
Dielektrics (isolatorer) - Stoffer, hvor der ikke er nogen frie gebyrbærere. Den frie bevægelighed for elektroner inde i dielektrics er umulig (elektrisk strøm kan ikke flyde). Det er dielektrics, der har nogle ingen lige enhed dielektriske konstant ε .
For stoffets dielektriske konstant er følgende sandt (om, hvad et elektrisk felt er lidt lavere):
Elektrisk felt og dets spænding
Ifølge moderne ideer handler elektriske afgifter ikke direkte. Hver ladet legeme skaber i det omkringliggende rum. elektrisk felt. Dette felt har en strømforsyning på andre opladede organer. Hovedegenskaben på det elektriske felt er en effekt på elektriske ladninger med en vis kraft. Således udføres interaktionen mellem ladede organer ikke direkte ved deres indvirkning på hinanden, men gennem elektriske marker omkring ladede legemer.
Det elektriske felt, der omgiver det ladede legeme, kan udforskes ved hjælp af den såkaldte testafgift - en lille i størrelsen af \u200b\u200bet punktladning, der ikke gør en mærkbar omfordeling af de studerede gebyrer. Til den kvantitative bestemmelse af det elektriske felt introduceres kraftkarakteristikken - elektrisk feltspænding E..
Den elektriske feltspænding kaldes en fysisk værdi svarende til forholdet mellem strøm, som feltet fungerer på et testafgift, der er placeret på dette punktpunkt, til størrelsen af \u200b\u200bdenne ladning:
Elektrisk feltstyrke - Vektor fysisk værdi. Retningen af \u200b\u200bvektoren af \u200b\u200bspænding falder sammen ved hvert punkt af rummet med kraften af \u200b\u200bkraft, der virker på en positiv testafgift. Det elektriske felt af faste og ikke-varierende afgifter kaldes elektrostatisk.
For en visuel repræsentation af den elektriske feltbrug elledninger. Disse linjer udføres således, at retningen af \u200b\u200bspændingsvektoren ved hvert punkt faldt sammen med retningen af \u200b\u200btangent til kraftledningen. Power Lines har følgende egenskaber.
- Kraftledningerne på det elektrostatiske felt skærer aldrig.
- Kraftledningerne på det elektrostatiske felt er altid rettet mod positive afgifter til negativ.
- Når et elektrisk felt er afbildet ved hjælp af kraftledninger, skal deres tykkelse være proportional med feltstyrken vektormodulet.
- Strømlinjer begynder på en positiv ladning eller uendelig, og enden på negativ eller uendelig. Linjens tykkelse er jo større jo større spændingen.
- På dette tidspunkt kan kun en kraftledning passere, fordi Spændingen på det elektriske felt på dette tidspunkt er indstillet til helt sikkert.
Det elektriske felt kaldes homogent, hvis spændingsvektoren er den samme i alle punkter i feltet. For eksempel skaber et homogent felt en flad kondensator - to plader opladet til lige i størrelse og modsat af tegnet, adskilt af et dielektrisk lag, og afstanden mellem pladerne er meget mindre end pladernes størrelse.
På alle punkter i et homogent felt til afgift q., indtastet i et homogent felt med spænding E., virker det samme i størrelse og retningskraft lige F. = EQ.. Og hvis afgiften q. Positiv, kraftens retning falder sammen med spændingsvektorens retning, og hvis ladningen er negativ, så er vektoren af \u200b\u200bkraft og spænding modsat sig.
Positive og negative punktafgifter er vist i figur:
Superposition Principper.
Hvis det elektriske felt, der er oprettet af flere ladede organer, undersøges ved hjælp af et testafgift, er den resulterende kraft lig med den geometriske sum af kræfter, der virker på et testladning fra hvert ladet legeme separat. Følgelig er spændingen på det elektriske felt, der er skabt af ladningssystemet på dette rum, lig med vektorens summen af \u200b\u200bspændingen på de elektriske felter, der er oprettet ved de samme ladninger af ladninger separat:
Denne egenskab af det elektriske felt betyder, at feltet er underordnet superposition Principper.. I overensstemmelse med coulonloven, spændingen på det elektrostatiske felt, der er oprettet af en punktafgift Q. på afstand r. Fra ham, svarende til modul:
Dette felt hedder Coulomb. I Coulomb Field afhænger retningen af \u200b\u200bspændingsvektor af ladningsskiltet Q.: hvis en Q. \u003e 0, så er spændingsvektoren rettet mod opladning, hvis Q. < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.
Den elektriske feltstyrke, som det ladede plan skaber tæt på dets overflade:
Så hvis opgaven kræver at bestemme intensiteten af \u200b\u200bopladningssystemets område, skal du handle på følgende algoritme:
- Tegn en tegning.
- Billede feltstyrken af \u200b\u200bhver ladning separat på det ønskede punkt. Husk, at spændinger er rettet mod negativt og fra en positiv ladning.
- Beregn hver af spændingerne i henhold til den tilsvarende formel.
- Fold spændingsvektor geometrisk (dvs. vektor).
Potentiel energiinteraktionsenergi
Elektriske afgifter interagerer med hinanden og med et elektrisk felt. Enhver interaktion beskriver potentiel energi. Potentiel energiforbrug af to punkter elektriske afgifter Beregnet ved formlen:
Vær opmærksom på manglen på moduler ved afgifter. For forskellige afgifter har interaktionsenergien en negativ værdi. Den samme formel er også gyldig for energien i samspillet mellem ensartet ladede kugler og bolde. Som sædvanlig måles afstanden R mellem kuglerne eller kuglerne i dette tilfælde. Hvis afgifterne ikke er to, men mere, bør energien i deres interaktion betragtes som følger: Bryd systemet med afgifter for alle mulige par, beregne energien i samspillet mellem hvert par og opsummere alle energier for alle par .
Opgaverne på dette emne er løst, samt opgaverne i loven om bevarelse af mekanisk energi: først er den oprindelige interaktionsenergi, så den endelige. Hvis opgaven bliver bedt om at finde arbejde med hensyn til afgifter, vil det være lig med forskellen mellem den indledende og endelige samlede energi i samspillet mellem afgifter. Energien i interaktionen kan også skifte til kinetisk energi eller andre typer energi. Hvis organerne er i meget lang afstand, er energien i deres interaktion påvirket svarende til 0.
Bemærk: Hvis opgaven er påkrævet for at finde den mindste eller maksimale afstand mellem kroppene (partikler), når de flyttes, er denne tilstand afsluttet på det tidspunkt, hvor partiklerne bevæger sig i en retning med samme hastighed. Derfor bør beslutningen påbegyndes med rekord af loven om bevarelse af impulsen, hvorfra samme hastighed er placeret. Og så skal du skrive loven om bevarelse af energi under hensyntagen til partiklernes kinetiske energi i det andet tilfælde.
Potentiel. Potentiel forskel. Spænding
Det elektrostatiske felt har en vigtig egenskab: driften af \u200b\u200bstrømmen af \u200b\u200bdet elektrostatiske felt, når ladningen flyttes fra et punkt af feltet til et andet, afhænger ikke af form af bane, men bestemmes kun af startens position og endepunkt og ladningsværdien.
Resultatet af arbejdets uafhængighed i form af bane er følgende erklæring: Arbejdet i strømmen af \u200b\u200bdet elektrostatiske felt, når ladningen bevæger sig langs en lukket bane, er nul.
Egenskaben af \u200b\u200bpotentialet (uafhængighed af arbejdet i form af bane) af det elektrostatiske felt giver dig mulighed for at indtaste begrebet potentiel ladningsenergi på det elektriske felt. Og den fysiske mængde svarende til forholdet mellem den potentielle energi af en elektrisk ladning i det elektrostatiske felt til størrelsen af \u200b\u200bdenne ladning kaldes potentiel φ Elektrisk felt:
Potentiel φ Det er energikarakteristikken for det elektrostatiske felt. I det internationale system af enheder (r) er potentialet for potentialet (og derfor forskellen mellem potentialer, dvs. spændinger) Volt [B]. Potentialet er en skalærværdi.
I mange opgaver af elektrostatikere, når du beregner potentialerne for et støttepunkt, hvor værdierne for potentiel energi og potentiale påføres nul, er det hensigtsmæssigt at tage et uendeligt fjernpunkt. I dette tilfælde kan begrebet potentiale bestemmes som følger: Feltpotentialet på dette rum er lig med det arbejde, som elektriske kræfter udfører, når man fjerner en enkelt positiv ladning fra dette punkt til uendelig.
Minder om formlen for den potentielle energi i samspillet mellem to punktafgifter og adskiller det af en af \u200b\u200bafgifterne i overensstemmelse med bestemmelsen af \u200b\u200bpotentialet, vi får det potentiel φ felter af punktafgift Q. på afstand r. Fra det i forhold til et uendeligt fjernpunkt beregnes som følger:
Det potentiale, der beregnes ved denne formel, kan være positivt og negativt afhængigt af ladningsskiltet skabt det. Den samme formel udtrykker potentialet for et ensartet ladet kugle (eller kugle) på r. ≥ R. (uden for bolden eller kuglen), hvor R. - ballonradius, og afstanden r. Det tælles fra midten af \u200b\u200bbolden.
Til en visuel repræsentation af det elektriske felt, sammen med strømledninger brug equipotential overflader.. Overfladen, i alle punkter, hvor det elektriske felt har de samme værdier, kaldes den equipotential overflade eller overfladen af \u200b\u200blige potentiale. Kraftledningerne på det elektriske felt er altid vinkelret på de potentielle overflader. Equipotential overflader af Coulomb Field of Point Charge er koncentriske kugler.
Elektrisk. spænding Dette er bare forskellen mellem potentialer, dvs. Definition af elektrisk spænding kan specificeres med formlen:
På et homogent elektrisk felt er der en forbindelse mellem feltstyrken og spændingen:
Elektrisk feltarbejde Det kan beregnes som forskellen i den oprindelige og ultimative potentiale energi i afgiftssystemet:
Driften af \u200b\u200bdet elektriske felt i det generelle tilfælde kan også beregnes af en af \u200b\u200bformlerne:
I et ensartet felt, når ladningen bevæger sig langs dets kraftledninger, kan feltoperationen også beregnes ved hjælp af følgende formel:
I disse formler:
- φ - Elektrisk feltpotentiale.
- ∆φ - Potentiel forskel.
- W. - Potentiel ladning energi på et eksternt elektrisk felt.
- EN. - Arbejdet på det elektriske felt til at flytte opladning (afgifter).
- q. - Afgiften, der flyttes i et eksternt elektrisk felt.
- U. - Spænding.
- E. - Elektrisk feltstyrke.
- d. eller δ. l. - Den afstand, som er flyttet langs kraftledningerne.
I alle tidligere formler handlede det om det elektrostatiske felts arbejde, men hvis opgaven angiver, at "arbejde skal gøres", eller vi taler om "arbejde af eksterne kræfter", så skal dette arbejde betragtes som det samme som feltarbejde, men med modsatte tegn.
Princippet om superpositionspotentiale
Fra princippet om overlejring af spændingerne på felter, der er skabt af elektriske afgifter, følges princippet om overlejring for potentialer (med feltet Potential tegn afhænger af det opladningsskilt, der skabte feltet):
Bemærk venligst, hvor nemmere at anvende princippet om overlejring af potentialet end spændinger. Potentialet er en skalærværdi, der ikke har retninger. Potentialer er simpelthen opsummeret numeriske værdier.
Elektrisk beholder. Flad kondensator
Når ladningslederen er rapporteret, er der altid en vis grænse, som ikke længere kan oplade kroppen. For egenskaberne ved kroppens evne til at akkumulere den elektriske ladning introducere konceptet elektrisk kapacitet. Kapaciteten af \u200b\u200ben afsondret leder kalder forholdet mellem dets afgift til potentialet:
I systemet måles beholderen i Farades [F]. 1 Farad - ekstremt stor kapacitet. Til sammenligning er kapaciteten af \u200b\u200bhele kloden betydeligt mindre end en faraday. Lederens kapacitans afhænger ikke af dens ladning eller på kroppens potentiale. På samme måde afhænger tætheden ikke af massen eller på kroppens volumen. Kapaciteten afhænger kun af kroppens form, dens størrelse og egenskaber af dets miljø.
Elektricitet Systemer af to ledere kaldes en fysisk værdi, som defineret som renten af \u200b\u200bladning q. En af lederne til den potentielle forskel δ φ Mellem dem:
Størrelsen af \u200b\u200bdet elektriske balsam afhænger af dielektors form og størrelse og egenskaberne af den dielektriske, der adskiller lederne. Der er sådanne konfigurationer af ledere, hvor det elektriske felt er koncentreret (lokaliseret) kun i et bestemt rumområde. Sådanne systemer kaldes kondensatorer, og ledere, der udgør kondensatoren, kaldes fÆLLESSKABS.
Den enkleste kondensator er et system med to flade ledende plader placeret parallelt med hinanden i små sammenlignet med størrelsen af \u200b\u200bafstanden af \u200b\u200bafstanden og adskilt af et dielektrisk lag. En sådan kondensator kaldes flad. Det elektriske felt af en flad kondensator lokaliseres hovedsageligt mellem pladerne.
Hver af de ladede plader af den flade kondensator skaber et elektrisk felt nær dets overflade, hvis spændingsmodul udtrykkes af forholdet mellem ovenstående. Derefter er spændingsmodulet i udfaldsfeltet inde i kondensatoren skabt af to plader lig med:
Udenfor kondensatoren er de elektriske felter af to plader rettet i forskellige retninger, og derfor det resulterende elektrostatiske felt E. \u003d 0. Det kan beregnes ved formlen:
Således er den elektriske kapacitet af den flade kondensator direkte proportional med området af pladerne (pladerne) og omvendt proportional med afstanden mellem dem. Hvis rummet mellem pladerne er fyldt med en dielektrisk, øges kondensatorens elektriske kapacitet i ε tid. Noter det S. I denne formel er der et område på kun ét kondensatorbelagt. Når opgaven taler om "planlates", betyder de dette beløb. Du behøver aldrig at formere sig eller dele det.
Lad os give en formel endnu en gang for oplad kondensator. Under kondensatorens afgift forstås kun afgiften for dets positive angreb:
Kraften af \u200b\u200btiltrækning af kondensatorens plader. Kraften, der virker på hvert plan, bestemmes af det ikke-komplette kondensatorfelt, og feltet skabt af den modsatte klemme (forekomsten selv virker ikke). Spændingen på dette felt er lig med halvdelen af \u200b\u200bspændingen på det fulde felt, og kraften i samspillet mellem pladerne:
Kondensatorens energi. Det kaldes energien af \u200b\u200bdet elektriske felt inde i kondensatoren. Erfaringen viser, at den opladede kondensator indeholder et lager af energi. Den ladede kondensators energi er lig med arbejdet i de ydre kræfter, der skal udleveres for at oplade kondensatoren. Der er tre tilsvarende former for registrering af formlen for kondensatorens energi (de følger en af \u200b\u200bde andre, hvis du udnytter forholdet q. = Cu.):
Vær særlig opmærksom på sætningen: "Kondensatoren er forbundet til kilden." Det betyder, at spændingen på kondensatoren ikke ændres. Og sætningen "Den kondensator, der er opladet og slukket fra kilden", betyder, at kondensatorladningen ikke ændres.
Elektrisk felt energi
Elektrisk energi bør betragtes som potentiel energi, der er opbevaret i en opladet kondensator. Ifølge moderne ideer er den elektriske energi af kondensatoren lokaliseret i mellemrummet mellem kondensatorpladerne, det vil sige i det elektriske felt. Derfor kaldes det energi af det elektriske felt. Energien af \u200b\u200bladede organer er koncentreret i det rum, hvor der er et elektrisk felt, dvs. Du kan tale om energien på det elektriske felt. For eksempel har kondensatoren energisk koncentreret i rummet mellem dens plader. Det er således fornuftigt at indføre en ny fysisk egenskab - den el-felts volumetriske energitæthed. På eksemplet på en flad kondensator kan du få en sådan formel til den volumetriske energitæthed (eller energien af \u200b\u200benheden på el-feltvolumenet):
CERSZESOR CONNECTIONS.
Parallel kondensatorforbindelse - For at øge tanken. Kondensatorer er forbundet med de samme navnlavede plader, som om ved at øge området for lige ladede plader. Spændingen på alle kondensatorer er ens, den samlede ladning er lig med summen af \u200b\u200bafgifterne for hver af kondensatorerne, og den samlede kapacitet er også lig med mængden af \u200b\u200bbeholderne af alle kondensatorer forbundet parallelt. Drikk ud formler til parallel kondensatorforbindelse:
Til på hinanden følgende kondensatorforbindelse Den samlede kapacitet på batteriets batteri er altid mindre end beholderen af \u200b\u200bden mindste kondensator, der er inkluderet i batteriet. En sekventiel forbindelse bruges til at øge spændingen af \u200b\u200bkondensatorafbrydelsen. Vi vil aflede formlen for en konsekvent kondensatorforbindelse. Den samlede kapacitet af sekventielt forbundne kondensatorer er fra forholdet:
Fra loven om bevaring af afgiften følger det, at afgifter på naboplader er lige:
Spændingen er lig med mængden af \u200b\u200bspændinger på separate kondensatorer.
For to successivt forbundne kondensatorer vil formlen ovenfor give os følgende udtryk for en samlet kapacitet:
Til N. Samme konsekvent forbundne kondensatorer:
Ledende sfære
Feltstyrken inde i den ladede leder er nul. Ellers vil elkraft operere på frie ladninger inde i lederen, hvilket ville tvinge disse afgifter til at bevæge sig inde i dirigenten. Denne bevægelse vil igen føre til opvarmning af den opladede leder, hvilket ikke rent faktisk sker.
Det faktum, at indenfor lederen er der ikke, kan der ikke forstås anderledes: Hvis det var, ville de ladede partikler bevæge sig igen, og de ville bevæge sig nøjagtigt for at reducere dette felt til støj i deres eget felt, fordi Generelt ville de ikke ønske at bevæge sig, fordi ethvert system er forpligtet til ligevægt. Før eller senere vil alle de korte afgifter stoppe på det sted, så feltet inde i lederen bliver ikke længere.
På overfladen af \u200b\u200blederen er spændingen på det elektriske felt maksimum. Størrelsen af \u200b\u200bspændingen på det elektriske felt af den ladede kugle ud over sine grænser, som den fjerner fra lederen og beregnes med formlen, svarende til formlerne til intensiteten af \u200b\u200bpunktafgiftsfeltet, hvor afstande tælles fra midten af bolden.
Da feltstyrken inde i den ladede leder er nul, er potentialet på alle punkter inde og på lederens overflade det samme (kun i dette tilfælde den potentielle forskel, og derfor er spændingen nul). Potentialet inde i den ladede skål er lig med potentialet på overfladen. Potentialet uden for bolden beregnes med formlen, svarende til formlerne for potentialet for en punktladning, hvor afstande tælles fra midten af \u200b\u200bbolden.
Radius R.:
Hvis bolden er omgivet af en dielektrisk, så:
Egenskaber af lederen på det elektriske felt
- Inden for lederen er feltstyrken altid nul.
- Potentialet inde i lederen på alle punkter er det samme og lig med potentialet af overfladen af \u200b\u200blederen. Når opgaven siger, at "dirigenten er pålagt potentiale ... i", betyder de potentialet på overfladen.
- Udenfor fra lederen nær overfladen er feltstyrken altid vinkelret på overfladen.
- Hvis lederen informerer ladningen, vil det blive alle fordelt på et meget tyndt lag nær overfladen af \u200b\u200blederen (normalt siges det, at hele lederen af \u200b\u200blederen fordeles på overfladen). Det er let forklaret: Faktum er, at afgiften for kroppen er informeret, vi formidler til ham gebyrbærere af et tegn, dvs. Afgifterne på samme navn, som er afstødt. Så de vil stræbe efter at sprede sig fra hinanden på den maksimale afstand fra alt muligt, dvs. Squake selve kanterne af lederen. Som følge heraf, hvis fra lederen for at fjerne kernen, vil dens elektrostatiske egenskaber ikke ændre sig på nogen måde.
- Udenfor lederen er feltstyrken den større end lederens kurveoverflade. Den maksimale værdi af spændingen opnås nær kanterne og skarpe fesoms af overfladen af \u200b\u200blederen.
Bemærkninger til at løse komplekse opgaver
1. GODING. Noget betyder forbindelsen af \u200b\u200blederen af \u200b\u200bdette objekt med jorden. Samtidig er jordens potentialer og det eksisterende objekt justeret, og de gebyrer, der er nødvendige for denne ladning på lederen fra jorden til objektet eller omvendt. Det skal tages i betragtning af flere faktorer, der følger, at jorden er incommensurable mere end noget objekt, der ikke er her:
- Jordens samlede ladning er betinget lig med Nulo, derfor er dets potentiale også lig med Nul, og det vil forblive lig med Nul efter at have tilsluttet objektet med jorden. Kort sagt, jord - betyder at nulstille objektets potentiale.
- For at nulstille potentialet (og derfor egen afgift af et objekt, der kunne være både positivt og negativt), skal objektet enten acceptere enten landet (måske endda meget stort) ladning, og jorden vil altid kunne levere en sådan mulighed.
2. Gentag igen: Afstanden mellem de afstødende legemer er minimalt i øjeblikket, når deres hastigheder bliver lige i størrelse og rettet i en retning (den relative hastighed af afgifter er nul). På dette tidspunkt er den potentielle energi i interaktionen mellem afgifter maksimalt. Afstanden mellem de attraktive organer er maksimalt, også på tidspunktet for lige hastigheder rettet i en retning.
3. Hvis opgaven er et system bestående af et stort antal afgifter, er det nødvendigt at overveje og male kræfter, der handler på afgiften, der ikke er i centrum af symmetri.
Succesfuld, flittig og ansvarlig implementering af disse tre punkter giver dig mulighed for at vise et godt resultat til CT, det maksimale af det, du er i stand til.
Fandt en fejl?
Hvis du som du tror, \u200b\u200bhar fundet en fejl i træningsmaterialer, bedes du skrive om det via mail. Du kan også skrive om fejlen i det sociale netværk (). I brevet skal du angive emnet (fysik eller matematik), navnet eller nummeret emnet eller testen, tasknummeret eller et sted i teksten (side), hvor du mener, at der er en fejl. Beskriv også, hvad der er den estimerede fejl. Dit brev vil ikke forblive ubemærket, vil fejlen enten blive rettet, eller du vil forklare, hvorfor dette ikke er en fejl.
COOD LOV:
hvor F. - kraft af elektrostatisk interaktion mellem to ladede organer
q. 1 , Q. 2 - Elektriske ladninger
ε - relativ, dielektrisk permeabilitet af mediet;
ε 0 \u003d 8,85 · 10 -12 f / m - elektrisk konstant;
r.- Afstand mellem to ladede organer.
Lineær ladetæthed:
hvor D. q -elementær kommer på længden d længde l.
Overflade ladningstæthed:
hvor D. q -elementær kommer på overfladen D s.
Volumen af \u200b\u200bladningstæthed:
hvor D. q -elementær, i volumen D V.
Elektrisk feltstyrke:
hvor F. – kraftvirkende til gebyr q..
Gauss Teorem:
hvor E. - elektrostatisk feltstyrke
d. S. – vektor , modulet, hvoraf det er lig med overfladen af \u200b\u200boverfladen, og retningen falder sammen med retningen af \u200b\u200bnormal til stedet;
q.- Algebraisk mængde fanger inde i overfladen D S.afgifter.
Spændingsvektor cirkulation sætning:
Potentialet i det elektrostatiske felt:
hvor W. P - Potentiel energipunkt q..
Potentielt punktafgift:
Point Charge Field Intensity:
.
Intensiteten af \u200b\u200bfeltet skabt af en uendelig lige ensartet ladet linje eller uendeligt lang cylinder:
hvor τ - lineær densitetsgebyr
r.- Afstand fra cylinderens tråd eller akse til det punkt, feltstyrken, hvoraf bestemmes.
Feltstyrken skabt af et uendeligt ensartet ladet plan:
hvor σ er overfladetætheden af \u200b\u200bladningen.
Kommunikationskapacitet med spænding i den generelle sag:
E \u003d -gradφ. = 
.
Potentiel kommunikation med spænding i tilfælde af et homogent felt:
E.= ,
hvor d.- Afstand mellem punkter med potentialer φ 1 og φ 2.
Kommunikationskapacitet med spænding i tilfælde af et felt med central eller aksial symmetri:
Arbejdet i feltkræfterne for at flytte gebyret Q fra punktet på feltet med potentialet Φ 1.at pege med potentiale φ 2:
A \u003d q (φ 1 - φ 2).
Dirigent elektrisk kapacitet:
hvor q. - opladning af dirigenten
φ er lederen af \u200b\u200blederen, forudsat at lederen af \u200b\u200blederen er taget til nul.
Kondensator Elektrisk tilstand:
hvor q. - gebyr for kondensatoren
U. - Den potentielle forskel mellem kondensatorens plader.
Flad kondensator elektrisk kapacitet:
hvor ε er den dielektriske permeabilitet af den dielektriske placeret mellem pladerne;
d.- afstand mellem pladerne
S. - Samlede pladerområde.
Kondensator Batterikraftkapacitet:
b) med parallelforbindelse:
Energi af en opladet kondensator:
,
hvor q.- gebyr for kondensatoren
U. - forskellen mellem potentialer mellem pladerne
C. - Kondensatorens elektriske kapacitet.
DC styrke:
hvor D. q.- Oplad, fortsæt med dirigentens tværsnit i løbet af tiden D t..
Nuværende densitet:
hvor JEG.- Nuværende strøm i dirigenten
S. - Explorer område.
Ohm's lov for en plot af en kæde, der ikke indeholder EDC:
hvor JEG.- Nuværende styrke på stedet
U.
R. - Siteens modstand.
Ohm's lov for et plot af en kæde indeholdende EMF:
hvor JEG.- Nuværende styrke på stedet
U. - spænding i enderne af webstedet
R. - Fuld modstand af webstedet
ε – EMF-kilde.
Ohm lov for lukket (fuld) kæde:
hvor JEG.- Nuværende strøm i kæden
R. - ekstern kæde modstand
r.- intern kildesistens
ε – EMF-kilde.
Kirchhoff love:
2. 
,
hvor er den algebraiske mængde strømstyrker konvergerende i noden;
- algebraisk mængde stress falder i kredsløbet;
- Algebraisk mængde EDC i kredsløbet.
Explorer Resistance:
hvor R. - lederens modstand
ρ er resistivitetens resistivitet;
l. - lederens længde
S.
Ledning af lederen:
hvor G. - Direktionens ledningsevne
γ - lederens specifikke ledningsevne;
l. - lederens længde
S. - Direktørens tværsnitsareal.
Modstandssystem af ledere:
a) med en sekventiel forbindelse:
a) Med en parallelforbindelse:
Nuværende betjening:
,
hvor EN. - nuværende drift
U. - spænding;
JEG. - nuværende styrke
R.- modstand
t. - Tid.
Nuværende strøm:
.
Joule Law - Lenza
hvor Q. - mængden af \u200b\u200bvarme fornemme.
Ohms lov i differentialform:
j.=γ E. ,
hvor j. - Aktuel tæthed
γ - specifik ledningsevne
E.- Elektrisk feltstyrke.
Kommunikation af magnetisk induktion med magnetfeltstyrke:
B.=μμ 0 H. ,
hvor B. - Vektor magnetisk induktion;
μ-magnetisk permeabilitet;
H. - magnetfeltstyrke.
Bio lov - Savara - Laplace:
,
hvor D. B. - induktion af magnetfeltet skabt af lederen på et tidspunkt
μ - magnetisk permeabilitet;
μ 0 \u003d 4π · 10 -7 GN / M - Magnetisk konstant;
JEG. - Nuværende strøm i dirigenten
d. l. - ledelsens element
r. - RADIUS Vector brugt fra elementet D l. explorer til et punkt, hvor induktionen af \u200b\u200bmagnetfeltet bestemmes.
Komplet strøm til magnetfelt (vektorcirkulation sætning B.):
,
hvor n. - Antallet af ledere med strømme, der er omfattet af konturen L. vilkårlig form.
Magnetisk induktion i midten af \u200b\u200bden cirkulære strøm:
hvor R. - Radius af en cirkulær tur.
Magnetisk induktion på den cirkulære strøms akse:
,
hvor h. - afstanden fra midten af \u200b\u200bturnen til det punkt, hvor magnetisk induktion bestemmes.
Live Aktuelt Induktion:
hvor R. 0 - Afstand fra ledningsaksen til det punkt, hvor magnetisk induktion bestemmes.
Magnetisk induktion af magnetventil:
B \u003d.μμ 0 ni.
hvor N. - forholdet mellem antallet af sving af solenoiden til dets længde.
Ampere Power:
d. F. \u003d Jeg,
hvor D. F. – amper magt;
JEG. - Nuværende strøm i dirigenten
d. l. - lederens længde
B.- Induktion af magnetfeltet.
Lorentz Power:
F.=q. E. +q.[v B. ],
hvor F. - Lorentz Power;
q. - Partikelafgift
E. - elektrisk feltstyrke
v. - Partikelhastighed;
B. - Induktion af magnetfeltet.
Magnetisk strømning:
a) I tilfælde af et homogent magnetfelt og en flad overflade:
Φ \u003d b n s,
hvor Φ -Magnetisk strøm;
B N.- fremspring af den magnetiske induktionsvektor på vektoren af \u200b\u200bnormal;
S. - konturområde
b) I tilfælde af et inhomogent magnetfelt og vilkårlig fremspring:
Flow (fuld strøm) til toroid og solenoid:
hvor Ψ - fuld strøm
N er antallet af sving;
Φ - Magnetisk flux, gennemsyrer en runde.
Induktans kontur:
Solenoid induktans:
L \u003d.μμ 0 N. 2 V,
hvor L. - induktans af solenoiden
μ - magnetisk permeabilitet;
μ 0 - magnetisk konstant;
n.- forholdet mellem antallet af svingninger til dets længde
V. - Solenoidvolumen.
Faraday elektromagnetisk induktionslov:
hvor ε. JEG. - EMF-induktion
– skift fuld strøm pr. Enhedstid.
Arbejde på bevægelsen af \u200b\u200ben lukket kontur i et magnetfelt:
A \u003d I.Δ Φ,
hvor EN. - arbejde på konturens bevægelse
JEG.- Nuværende strøm i kredsløbet
Δ Φ – Skift den magnetiske flux, der strømmer ud af konturen.
EMF selvinduktion:
Magnetfelt energi:
Volumen af \u200b\u200bmagnetfelt energitæthed:
,
hvor ω er bulkdensiteten af \u200b\u200bmagnetfeltenergien;
B.- induktion af magnetfeltet
H. - magnetisk felt styrke;
μ - magnetisk permeabilitet;
μ 0 - Magnetisk konstant.
3.2. Begreber og definitioner.
? Angiv de elektriske ladningsegenskaber.
1. Der er gebyrer for to typer - positive og negative.
2. Afgifterne for samme navn er afstødt, variepetterne tiltrækkes.
3. Prognoser har ejendomsretten til diskreteness - alt i det mindste elementære.
4. Afgiften er invariant, dens værdi afhænger ikke af referencesystemet.
5. Afgiften er tilsætningsstof - Telsystemets afgift svarer til summen af \u200b\u200bafgifterne for alle systemernes organer.
6. Fuld elektrisk ladning af et lukket system Der er en permanent værdi
7. Fast gebyr - Kilden til det elektriske felt, flytende opladning - kilden til magnetfeltet.
? Ord loven om coulomb.
Styrken af \u200b\u200binteraktionen mellem to punkter faste afgifter er proportional med produktet af ladningsværdier og omvendt proportional med firkantet firkantet mellem dem. Kraften langs linjen, der forbinder afgifterne, er rettet.
? Hvad er et elektrisk felt? Elektrisk feltstyrke? Ord princippet om overlejring af den elektriske feltstyrke.
Det elektriske felt er en form for materie forbundet med elektriske ladninger og overfører virkningen af \u200b\u200bnogle afgifter til andre. Spændinger - feltets effektkarakteristika svarende til effekten på en enkelt positiv ladning placeret på dette punktpunkt. Supportprincippet er, at feltstyrken skabt af DOT-ladningssystemet er lig med vektorbeløbet af feltintensiteten af \u200b\u200bhver opladning.
? Hvad hedder strømlinjer af elektrostatisk feltstyrke? Angiv egenskaberne for strømledninger.
Linjen tangent på hvert punkt, hvoraf det falder sammen med retningen af \u200b\u200bfeltstyrkenvektoren, kaldes strøm. Egenskaber af kraftledninger - Begynd på positive, ender på negative afgifter, må ikke afbryde, ikke krydse med hinanden.
? Giv definitionen af \u200b\u200ben elektrisk dipol. Dipolfelt.
Systemet af to lige i modulet modsat tegn på punkt elektriske ladninger, afstanden mellem hvilken ikke er nok sammenlignet med afstanden til punkterne, hvor virkningen af \u200b\u200bdisse ladninger observeres. Spændingen vil være retningen modsat af Vektor af det elektriske øjeblik af dipolen (som igen rettet mod negativ ladning til positiv).
? Hvad er potentialet i det elektrostatiske felt? Ordet princippet om overlejring af potentialet.
Den skalære værdi, der er numerisk lig med forholdet mellem den elektriske ladningens potentielle energi, placeret på dette punkt af feltet, til størrelsen af \u200b\u200bdenne ladning. Princippet om overlejring - Potentialet i DOT-afgifter-systemet på et tidspunkt af rummet er lig med den algebraiske mængde potentialer, der ville skabe separat disse afgifter i samme punkt af rummet.
? Hvad er forbindelsen mellem spændinger og potentiale?
E.=- (E. - Feltens variabilitet på dette tidspunkt, J - potentialet på dette tidspunkt.)
? Bestem begrebet "strømmen af \u200b\u200bvektoren af \u200b\u200belektrisk feltstyrke". Formulere den elektrostatiske sætning af Gauss.
Til vilkårlig lukket overfladestrøm af spændingsvektor E. elektrisk felt F E.\u003d. Gauss Teorem:
\u003d (her. Q I. - Afgifter dækket af en lukket overflade). Retfærdig for den lukkede overflade af enhver form.
? Hvilke stoffer kaldes ledere? Hvordan er opladere og et elektrostatisk felt i dirigent? Hvad er elektrostatisk induktion?
Ledere - Aktiviteter, hvor der i henhold til et elektrisk felt bestilte gratis afgifter kan bevæge sig. Under handlingen af \u200b\u200bdet eksterne felt er afgifterne omfordelet, hvilket skaber sit eget felt svarende til modulet eksternt og rettet modsat. Derfor er den resulterende spænding inde i lederen lig med 0.
Elektrostatisk induktion er en type elektrificering, hvoraf afgifterne under virkningen af \u200b\u200bdet eksterne elektriske felt omfordeles mellem dele af denne krop.
? Hvad er den elektriske kapacitet af en afsondret leder, en kondensator. Sådan bestemmer du beholderen af \u200b\u200ben fladkondestator, de kondensatorer batterier tilsluttet i serie, parallelt? Enhed af måling af elektrisk kapacitet.
Afsondret dirigent: hvor FRA -kapacitet, q.- Gebyr, J - potentiale. Måleenhed - Farad [F]. (1 F-lederkapacitet, hvor de potentielle stigninger med 1 V, når ladelederen er rapporteret 1 CL).
Kapacitet af en flad kondensator. Seriel forbindelse: 
. Parallelforbindelse: Med General \u003d med 1 + S. 2 + ... + med N.
? Hvilke stoffer kaldes dielektrics? Hvilke typer af dielektrics ved du? Hvad er polarisering af dielektrics?
Dielektrics - stoffer, hvor der under normale forhold ikke er gratis elektriske ladninger. Der er polære dielektriske, ikke-polære, ferroelektrics. Polarisering kaldes processen med orientering af dipoler under påvirkning af et eksternt elektrisk felt.
? Hvad er en elektrisk forskydningsvektor? Formulere postulatet maxwell.
Vektor af elektrisk forskydning D. Det karakteriserer det elektrostatiske felt, der er skabt af frie afgifter (dvs. i vakuum), men med denne fordeling i rummet, som er tilgængelig i nærværelse af en dielektrisk. Postulat Maxwell :. Fysisk betydning - udtrykker loven om at skabe elektriske felter ved hjælp af afgifter i vilkårlige miljøer.
? Ord og forklare grænsevilkårene for det elektrostatiske felt.
Når du flytter det elektriske felt gennem kanten af \u200b\u200badskillelsen af \u200b\u200bto dielektriske medier, er vektoren af \u200b\u200bspænding og forskydning vicked med størrelsen og retning. Forhold, der karakteriserer disse ændringer, kaldes grænsevilkår. De er 4:
(3), (4)
? Hvordan bestemmer energien i det elektrostatiske felt? Energitæthed?
Energy W \u003d ( -feltstyrke, E-dielektrisk permeabilitet, E 0 er konstant, V.- Feltvolumen), energitæthed
? Bestem begrebet "elektrisk strøm". Typer af strømme. Elektriske aktuelle egenskaber. Hvilken tilstand er nødvendig for dens forekomst og eksistens?
Strøm er en bestilt bevægelse af ladede partikler. Typer af ledningsevne Strøm, bestilt bevægelse af frie afgifter i lederen, konvektion - opstår, når de flytter i rummet af en ladet makroskopisk krop. Til forekomsten og eksistensen af \u200b\u200bstrømmen er det nødvendigt at have ladet partikler, der er i stand til at bevæge sig beordret, og tilstedeværelsen af \u200b\u200bet elektrisk felt, hvis energi forbruges, vil blive brugt på denne bestilte bevægelse.
? Bringe og forklare kontinuitetsligningen. Ord tilstanden af \u200b\u200bstationariteten af \u200b\u200bstrømmen i de integrerede og differentierede former.
Kontinuitetsligning. Udtrykker i differentieret form loven om at spare ladning. Tilstanden af \u200b\u200bstationaritet (konstans) af strømmen i integral form: og differentialet -.
? Skriv ned ohms lov i integrerede og differentierede former.
Integral form - ( JEG. -nuværende, U.- Spænding, R.-modstand). Differentiel form - ( j. Nuværende beslutsomhed, G-specifik elektrisk ledningsevne, E. - Feltstyrke i Explorer).
? Hvad er tredjeparts styrke? EMF?
Tredjepartskræfter deler afgifter for positive og negative. EDS-forholdet mellem arbejdet på gebyrets bevægelse langs hele den lukkede kæde til dens størrelse
? Hvordan er driften og strømmen af \u200b\u200bstrømmen?
Når du flytter opladning q. ved hjælp af elektrisk kredsløb, i enderne af hvilke spændingsakter U.Det elektriske felt er udført, den aktuelle effekt (t-time) udføres.
? Ord Kirchhoff regler for forgrenede kæder. Hvilke bevaringslove er lagt i Kirchhoff regler? Hvor mange uafhængige ligninger skal baseres på Kirchhoffs første og anden love?
1. Algebraisk mængde strømme, der konvergerer i noden, er 0.
2. I ethvert vilkårligt udvalgt lukket kredsløb er den algebraiske mængde stresdråber lig med den algebraiske mængde EMF'er, der opstår i dette kredsløb. Den første regel i Kirchhoff følger af loven om bevarelse af en elektrisk afgift. Antallet af ligninger i mængden skal være lig med antallet af ønskede værdier (i systemet med ligninger bør omfatte al modstand og EMFS).
? Elektrisk strøm i gas. Ioniserings- og rekombinationsprocesser. Begrebet plasma.
Elektrisk strøm i gasser - retningsbevægelse af fri elektroner og ioner. Under normale forhold er gasserne dielektrics, lederen bliver efter ionisering. Ionisering er processen med iondannelse ved at adskille elektroner fra gasmolekyler. Ejer på grund af virkningerne af en ekstern ionizer - stærk opvarmning, røntgen eller ultraviolet bestråling, bombning af elektroner. Rekombination - proces, omvendt ionisering. Plasma - repræsenterer fuldstændigt eller delvist ioniseret gas, hvor koncentrationerne af positive og negative ladninger er ens.
? Elektrisk strøm i vakuum. Termoelektronisk emission.
Nuværende luftfartsselskaber i vakuumselektroner, der er gået på grund af emissioner fra overfladen af \u200b\u200belektroderne. Termoelektronisk emission er emission af elektroner med opvarmede metaller.
? Hvad ved du om fænomenet superledningsevne?
Et fænomen, hvori modstanden af \u200b\u200bnogle rene metaller (tin, bly, aluminium) falder til nul ved temperaturer tæt på absolut nul.
? Hvad ved du om ledendes elektriske modstand? Hvad er den specifikke modstand, afhængighed af temperatur, specifik elektrisk ledningsevne? Hvad ved du om den sekventielle og parallelle forbindelse af lederne. Hvad er shunt, ekstra modstand?
Modstand - værdien, direkte proportional med længden af \u200b\u200blederen l. og tilbage proportional område S. Tværsnit af lederen: (R-specifik modstand). Ydeevne, omvendt modstand. Modstå (resistens af lederen med en længde på 1 m tværsnit 1 m 2). Resistiviteten afhænger af temperaturen, her A er temperaturkoefficienten, R. og R. 0, r og r 0 er modstand og resistivitet, når t. og 0 0 C. parallelt - 
, konsekvent R \u003d r. 1 +R. 2 +…+R N.. Shunt-modstanden sluttede parallelt med elektromålingsindretningen til den elektriske strømforsyning for at udvide målegrænserne.
? Et magnetfelt. Hvilke kilder kan skabe et magnetfelt?
Magnetfeltet er en særlig form for materie, hvorigennem de bevægelige elektriske ladninger interagerer. Årsagen til eksistensen af \u200b\u200bet konstant magnetfelt en fast leder med en konstant elektrisk strøm eller permanente magneter.
? Word Ampere Law. Hvordan interagerer lederne for hvilke strømmen strømmer i en (modsat) retning?
Ampereens kraft påføres ledningen med strømmen.
B - Magnetisk induktion, JEG-nuværende i Explorer, D l. - Udførselssted, A-vinkel mellem magnetisk induktions- og ledersted. I en retning er de engageret i det modsatte - repel.
? Giv definitionen af \u200b\u200bAmpere Powen. Hvordan bestemmer du sin retning?
Dette er kraften, der virker på lederen med en strøm placeret i et magnetfelt. Retningen bestemmes som: den venstre hånds håndflade er på en sådan måde, at de magnetiske induktionslinjer bestod i den, og de fire aflange fingre blev målrettet i lederen. En skitseret tommelfinger viser retningen af \u200b\u200bden amperkraft.
? Forklar bevægelsen af \u200b\u200bladede partikler i et magnetfelt. Hvad er Lorentz Power? Hvordan er dens retning?
Den bevægelige ladede partikel skaber sit eget magnetfelt. Hvis det placeres i et eksternt magnetfelt, vises samspillet mellem felterne i forekomsten af \u200b\u200bkraft, der virker på en partikel fra det eksterne felt - Lorentz-kræfterne. Retning - ved den venstre hånds regel. Til positiv ladningsvektor B. Inkluderet i venstre hånds håndflade er fire fingre rettet langs bevægelsen af \u200b\u200ben positiv ladning (hastighedsvektor), den bøjede tommelfinger viser retningen af \u200b\u200bLorentz strøm. Ved den negative ladning virker den samme kraft i den modsatte retning.
(q.-oplade, v.-fart, B.- Induktion, A-vinkel mellem retningen af \u200b\u200bhastighed og magnetisk induktion).
? Ramme med strøm i et homogent magnetisk felt. Hvordan bestemmes det magnetiske øjeblik?
Magnetfeltet har en orienteringshandling på en ramme, der vender den på en bestemt måde. Drejningsmomentet bestemmes af formlen: M. =p. M.x. B. hvor p. M. - Vektor magnetisk øjeblikramme med nuværende lige ER. n. (Nuværende på overfladen af \u200b\u200bkonturen, pr. Enhed normalt til konturen), B. Magnetisk induktionsubstator, kvantitativ karakteristika for magnetfeltet.
? Hvad er en magnetisk induktionsvektor? Hvordan man bestemmer sin retning? Hvordan skildrer du grafisk et magnetfelt?
Vektoren af \u200b\u200bmagnetisk induktion er kraftkarakteristikken for magnetfeltet. Magnetfeltet er tydeligt afbildet ved hjælp af kraftledninger. På hvert punkt af feltet falder tangenten af \u200b\u200bkraftledningen med retningen af \u200b\u200bden magnetiske induktionsvektor.
? Ord og forklar loven om bio - Savara - Laplas.
Bio-Savara Law - Laplace giver dig mulighed for at beregne for dirigent med nuværende JEG. Magnetisk induktionsfelt D B.
oprettet i et vilkårlig punkt på feltet D l.
Explorer: (her m 0 emagnetisk konstant, m-magnetisk permeabilitet af mediet). Retningen af \u200b\u200binduktionsvektoren bestemmes af reglen for højre skrue, hvis den fremdriftsbevægelse af skruen svarer til den aktuelle retning i elementet.
? Ord superpositionsprincippet for magnetfeltet.
Superpositionsprincip - Magnetisk induktion af det resulterende felt, der er skabt af flere strømme eller bevægelige afgifter, er lig med vektormængden af \u200b\u200bmagnetisk induktion af foldebare felter, der er skabt af hver strøm eller flytende ladning separat:
? Forklar hovedkarakteristika for magnetfeltet: Magnetisk strømning, cirkulation af magnetfeltet, magnetisk induktion.
Magnetisk strømning F.gennem en hvilken som helst overflade S. Ring værdien svarende til produktet af det magnetiske induktionsvektormodul i området S. og cosinus vinkel A mellem vektorer B. og n. (ekstern norm til overfladen). Cirkulerende vektor B. Ifølge en given lukket sløjfe kaldes integralet af arten, hvor D l. - Vektor af elementær konturlængde. Vektorcirkulationseteorem B. : Cirkulationsvektor B. ifølge en vilkårlig lukket kontur er det lig med produktet af den magnetiske konstant på den algebraiske mængde strømme, der er omfattet af dette kredsløb. Vektoren af \u200b\u200bmagnetisk induktion er kraftkarakteristikken for magnetfeltet. Magnetfeltet er tydeligt afbildet ved hjælp af kraftledninger. På hvert punkt af feltet falder tangenten af \u200b\u200bkraftledningen med retningen af \u200b\u200bden magnetiske induktionsvektor.
? Skriv ned og kommentere de solenoide betingelser for det magnetiske felt af integrerede og differentierede former.
Vektorfelter, hvor der ikke er nogen kilder og afløb kaldes Solenoid. Tilstanden af \u200b\u200bmagnetfeltets solenoide i integral form: og differentialformen:
? Magnetik. Typer af magnetik. Feromagnets og deres egenskaber. Hvad er hysterese?
Stoffet er en magnetisk, hvis det er i stand til magnetfeltet under virkningen af \u200b\u200bet magnetfelt (magnetiseret). De stoffer, der er magnetiseret i et eksternt magnetfelt mod feltets retning, kaldes diamagnets. Den kraftige i det eksterne magnetfelt i retning af feltparamagnetsterne. Disse to klasser kaldes lavmagnetiske stoffer. Stille stoffer, der er magnetiseret, selv i fravær af et eksternt magnetfelt, kaldet ferromagnet . Magnetisk hysterese - forskellen i magnetiseringsværdierne af ferromagnetsis ved samme spænding af magnetiseringsfeltet afhængigt af værdien af \u200b\u200bformagnetisering. Denne grafiske afhængighed hedder Hysteresese Loop.
? Formulere og forklare den fulde nuværende lov i integrerede og differentierede former (den vigtigste ur-jeg er magnetostatik i stoffet).
? Hvad er elektromagnetisk induktion? Ord og forklar hovedloven om elektromagnetisk induktion (Faraday lov). Formulere Lenza-reglen.
Forekomsten af \u200b\u200belektromotorkraften (EDC-induktionen) i lederen i et variabelt magnetfelt eller bevæger sig i en konstant i et konstant magnetfelt kaldes elektromagnetisk induktion. Faraday Law: Hvad ville ikke have været grunden til at ændre den magnetiske induktionsstrøm, der er dækket af et lukket ledende kredsløb, der forekommer i EDC-kredsløbet
Minustegnet bestemmes af Lenz-reglen - induktionsstrømmen i kredsløbet har altid en sådan retning, at det magnetiske felt, der er skabt af det, forhindrer ændringen i den magnetiske flux, som forårsagede denne induktionsstrøm.
? Hvad er fænomenet selvinduktion? Hvad er induktans, måleenheder? Strømme ved lukning og åbning af det elektriske kredsløb.
Forekomsten af \u200b\u200binduktions EMF i et ledende kredsløb under virkningen af \u200b\u200bsit eget magnetfelt, når det forekommer, hvilket resulterer i en ændring i den nuværende effektleder. Induktans er en proportionalitetskoefficient afhængigt af formandens eller konturens form og størrelse, [GN]. I overensstemmelse med reglen om Lenz forhindrer selvinduktion stigningen i den nuværende styrke, når den nuværende kraft er tændt og faldende, når kæden er slukket. Derfor kan værdien af \u200b\u200bden nuværende kraft ikke ændre sig straks (mekanisk analog er inertitet).
? Fænomenet af gensidig induktion. Koefficienten for gensidig induktion.
Hvis to faste kredsløb er placeret tæt på hinanden, så når du ændrer den nuværende styrke i en kontur, forekommer EMF i et andet kredsløb. Dette fænomen kaldes gensidig induktion. Proportionalitetskoefficienter L. 21 I. L. 12 Ring til konturens gensidige induktans, de er ens.
? Optage Maxwells ligninger i en integreret form. Forklare deres fysiske betydning.
; 
;
; .
Fra Maxwell-teorien følger det, at det elektriske og magnetiske felt ikke kan betragtes som uafhængigt - ændringen på en gang fører til en ændring i den anden.
? Magnetisk felt energi. Magnetfelt energitæthed.
Energi L. -induktance, JEG.- Nuværende strøm.
Massefylde 
, I - Magnetisk induktion, N. - magnetfeltstyrke, V.- Medfølelse.
? Princippet om relativitet i elektrodynamik
De generelle mønstre af elektromagnetiske felter er beskrevet af Maxwell-ligninger. I relativistisk elektrodynamik blev det konstateret, at den relativistiske injektion af disse ligninger kun finder sted under betingelsen af \u200b\u200brelativiteten af \u200b\u200belektriske og magnetiske felter, dvs. Med afhængigheden af \u200b\u200bdisse felter af disse felter fra udvælgelsen af \u200b\u200binertielle referencesystemer. I mobilsystemet er det elektriske felt det samme som i stationær, men i det bevægelige system er der et magnetfelt, som i det faste system ikke er.
Viskere og bølger
Definition 1.
Elektrostatik er en omfattende del af elektrodynamik, udforskning og beskrivelse af elektrisk ladede organer i et bestemt system.
I praksis skelnes der to typer elektrostatiske afgifter: positivt (glas om silke) og negativ (ebonit om uld). Grundladning er en minimumsgebyr ($ E \u003d 1,6 ∙ 10 ^ (-19) $ CL). Afgiften af \u200b\u200benhver fysisk krop er keret i et stort antal elementære ladninger: $ Q \u003d ne $.
Elektriskering af materielle organer - omfordeling af ladningen mellem organerne. Metoder til elektrificering: Touch, friktion og indflydelse.
Loven om bevarelse af en elektrisk positiv ladning - I et lukket koncept forbliver den algebraiske mængde af afgifter af alle elementære partikler stabile og uændrede. $ Q_1 + q _2 + q _3 + ... .. + q_n \u003d const $. Prøvebetaling i dette tilfælde er et punkt positivt gebyr.
Kulons lov.
Denne lov blev etableret eksperimentelt i 1785. Ifølge denne teori er styrken af \u200b\u200binteraktionen mellem to hvilepunkter i mediet altid direkte proportional med produktet af positive moduler og omvendt proportional med pladsen af \u200b\u200bden samlede afstand mellem dem.
Det elektriske felt er en unik type materie, der udfører samspillet mellem stabile elektriske ladninger, er dannet omkring ladninger, påvirker kun afgifter.
En sådan proces af punktfaste elementer er fuldstændig adlydet af den tredje Newtons lov og betragtes som følge af at afvise hinanden partikler med de samme magtattraktioner til hinanden. Forholdet mellem stabile elektriske ladninger i elektrostatika hedder Coulomb Interaction.
Coulomb loven er ret retfærdig og præcis for ladede materialegemer, jævnt ladede bolde og kugler. I dette tilfælde er parametrene for rumcentrene over afstanden hovedsagelig taget. I praksis er denne lov godt og hurtigt udført, hvis værdierne af ladede organer er meget mindre end afstanden mellem dem.
Note 1.
I det elektriske felt driver også ledere og dielektrics.
Den første repræsenterer indeholdende frie bærere af stoffets elektromagnetiske ladning. Inden for lederen kan den frie bevægelse af elektroner forekomme. Disse elementer omfatter løsninger, metaller og forskellige elektrolyt smelter, ideelle gasser og plasma.
Dielektrics er stoffer, hvor der ikke kan være nogen frie elektriske gebyrbærere. Den frie bevægelighed for elektroner inde i dielektrikerne selv er umulig, da den elektriske strøm ikke fortsætter. Det er disse fysiske partikler, der har en ufuldstændig dielektrisk enhedsepentabilitet.
Kraftledninger og elektrostatikere
Strømledningerne i den oprindelige spænding af det elektriske felt er kontinuerlige linjer, tangentpunkterne, som i hvert medium, gennem hvilket de passerer helt sammen med spændingsaksen.
Hovedkarakteristika for kraftledninger:
- ikke krydse
- ikke lukket;
- stabilt;
- den endelige retning falder sammen med vektorens retning;
- begyndende på $ + q $ eller i uendelig, slutningen af \u200b\u200b$ - Q $;
- form nær gebyrer (hvor mere spænding);
- vinkelret på overfladen af \u200b\u200bhovedlederen.
Definition 2.
Forskellen mellem elektriske potentialer eller spænding (F eller $ U $) er størrelsen af \u200b\u200bpotentialerne i de indledende og endpointpunkter i den positive ladningsbane. Jo mindre de potentielle ændringer på segmentet af stien, desto mindre i slutningen af \u200b\u200bfeltstyrken.
Den elektriske feltstyrke er altid rettet mod at reducere det oprindelige potentiale.
Figur 2. Potentiel energi i det elektriske ladesystem. Author24 - Student Internet Exchange
Den elektriske kapacitet karakteriserer enhver leders evne til at akkumulere den nødvendige elektriske ladning på sin egen overflade.
Denne parameter afhænger ikke af den elektriske ladning, men de geometriske dimensioner af lederne, deres former, mediumets placering og egenskaber kan påvirkes af det.
Kondensatoren er en universel elektrisk enhed, der hjælper hurtigt med at akkumulere en elektrisk ladning for at returnere den i en kæde.
Elektrisk felt og dets spænding
Ifølge moderne ideer fra forskere påvirker elektriske stabile afgifter ikke direkte hinanden. Hver ladet fysisk krop i elektrostatika skaber et elektrisk felt i miljøet. Denne proces har en kraftvirkning på andre ladede stoffer. Hovedegenskaben i det elektriske felt ligger i aktion på punktafgifter med en vis kraft. Således udføres interaktionen mellem positivt ladede partikler gennem de felter, der omgiver de ladede elementer.
Dette fænomen er muligt at undersøge gennem den såkaldte testafgift - en lille mængde elektrisk ladning, som ikke gør en betydelig omfordeling af undersøgte afgifter. For den kvantitative påvisning af feltet indføres strømfunktionen - den elektriske feltstyrke.
Spændinger kaldes en fysisk indikator, som svarer til forholdet mellem strøm, som feltet påvirker forsøgsafgiften, placeret på dette punktpunkt til størrelsen af \u200b\u200bselve opladningen.
Den elektriske feltstyrke er en vektor fysisk værdi. Vektorens retning i dette tilfælde falder sammen i hvert materialepunkt i det omgivende rum med retningen af \u200b\u200bkraften, der virker på den positive ladning. Det elektriske felt, der ikke ændrer sig over tid og faste elementer, betragtes som elektrostatisk.
For at forstå det elektriske felt anvendes strømledninger, som udføres på en sådan måde, at retningen af \u200b\u200bhovedaksen af \u200b\u200bspænding i hvert system faldt sammen med retningen af \u200b\u200btangent til punktet.
Potentiel forskel i elektrostatika
Det elektrostatiske felt indeholder en vigtig egenskab: driften af \u200b\u200bkræfterne i alle bevægelige partikler, når der flyttes et punktladning fra et punkt af feltet til et andet, afhænger ikke af bane retningen, men bestemmes udelukkende af startens position og endelige linjer og opladningsparameteren.
Resultatet af arbejdets uafhængighed på form af afgifternes bevægelsesbevægelse er følgende erklæring: Funktionaliteten af \u200b\u200bkraften på det elektrostatiske felt, når ladningen konverteres langs en lukket bane, er altid nul.
Figur 4. Potentiales af det elektrostatiske felt. Author24 - Student Internet Exchange
Egenskaberne af potentialet for det elektrostatiske felt hjælper med at indføre begrebet potentiel og intern ladningsenergi. Og den fysiske parameter svarende til forholdet mellem potentiel energi i området til størrelsen af \u200b\u200bdenne ladning kaldes det elektriske felts konstante potentiale.
I mange komplekse opgaver af elektrostatikere, når størrelsen af \u200b\u200bpotentialerne for støttematerialepunktet, hvor størrelsen af \u200b\u200bden potentielle energi og potentialet er nul, er det hensigtsmæssigt at bruge et uendeligt fjernpunkt. I dette tilfælde bestemmes potentialets betydning som følger: Potentialet i det elektriske felt på et hvilket som helst tidspunkt af rummet er lig med det arbejde, som de indre kræfter udfører, når man fjerner en positiv enhedsladning fra dette system i uendelig.