Elektrostatica Alle formules en uitleg. Elektrostatica
Elektrische lading - Dit is een fysieke hoeveelheid die het vermogen van deeltjes of tel te kenmerken om elektromagnetische interacties aan te gaan. Elektrische lading wordt meestal aangegeven door letters v. of V.. In het SI-systeem wordt de elektrische lading gemeten in de hutten (CL). De gratis lading van 1 CL is een gigantische hoeveelheid lading, praktisch niet gevonden in de natuur. In de regel moet u omgaan met microcolehons (1 μl \u003d 10 -6 cl), nanoco (1 NNK \u003d 10 -9 CL) en Picocoleons (1 PPC \u003d 10 -12 CL). Elektrische lading heeft de volgende eigenschappen:
1. Elektrische lading is een soort van kwestie.
2. De elektrische lading is niet afhankelijk van de beweging van het deeltje en vanaf zijn snelheid.
3. Kosten kunnen worden verzonden (bijvoorbeeld met direct contact) van het ene lichaam naar het andere. In tegenstelling tot lichaamsgewicht is een elektrische lading geen integraal kenmerk van dit lichaam. Hetzelfde lichaam in verschillende omstandigheden kan een andere lading hebben.
4. Er zijn twee soorten elektrische kosten, voorwaardelijk genoemd positief en negatief.
5. Alle kosten hebben een interactie met elkaar. Tegelijkertijd worden de kosten van dezelfde naam afgestoten, de VARIEPETES worden aangetrokken. De interactiekrachten staan \u200b\u200bcentraal, dat wil zeggen, ze liggen op een rechte lijn verbindende kostencentra.
6. Er is een minimum mogelijke (module) elektrische lading genoemd elementaire lading. Zijn waarde:
e. \u003d 1.602177 · 10 -19 CL ≈ 1,6 · 10 -19 CB.
Elektrische lading van elk lichaam is altijd scherpe elementaire lading:
waar: N. - Integer. Opmerking, het bestaan \u200b\u200bvan een lading is niet mogelijk 0,5 e.; 1,7e.; 22,7e. enz. Fysieke hoeveelheden die alleen een discreet (niet continu) waarden kunnen nemen, worden genoemd gekwantiseerd. Elementaire lading E is een quantum (kleinste deel) van een elektrische lading.
In een geïsoleerd systeem blijft het algebraïsche bedrag van de kosten van alle instanties permanent:
De wet van behoud van een elektrische lading betoogt dat in een gesloten systeem van instanties, de geboorteprocessen of het verdwijnen van lasten van slechts één teken niet kan worden waargenomen. Uit de wet van het opslaan van de lading volgt ook, als twee lichamen van dezelfde grootte en vormen met kosten v. 1 I. v. 2 (absoluut ongeacht welk teken van ladingen), leidt tot contact, en vervolgens terugverdraaien, dan is de lading van elk lichaam gelijk aan:
Vanuit een modern oogpunt zijn elementaire deeltjesdragers van ladingen. Alle gewone lichamen bestaan \u200b\u200buit atomen, die positief in rekening worden gebracht protonennegatief geladen elektronen en neutrale deeltjes - neutron. Protonen en neutronen maken deel uit van atomaire kernen, elektronen vormen een elektronenhuls van atomen. Elektrische kosten van proton en elektronenmodulo zijn precies hetzelfde en gelijk aan elementaire (dat wil zeggen, de minimaal mogelijke) lading e..
In een neutraal atoom is het proton-nummer in de kern gelijk aan het aantal elektronen in de schaal. Dit nummer wordt een atoomnummer genoemd. Het atoom van deze substantie kan een of meer elektronen verliezen of om een \u200b\u200bovermaat elektron te kopen. In deze gevallen verandert het neutrale atoom in een positieve of negatief geladen ion. Merk op dat de positieve protonen deel uitmaken van de atoomkern, zodat hun aantal alleen onder kernreacties kan veranderen. Vanzelfsprekend, wanneer elektrische instanties van nucleaire reacties niet optreden. Daarom verandert het aantal protonen in elektronische verschijnselen niet, alleen het aantal elektronen verandert. Aldus betekent de boodschap van het lichaam van een negatieve lading de transmissie van onnodige elektronen. Een boodschap van een positieve lading, in tegenstelling tot een frequente fout, betekent niet de toevoeging van protonen, maar gescheurd elektron. De lading kan van het ene instantie worden overgedragen naar een andere gedeelde delen die een geheel getal-elektronen bevatten.
Soms in de taken wordt de elektrische lading over een lichaam verdeeld. Om deze distributie te beschrijven, worden de volgende waarden geïntroduceerd:
1. Lineaire laaddichtheid. Gebruikt om de verdeling van de draadkosten te beschrijven:
waar: L. - de lengte van de draad. Gemeten in cl / m.
2. Oppervlaktekostendichtheid. Gebruikt om de laadverdeling over het lichaamsoppervlak te beschrijven:
waar: S. - Lichaamsoppervlak. Gemeten in cl / m 2.
3. Volume-dichtheidskosten. Gebruikt om de verdeling van lading van volume van het lichaam te beschrijven:
waar: V. - lichaamsvolume. Het wordt gemeten in CL / m 3.
Let daar op elektronenmassa gelijk aan:
m E. \u003d 9.11 ∙ 10 -31 kg.
De wet van Kulon.
Puntkosten De opgeladen lichaam genoemd, waarvan de maten in de voorwaarden van deze taak kunnen worden verwaarloosd. Op basis van talrijke experimenten heeft de hanger de volgende wet opgericht:
De sterke punten van interactie van vast puntkosten zijn recht evenredig met het product van laadmodules en omgekeerd evenredig met het vierkant van de afstand tussen hen:
waar: ε - Diëlektrische permeabiliteit van het medium - een dimensieloze fysieke waarde die laat zien hoe vaak de kracht van elektrostatische interactie in dit medium minder zal zijn dan in vacuüm (dat wil zeggen, hoe vaak het medium de interactie verzwakt). Hier k. - Coëfficiënt in de wet van de Coulon, de waarde die de numerieke waarde van de kracht van de interactie van de kosten bepaalt. In het systeem van het systeem wordt het gelijk gedaan aan:
k. \u003d 9 ∙ 10 9 m / f.
De interactiekrachten van punt vaste kosten zijn onderworpen aan de wet van de derde Newton, en zijn afstoting van elkaar met dezelfde tekenen van kosten en aantrekkingskracht voor elkaar met verschillende tekens. De interactie van vaste elektrische kosten wordt genoemd elektrostatisch of coulomb-interactie. Het gedeelte van elektrodynamica dat de Coulomb-interactie bestudeert, wordt genoemd elektrostatica.
De wet van de Coulon is eerlijk voor puntgeladen lichamen, uniform geladen bollen en ballen. In dit geval voor afstanden r. Neem de afstand tussen de centra van bollen of ballen. In de praktijk is de wet van Kulon goed gedaan als de grootte van geladen lichamen veel minder is dan de afstand tussen hen. Coëfficiënt k. In het systeem Si, soms geschreven in het formulier:
waar: ε 0 \u003d 8,85 ∙ 10 -12 f / m - elektrische constante.
De ervaring blijkt uit dat de krachten van Coulomb-interactie onderworpen zijn aan het principe van superpositie: als het geladen lichaam gelijktijdig met verschillende geladen lichamen communiceert, is de resulterende kracht die op dit lichaam optreden gelijk aan de vectorsom van de krachten die op dit lichaam van alles op deze instantie optreden andere geladen lichamen.
Onthoud ook twee belangrijke definities:
Voorwaarden - stoffen met gratis elektrische ladingsdragers. In de geleider is het vrije verkeer van elektronen - laaddragers mogelijk (de elektrische stroom kan optreden volgens de geleiders). Geleiders omvatten metalen, oplossingen en smelten van elektrolyten, geïoniseerde gassen, plasma.
Diëlektrics (isolatoren) - stoffen waarin er geen gratis laaddragers zijn. Het vrije verkeer van elektronen in diëlektrics is onmogelijk (elektrische stroom kan niet stromen). Het is diëlektrics die geen diëlektrische constante van gelijke eenheid hebben ε .
Voor de diëlektrische constante van de stof is het volgende waar (ongeveer wat een elektrisch veld is iets lager):
Elektrisch veld en zijn spanning
Volgens moderne ideeën werken elektrische kosten niet rechtstreeks. Elk geladen lichaam creëert in de omliggende ruimte. elektrisch veld. Dit veld heeft een stroomactie op andere opgeladen lichamen. Het belangrijkste eigendom van het elektrische veld is een effect op elektrische kosten met enige kracht. Aldus wordt de interactie van geladen lichamen niet rechtstreeks uitgevoerd door hun impact op elkaar, maar door elektrische velden rond geladen lichamen.
Het elektrische veld rondom het geladen lichaam kan worden onderzocht met behulp van de zogenaamde testkosten - een klein in de grootte van een puntkosten die geen merkbare herverdeling van de bestudeerde ladingen maakt. Voor de kwantitatieve bepaling van het elektrische veld wordt het elektriciteitskarakteristiek geïntroduceerd - elektrische veldspanning E..
De elektrische veldspanning wordt een fysieke waarde genoemd die gelijk is aan de verhouding van de macht waarmee het veld werkt op een testkosten, die op dit puntpunt wordt geplaatst, aan de grootte van deze lading:
Elektrische veldsterkte - vector fysieke waarde. De richting van de vector van spanning valt samen op elk punt van de ruimte met de kracht van de kracht die werkt op een positieve testkosten. Het elektrische veld van vaste en niet-variërende kosten wordt elektrostatisch genoemd.
Voor een visuele weergave van het elektrische veldgebruik stroomkabels. Deze lijnen worden uitgevoerd, zodat de richting van de spanningsvector op elk punt samenviel met de richting van de tangens aan de elektrische lijn. Power Lines hebben de volgende eigenschappen.
- De hoogspanningsleidingen van het elektrostatische veld elkaar nooit kruisen.
- De hoogspanningslijnen van het elektrostatische veld zijn altijd gericht op positieve ladingen tot negatief.
- Wanneer een elektrisch veld wordt afgebeeld met behulp van stroomlijnen, moet hun dikte evenredig zijn met de vectormodule van het veldsterkte.
- Power Lines beginnen met een positieve lading of oneindigheid en eindigen op negatief of oneindig. De lijnendikte is hoe groter de spanning.
- Op dit punt kan slechts één stroomlijn passeren, omdat De spanning van het elektrische veld op dit punt is zeker ingesteld op.
Het elektrische veld wordt homogeen genoemd als de spanning vector hetzelfde is in alle punten van het veld. Een homogene veld creëert bijvoorbeeld een platte condensator - twee geplaatste platen die in grootte en tegengesteld zijn door het bord, gescheiden door een diëlektrische laag, en de afstand tussen de platen is veel minder dan de grootte van de platen.
Op alle punten van een homogene veld voor lading v., ingevoerd in een homogeen veld met spanning E., handelt hetzelfde in grootte en richtingmacht gelijk F. = Eq.. En als de lading v. Positief, valt de richting van kracht samen met de richting van de spanningsvector, en als de lading negatief is, dan is de vector van kracht en spanning zich tegengesteld aangeregeld.
Positieve en negatieve puntkosten worden weergegeven in figuur:
Superposition-principe
Als het elektrische veld gecreëerd door verschillende geladen instanties wordt onderzocht met behulp van een testkosten, is de resulterende kracht gelijk aan de geometrische som van de krachten die op een testkosten van elk geladen lichaam afzonderlijk handelen. Bijgevolg is de spanning van het elektrisch veld gecreëerd door het ladingssysteem op dit punt van de ruimte gelijk aan de vectorsom van de spanning van de elektrische velden die op dezelfde kosten van de kosten afzonderlijk zijn gemaakt:
Deze eigenschap van het elektrische veld betekent dat het veld ondergeschikt is superposition-principe. In overeenstemming met de wet van de Coulon, de spanning van het elektrostatische veld gecreëerd door een puntkosten V. op afstand r. Van hem, gelijk aan module:
Dit veld wordt Coulomb genoemd. In het Coulomb-veld is de richting van de spanningsvector afhankelijk van het ladingsteken V.: als een V. \u003e 0, dan is de spanningsvector gericht op lading als V. < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.
De elektrische veldsterkte, die het geladen vlak in de buurt van het oppervlak creëert:
Dus, als de taak vereist is om de intensiteit van het veld van het ladingssysteem te bepalen, moet u optreden bij het volgende algoritme:
- Teken een tekening.
- Beeld de veldsterkte van elke lading afzonderlijk op het gewenste punt. Vergeet niet dat spanningen gericht zijn op negatieve lading en van een positieve lading.
- Bereken elk van de spanningen volgens de bijbehorende formule.
- Vouw spanning vector geometrisch (d.w.z. vector).
Potentiële energie-interactie-energie
Elektrische ladingen communiceren met elkaar en met een elektrisch veld. Elke interactie beschrijft potentiële energie. Potentiële energie-interactie van twee punt elektrische kosten Berekend door de formule:
Let op het gebrek aan modules op kosten. Voor variëteitskosten heeft de interactie-energie een negatieve waarde. Dezelfde formule is ook geldig voor de energie van de interactie van uniform geladen bollen en ballen. Zoals gewoonlijk wordt in dit geval de afstand r gemeten tussen de centra van de ballen of sferen. Als de kosten niet twee zijn, maar meer, dan moet de energie van hun interactie als volgt worden beschouwd: breek het systeem van kosten voor alle mogelijke paren, bereken de energie van de interactie van elk paar en vat alle energieën voor alle paren samen .
De taken op dit onderwerp zijn opgelost, evenals de taken van de wet van behoud van mechanische energie: eerst is de eerste interactie-energie, dan de laatste. Als de taak wordt gevraagd om werk aan de kosten van lasten te vinden, is het gelijk aan het verschil tussen de initiële en laatste totale energie van de interactie van de kosten. De energie van de interactie kan ook overschakelen naar kinetische energie of andere soorten energie. Als de lichamen op een zeer lange afstand liggen, vertrouwt de energie van hun interactie gelijk aan 0.
Let op: als de taak vereist is om de minimale of maximale afstand tussen de instanties (deeltjes) te vinden bij het verplaatsen, wordt deze aandoening voltooid op dat moment wanneer de deeltjes op dezelfde snelheid in één richting bewegen. Daarom moet het besluit worden gestart met het verslag van de wet van het behoud van de impuls, waaruit dezezelfde snelheid zich bevindt. En dan moet u de wet van behoud van energie schrijven, rekening houdend met de kinetische energie van de deeltjes in het tweede geval.
Potentieel. Potentieel verschil. Spanning
Het elektrostatische veld heeft een belangrijke eigenschap: de werking van het vermogen van het elektrostatische veld wanneer de lading wordt verplaatst vanaf het ene punt van het veld naar het andere, is niet afhankelijk van de vorm van het traject, maar wordt alleen bepaald door de positie van de initiaal en eindpunt en de laadwaarde.
Het resultaat van de onafhankelijkheid van het werk aan de vorm van het traject is de volgende verklaring: het werk van de kracht van het elektrostatische veld wanneer de lading langs een gesloten traject beweegt, is nul.
Het eigendom van het potentieel (onafhankelijkheid van werk aan de vorm van het traject) van het elektrostatische veld Hiermee kunt u het concept van potentiële ladingsenergie in het elektrische veld invoeren. En de fysieke hoeveelheid gelijk aan de verhouding van de potentiële energie van een elektrische lading in het elektrostatische veld aan de omvang van deze lading wordt genoemd potentieel φ Elektrisch veld:
Potentieel φ Het is de energiekarakteristiek van het elektrostatische veld. In het internationale systeem van eenheden (en) is de eenheid van potentieel (en dus het verschil van potentialen, d.w.z. spanningen) Volt [B]. Het potentieel is een scalaire waarde.
Bij veel taken van elektrostatica, bij het berekenen van de potentialen voor een ondersteuningspunt, waarbij de waarden van potentiële energie en potentiaal worden toegepast op nul, is het handig om een \u200b\u200boneindig afstandspunt te nemen. In dit geval kan het concept van potentieel als volgt worden bepaald: het veldpotentieel op dit punt van de ruimte is gelijk aan het werk dat elektrische krachten presteren bij het verwijderen van een enkele positieve lading van dit punt naar het oneindige.
Herinneren aan de formule voor de potentiële energie van de interactie van tweepuntsheffingen en het scheiden van het door een van de kosten in overeenstemming met de bepaling van het potentieel, dat verkrijgen we dat potentieel φ velden van puntkosten V. op afstand r. Van het ten opzichte van een oneindig afgelegen punt wordt als volgt berekend:
Het potentieel berekend door deze formule kan positief en negatief zijn, afhankelijk van het laadteken dat het heeft gemaakt. Dezelfde formule drukt het potentieel uit van het veld van een gelijkmatig geladen bal (of bol) bij r. ≥ R. (buiten de bal of bol), waar R. - Ballonradius en de afstand r. Het wordt geteld vanuit het midden van de bal.
Voor een visuele weergave van het elektrische veld, samen met energielijnen gebruiken equipotentiële oppervlakken. Het oppervlak, in alle punten waarvan het potentieel van het elektrische veld dezelfde waarden heeft, wordt het equipotentiaal oppervlak of het oppervlak van gelijke potentieel genoemd. De hoogspanningsleidingen van het elektrische veld liggen altijd loodrecht op de equipotentiële oppervlakken. Equipotentiële oppervlakken van het Coulomb-veld van puntkosten zijn concentrische bollen.
Elektrisch spanning Dit is gewoon het verschil van potentialen, d.w.z. Definitie van elektrische spanning kan worden gespecificeerd door de formule:
In een homogeen elektrisch veld is er een verband tussen de veldsterkte en spanning:
Elektrisch veldwerk Het kan worden berekend als het verschil in de initiële en ultieme potentiële energie van het ladingssysteem:
De werking van het elektrische veld in de algemene zaak kan ook worden berekend door een van de formules:
In een uniform veld, wanneer de lading langs zijn elektriciteitslijnen beweegt, kan de veldbediening ook worden berekend door de volgende formule:
In deze formules:
- φ - Elektrisch veldpotentieel.
- ∆φ - Potentieel verschil.
- W. - Potentiële ladingsenergie in een extern elektrisch veld.
- EEN. - het werk van het elektrische veld om lading (kosten) te verplaatsen.
- v. - de lading die wordt verplaatst in een extern elektrisch veld.
- U. - Spanning.
- E. - Elektrische veldsterkte.
- d. of Δ. l. - de afstand waarnaar wordt verplaatst langs de hoogspanningslijnen.
In alle eerdere formules ging het over het werk van het elektrostatische veld, maar als de taak verklaart dat "werk moet worden gedaan", of we het hebben over "werk van externe krachten", dan moet dit werk hetzelfde worden beschouwd als de veldwerk, maar met tegengestelde teken.
Principe van superpositiepotentieel
Uit het principe van superpositie van de spanningen van velden die door elektrische kosten zijn gecreëerd, wordt het principe van superpositie voor mogelijkheden gevolgd (met het veld Potentiële teken afhankelijk van het laadbord dat het veld heeft gemaakt):
Let op hoe eenvoudiger het beginsel van superpositie van het potentieel dan spanningen toepassen. Het potentieel is een scalaire waarde die geen aanwijzingen heeft. Potentialen vatten eenvoudig numerieke waarden samen.
Elektrische container. Platte condensor
Wanneer de laadgeleider is gemeld, is er altijd een bepaalde limiet, wat niet langer in staat is om het lichaam in rekening te brengen. Voor de kenmerken van het vermogen van het lichaam om de elektrische lading te accumuleren, introduceren het concept elektrische capaciteit. De capaciteit van een afgelegen geleider noemt de verhouding van zijn lading aan het potentieel:
In het systeem wordt de container gemeten in de farades [F]. 1 Farad - Extreem grote capaciteit. Ter vergelijking, de capaciteit van de hele wereld is aanzienlijk minder dan één Faraday. De capaciteit van de geleider is niet afhankelijk van de lading of op het potentieel van het lichaam. Evenzo is de dichtheid niet afhankelijk van de massa of op het volume van het lichaam. De capaciteit hangt alleen af \u200b\u200bvan de lichaamsvorm, de grootte en de eigenschappen ervan.
Elektriciteit Systemen van twee geleiders worden een fysieke waarde genoemd, zoals gedefinieerd als de verhouding v. Een van de geleiders aan het potentiële verschil δ φ Tussen hen:
De omvang van de elektrische conditioner is afhankelijk van de vorm en grootte van de geleiders en de eigenschappen van de diëlektrische scheiding van de geleiders. Er zijn dergelijke configuraties van geleiders waarin het elektrische veld is geconcentreerd (gelokaliseerd) alleen in een bepaald ruimte. Dergelijke systemen worden genoemd condensorsen geleiders die de condensator vormen, worden genoemd planmarks.
De eenvoudigste condensor is een systeem van twee platte geleidende platen die zich parallel aan elkaar gelegen in klein zijn in vergelijking met de omvang van de afstanden van de afstand en gescheiden door een diëlektrische laag. Zo'n condensor wordt genoemd vlak. Het elektrische veld van een platte condensor wordt voornamelijk gelokaliseerd tussen de platen.
Elk van de geladen platen van de platte condensator creëert een elektrisch veld in de buurt van het oppervlak, waarvan de spanningsmodule wordt uitgedrukt door de verhouding van het bovenstaande. Dan is de spanningsmodule van het uitkomstveld in de condensor gecreëerd door twee platen gelijk aan:
Buiten de condensor zijn de elektrische velden van twee platen in verschillende richtingen gericht en daarom het resulterende elektrostatische veld E. \u003d 0. Het kan worden berekend met de formule:
Aldus is de elektrische capaciteit van de platte condensator recht evenredig met het gebied van de platen (platen) en omgekeerd evenredig met de afstand tussen hen. Als de ruimte tussen de platen is gevuld met een diëlektrisch, neemt de elektrische capaciteit van de condensator toe ε tijd. Let daar op S. In deze formule is er een gebied van slechts één condensator geplateerd. Wanneer de taak het heeft over "plannaten", bedoelen ze dit bedrag. Je hoeft het nooit te vermenigvuldigen of te delen.
Laten we opnieuw een formule geven voor lading condensor. Onder de lading van de condensator wordt alleen de lading van zijn positieve aanval verstaan:
De aantrekkingskracht van de platen van de condensor. De kracht die op elk vlak werkt, wordt bepaald door het veld niet-compleet condensator en het veld gemaakt door de tegenovergestelde klem (het voorkomen zelf werkt niet). De spanning van dit veld is gelijk aan de helft van de spanning van het volledige veld, en de kracht van de interactie van de platen:
De energie van de condensor. Het wordt de energie van het elektrische veld in de condensor genoemd. Ervaring toont aan dat de geladen condensor een voorraad energie bevat. De energie van de geladen condensator is gelijk aan het werk van de externe krachten die moeten worden geïndeerd om de condensator op te laden. Er zijn drie equivalente vormen van opname van de formule voor de energie van de condensor (ze volgen een van de ander als u gebruik maakt van de verhouding v. = Cu.):
Besteed speciale aandacht aan de uitdrukking: "De condensor is verbonden met de bron." Dit betekent dat de spanning op de condensor niet verandert. En de uitdrukking "De condensator die en is uitgeschakeld van de bron" betekent dat de condensatorheffing niet zal veranderen.
Elektrische veldsenergie
Elektrische energie moet worden beschouwd als potentiële energie die is opgeslagen in een geladen condensor. Volgens moderne ideeën is de elektrische energie van de condensor gelokaliseerd in de ruimte tussen de condensatorplaten, dat wil zeggen in het elektrische veld. Daarom wordt het de energie van het elektrische veld genoemd. De energie van geladen lichamen is geconcentreerd in de ruimte waarin er een elektrisch veld is, d.w.z. Je kunt praten over de energie van het elektrische veld. De condensator heeft bijvoorbeeld energie geconcentreerd in de ruimte tussen zijn platen. Het is dus logisch om een \u200b\u200bnieuwe fysieke kenmerkende in te voeren - de volumetrische energiedichtheid van het elektrische veld. In het voorbeeld van een platte condensator kunt u een dergelijke formule krijgen voor de volumetrische energiedichtheid (of de energie van de eenheid van het elektrische veldvolume):
Consessor-verbindingen
Parallelle condensatoraansluiting - Om de tank te verhogen. Condensantoren zijn verbonden door dezelfde naam geladen platen, alsof door het gebied van even geladen platen te vergroten. De spanning van alle condensatoren is hetzelfde, de totale lading is gelijk aan de som van de kosten van elk van de condensatoren, en de totale capaciteit is ook gelijk aan het bedrag van de containers van alle condensatoren die parallel zijn aangesloten. Drink formules voor parallelle condensatoraansluiting:
Voor opeenvolgende condensatoraansluiting De totale capaciteit van de batterij van de condensatoren is altijd minder dan de container van de kleinste condensator opgenomen in de batterij. Een sequentiële verbinding wordt gebruikt om de spanning van de condensorafbraak te verhogen. We zullen de formule omleiden voor een consistente condensatoraansluiting. De totale capaciteit van achtereenvolgens verbonden condensatoren komt uit de verhouding:
Uit de wet van het behoud van de lading volgt dat de kosten op naburige platen gelijk zijn:
De spanning is gelijk aan het aantal spanningen op afzonderlijke condensatoren.
Voor twee achtereenvolgende condensors geeft de bovenstaande formule ons de volgende uitdrukking voor een totale capaciteit:
Voor N. Dezelfde consequent verbonden condensatoren:
Geleidende bol
De veldsterkte in de geladen geleider is nul. Anders zou elektrische stroom op vrije kosten in de geleider werken, die deze kosten zouden dwingen om in de geleider te bewegen. Deze beweging zou op hun beurt leiden tot het opwarmen van de geladen geleider, die niet echt gebeurt.
Het feit dat er in de geleider er geen elektrisch veld is, kan anders worden begrepen: als het ware, zouden de geladen deeltjes weer bewegen en ze zouden precies bewegen om dit veld op hun eigen veld te verminderen, omdat In het algemeen zouden ze niet willen bewegen, omdat elk systeem toegewijd is aan evenwicht. Vroeg of laat zouden alle gemotiveerde kosten op die plaats stoppen, zodat het veld binnen de geleider niet langer wordt.
Op het oppervlak van de geleider is de spanning van het elektrische veld maximaal. De omvang van de spanning van het elektrische veld van de opgeladen bal buiten zijn limieten, zoals het uit de geleider verwijdert en wordt berekend met de formule, vergelijkbaar met de formules voor de intensiteit van het Punt Lading Field, waarin afstanden worden geteld van het centrum van de bal.
Aangezien de veldsterkte in de geladen geleider nul is, is het potentieel op alle punten binnen en op het oppervlak van de geleider hetzelfde (alleen in dit geval het potentiële verschil, en daarom is de spanning nul). Het potentieel in de geladen schaal is gelijk aan het potentieel op het oppervlak. Het potentieel buiten de bal wordt berekend met de formule, vergelijkbaar met de formules voor het potentieel van een puntkosten, waarin afstanden worden geteld uit het midden van de bal.
Straal R.:
Als de bal wordt omgeven door een diëlektricum, dan:
Eigenschappen van de geleider in het elektrische veld
- In de geleider is de veldsterkte altijd nul.
- Het potentieel in de geleider op alle punten is hetzelfde en gelijk aan het potentieel van het oppervlak van de geleider. Wanneer de taak zegt dat "de geleider in rekening wordt gebracht tot potentieel ... in", dan bedoelen ze het potentieel van het oppervlak.
- Buiten van de geleider in de buurt van het oppervlak, is de veldsterkte altijd loodrecht op het oppervlak.
- Als de geleider de lading informeert, wordt het allemaal gedistribueerd op een zeer dunne laag nabij het oppervlak van de geleider (meestal wordt gezegd dat de gehele lading van de geleider op zijn oppervlak wordt verdeeld). Het is gemakkelijk uitgelegd: het feit is dat de lading van het lichaam wordt geïnformeerd, wij brengen hem de ladingdragers van één teken, d.w.z. De ladingen van dezelfde naam, die zijn afgestoten. Dus ze zullen ernaar streven zich afgespreiden van elkaar op de maximale afstand van alles, d.w.z. Squake de edges van de dirigent. Als gevolg hiervan, indien van de geleider om de kern te verwijderen, dan zullen de elektrostatische eigenschappen op geen enkele manier veranderen.
- Buiten de geleider is de veldsterkte de groter dan het curve-oppervlak van de geleider. De maximale waarde van spanning wordt bereikt in de buurt van de randen en scherpe fesoms van het oppervlak van de geleider.
Opmerkingen om complexe taken op te lossen
1. Aarding Iets betekent de verbinding van de geleider van dit object met de aarde. Tegelijkertijd worden de potentialen van de aarde en het bestaande object uitgelijnd, en de kosten die nodig zijn voor deze kosten op de geleider van de grond naar het object of vice versa. Er moet rekening worden gehouden door verschillende factoren die volgen over het feit dat de aarde meer onmiskenbaar is dan elk object dat hier niet is:
- De totale lading van de aarde is voorwaardelijk gelijk aan nulo, daarom is het potentieel ook gelijk aan het NUL, en het blijft gelijk aan de NUL na het verbinden van het object met de aarde. Kortom, grond - betekent om het potentieel van het object opnieuw in te stellen.
- Om het potentieel te neuzen (en daarom, de eigen lading van een object dat zowel positief als negatief zou kunnen zijn), zal het object het land (misschien zelfs heel groot) lading moeten accepteren, en de aarde zal altijd kunnen bieden zo'n kans.
2. Herhaal opnieuw: de afstand tussen de afstotende lichamen is minimaal op het moment dat hun snelheden gelijk worden in grootte en gericht in één richting (de relatieve snelheid van ladingen is nul). Op dit punt is de potentiële energie van de interactie van de kosten maximaal. De afstand tussen de aantrekkelijke instanties is maximaal, ook op het moment van gelijkheid van snelheden gericht in één richting.
3. Als de taak een systeem is dat bestaat uit een groot aantal aanklachten, dan is het noodzakelijk om krachten te overwegen en te schilderen die handelen op de lading die niet in het midden van de symmetrie staat.
Succesvolle, ijverige en verantwoorde implementatie van deze drie punten zal u in staat stellen om een \u200b\u200bgeweldig resultaat aan de CT te tonen, het maximum van wat u in staat bent.
Een fout gevonden?
Als jij, zoals je denkt, hebt gevonden een fout in trainingsmaterialen, schrijf er dan per post over. U kunt ook schrijven over de fout in het sociale netwerk (). Geef in de brief het onderwerp (Physics of Mathematics), de naam of nummer het onderwerp of de test, het taaknummer of een plaats in de tekst (pagina) waar u denkt dat er een fout is. Beschrijf ook wat de geschatte fout is. Uw brief blijft niet onopgemerkt, de fout zal worden vastgesteld, of u zult uitleggen waarom dit geen fout is.
Cool Law:
waar F. - Kracht van elektrostatische interactie tussen twee geladen lichamen;
v. 1 , Q. 2 - Elektrische ladingsinstanties;
ε - relatieve, diëlektrische permeabiliteit van het medium;
ε 0 \u003d 8,85 · 10 -12 f / m - elektrische constante;
r.- Afstand tussen twee geladen lichamen.
Lineaire ladingdichtheid:
waar D. q -elementaire op de lengte van de lengte l.
Oppervlaktekosten Dichtheid:
waar D. q -elementaire op het oppervlak d s.
Volume van ladingdichtheid:
waar D. q -elementair, in volume D V.
Elektrische veldsterkte:
waar F. – power handelen voor lading v..
Gauss theorem:
waar E. - elektrostatische veldsterkte;
d. S. – vector , de module waarvan de module gelijk is aan het oppervlak van het oppervlak, en de richting valt samen met de richting van normaal naar de site;
v.- algebraïsche hoeveelheid gevangenen in het oppervlak D S.kosten.
Tension vectorcirculatie THEOREM:
Het potentieel van het elektrostatische veld:
waar W. P - Potentiële energiepuntenkosten v..
Potentiële punt lading:
Point Charge Field Intensity:
.
De intensiteit van het veld gecreëerd door een oneindige rechte uniform geladen lijn of oneindig lange cilinder:
waar τ - Lineaire Dichtheidskosten;
r.- Afstand van de draad of as van de cilinder tot het punt, de veldsterkte waarin wordt bepaald.
De veldsterkte gemaakt door een eindeloze uniform geladen vlak:
waar σ de oppervlaktedichtheid van de lading is.
Communicatiecapaciteit met spanning in de algemene zaak:
E \u003d -gradφ. = 
.
Potentiële communicatie met spanning in het geval van een homogeen veld:
E.= ,
waar d.- Afstand tussen punten met potentialen φ 1 en φ 2.
Communicatiecapaciteit met spanning in het geval van een veld met centrale of axiale symmetrie:
Werk van de veldtroepen om de lading q te verplaatsen vanaf het punt van het veld met het potentieel φ 1.om te wijzen met potentieel φ 2:
A \u003d q (φ 1 - φ 2).
Geleider elektrische capaciteit:
waar v. - Lading van de geleider;
φ is het potentieel van de geleider, op voorwaarde dat in het oneindige het potentieel van de geleider gelijk is aan nul.
Condensator elektrische toestand:
waar v. - de lading van de condensor;
U. - het potentiële verschil tussen de platen van de condensator.
Platte condensator elektrische capaciteit:
waarbij ε de diëlektrische permeabiliteit is van de diëlektrische bevolking tussen de platen;
d.- Afstand tussen de platen;
S. - totale platen.
Condensator Batterijvermogen Capaciteit:
b) met parallelle verbinding:
Energie van een opgeladen condensor:
,
waar v.- de lading van de condensor;
U. - het verschil van mogelijkheden tussen de platen;
C. - Elektrische capaciteit van de condensator.
DC-kracht:
waar D. v.- Charge, door de dwarsdoorsnede van de dirigent in de tijd D t..
Huidige dichtheid:
waar IK.- Huidige stroom in de geleider;
S. - Explorer-gebied.
Ohm's wet voor een perceel van een ketting die geen EDC bevat:
waar IK.- huidige sterkte op de site;
U.
R. - Weerstand van de site.
Ohm's wet voor een perceel van een ketting die EMF bevat:
waar IK.- huidige sterkte op de site;
U. - spanning aan de uiteinden van de site;
R. - volledige weerstand van de site;
ε – EMF-bron.
Ohm-wet voor gesloten (volledige) ketting:
waar IK.- Huidige kracht in de keten;
R. - Weerstand tegen externe keten;
r.- Interne bronweerstand;
ε – EMF-bron.
Kirchhoff-wetten:
2. 
,
waar is de algebraïsche hoeveelheid stroomkrachten die convergeren in het knooppunt;
- algebraïsche hoeveelheid stressdruppels in het circuit;
- Algebraïsche hoeveelheid EDC in het circuit.
Explorer Weerstand:
waar R. - Weerstand van de geleider;
ρ is de weerstand van de geleider;
l. - de lengte van de geleider;
S.
Geleiding van de geleider:
waar G. - geleidbaarheid van de geleider;
γ - de specifieke geleidbaarheid van de geleider;
l. - de lengte van de geleider;
S. - dwarsdoorsnede van de geleider.
Weerstandssysteem van geleiders:
a) met een sequentiële verbinding:
a) met een parallelle verbinding:
Huidige operatie:
,
waar EEN. - huidige operatie;
U. - Spanning;
IK. - huidige sterkte;
R.- weerstand;
t. - tijd.
Huidige stroom:
.
Joule Law - Lenza
waar V. - de hoeveelheid warmte die onderscheidt.
Ohm's wet in differentiële vorm:
j.=γ E. ,
waar j. - huidige dichtheid;
γ - Specifieke geleidbaarheid;
E.- Elektrische veldsterkte.
Communicatie van magnetische inductie met magnetische veldsterkte:
B.=μμ 0 H. ,
waar B. - Vector magnetische inductie;
μ-magnetische permeabiliteit;
H. - Magnetische veldsterkte.
Bio Law - Savara - Laplace:
,
waar D. B. - inductie van het magnetische veld gecreëerd door de geleider op een gegeven moment;
μ - magnetische permeabiliteit;
μ 0 \u003d 4π · 10 -7 GN / M - magnetische constante;
IK. - Huidige stroom in de geleider;
d. l. - element van de geleider;
r. - Radius vector uitgegeven aan het element d l. explorer tot een punt waarin de inductie van het magnetische veld wordt bepaald.
Voltooi stroom voor magnetisch veld (vectorcirculatie stelling B.):
,
waar n. - het aantal geleiders met stromen bedekt door de contour L. willekeurige vorm.
Magnetische inductie in het midden van de cirkelvormige stroom:
waar R. - straal van een cirkelvormige draai.
Magnetische inductie op de as van de cirkelvormige stroom:
,
waar h. - de afstand van het midden van de beurt tot het punt waarin de magnetische inductie wordt bepaald.
Live huidige veldinductie:
waar R. 0 - Afstand van de as van de draad naar het punt waarin de magnetische inductie wordt bepaald.
Magnetische inductie van solenoïde veld:
B \u003d.μμ 0 ni
waar N. - de verhouding van het aantal beurten van de solenoïde tot zijn lengte.
Ampere Power:
d. F. \u003d I,
waar D. F. – ampermacht;
IK. - Huidige stroom in de geleider;
d. l. - de lengte van de geleider;
B.- inductie van het magnetische veld.
Lorentz Power:
F.=v. E. +v.[v B. ],
waar F. - Lorentz Power;
v. - deeltjeskosten;
E. - Elektrische veldsterkte;
v. - deeltjessnelheid;
B. - inductie van het magnetische veld.
Magnetische stroom:
a) In het geval van een homogeen magnetisch veld en een vlak oppervlak:
Φ \u003d b n s,
waar Φ -Magnetische stroom;
B N.- projectie van de magnetische inductie vector op de vector van normaal;
S. - Contour-gebied;
b) in het geval van een inhomogene magnetische veld en willekeurige projectie:
Stroom (volledige stroom) voor toroïde en solenoïde:
waar Ψ - volledige stroom;
N is het aantal beurten;
Φ - Magnetische flux, doordringt een ronde.
Inductantiecontour:
Solenoïde inductantie:
L \u003d.μμ 0 N. 2 V,
waar L. - inductantie van de solenoïde;
μ - magnetische permeabiliteit;
μ 0 - magnetische constante;
n.- de verhouding van het aantal beurten tot zijn lengte;
V. - Solenoïde volume.
Faraday Electromagnetische inductiewetgeving:
waar ε. IK. - EMF-inductie;
– wijzig de volledige stroom per eenheidstijd.
Werk aan de beweging van een gesloten contour in een magnetisch veld:
A \u003d I.Δ Φ,
waar EEN. - Werk aan de beweging van de contour;
IK.- Huidig \u200b\u200bvermogen in het circuit;
Δ Φ – Verander de magnetische flux die de contour stroomt.
EMF Self-Induction:
Magnetische veld Energie:
Volume van magnetische veld Energiedichtheid:
,
waarbij Ω de bulkdichtheid is van de magnetische veldsenergie;
B.- inductie van het magnetische veld;
H. - Magnetische veldsterkte;
μ - magnetische permeabiliteit;
μ 0 - magnetische constante.
3.2. Concepten en definities
? Maak een lijst van de eigenschappen van de elektrische lading.
1. Er zijn kosten van twee typen - positief en negatief.
2. De kosten van dezelfde naam zijn afgestoten, de VARIEPETES worden aangetrokken.
3. Projecties hebben eigendom van discreties - allemaal in het kleinste elementaire.
4. De lading is invariant, de waarde ervan is niet afhankelijk van het referentiesysteem.
5. De lading is additief - de lading van het TEL-systeem is gelijk aan de som van de kosten van alle instanties van het systeem.
6. Volledige elektrische lading van een gesloten systeem is er een permanente waarde
7. Vaste kosten - de bron van het elektrische veld, verplaatsende lading - de bron van het magnetische veld.
? Woord de wet van Coulomb.
De sterkte van de interactie van tweepunts vaste kosten is evenredig met het product van ladingswaarden en omgekeerd evenredig met het vierkante vierkant tussen hen. De kracht langs de lijn die de kosten verbindt, is gericht.
? Wat is een elektrisch veld? Elektrische veldsterkte? Woord het beginsel van de superpositie van de elektrische veldsterkte.
Het elektrische veld is een soort van kwestie in verband met elektrische kosten en het verzenden van de werking van sommige kosten voor anderen. Spanningen - de vermogenskenmerken van het veld gelijk aan het vermogen dat op een enkele positieve lading op dit puntpunt wordt geplaatst. Het principe van superpositie is de veldsterkte die is gemaakt door het Dot Ladingssysteem is gelijk aan de vectorsom van de veldintensiteit van elke lading.
? Wat wordt vermogensleidingen genoemd van de elektrostatische veldsterkte? Maak een lijst van de eigenschappen van energielijnen.
De lijn tangens op elk punt dat samenvalt met de richting van de veldsterkte vector wordt vermogen genoemd. Eigenschappen van hoogspanningsleidingen - Begin op positief, eindigt op negatieve kosten, niet onderbreken, elkaar niet met elkaar kruisen.
? Geef de definitie van een elektrische dipool. Dipoolveld.
Het systeem van twee gelijk in de module tegengesteld aan het teken van punt elektrische ladingen, waarvan de afstand niet genoeg is in vergelijking met de afstand tot de punten, waar de actie van deze kosten wordt waargenomen. De spanning zal de richting tegengesteld aan de Vector van het elektrische moment van de dipool (die, op zijn beurt, gericht op negatieve lading tot positief).
? Wat is het potentieel van het elektrostatische veld? Woord het principe van superpositie van het potentieel.
De scalaire waarde, numeriek gelijk aan de verhouding van de potentiële energie van de elektrische lading, geplaatst op dit punt van het veld, aan de omvang van deze lading. Het principe van superpositie - het potentieel van het puntkostensysteem op een bepaald punt van de ruimte is gelijk aan het algebraïsche bedrag van potentialen dat deze kosten in hetzelfde punt van de ruimte afzonderlijk zou creëren.
? Wat is de verbinding tussen spanningen en potentieel?
E.=- (E. - de variabiliteit van het veld op dit puntpunt, J - het potentieel op dit punt.)
? Bepaal het concept van "de stroom van de vector van de vlakke veldsterkte". Formuleer de elektrostatische stelling van GAUSS.
Voor willekeurige gesloten oppervlaktestroom van spanningsvector E. elektrisch veld F E.\u003d. Gauss theorem:
\u003d (hier Q I. - kosten bedekt met een gesloten oppervlak). Eerlijk voor het gesloten oppervlak van welke vorm dan ook.
? Welke stoffen worden geleiders genoemd? Hoe zijn laders en een elektrostatisch veld in de geleider? Wat is elektrostatische inductie?
Geleiders - Activiteiten waarin, onder de actie van een elektrisch veld, bestelde gratis kosten kunnen bewegen. Onder de actie van het externe veld worden de kosten opnieuw gedistribueerd, waardoor zijn eigen veld gelijk is aan de module die extern is en tegenovergesteld is. Daarom is de resulterende spanning in de geleider gelijk aan 0.
Elektrostatische inductie is een type elektrificatie, waarbij, waarbij, in het kader van de actie van het externe elektrische veld, de kosten verbonden zijn tussen delen van dit orgaan.
? Wat is de elektrische capaciteit van een afgelegen geleider, een condensor. Hoe de container van een vlakke geleider te bepalen, de batterijen van de condensatoren die in serie zijn aangesloten, parallel? Eenheid van het meten van elektrische capaciteit.
Afgelegen geleider: waar VAN -capaciteit, v.- LADING, J - Potentieel. Meting eenheid - Farad [F]. (1 F - geleidercapaciteit, waarbij het potentiële toestaat met 1 V wanneer de laadgeleider 1 CL wordt gemeld).
Capaciteit van een platte condensator. Seriële verbinding: 
. Parallelle verbinding: Met algemeen \u003d met 1 + S. 2 + ... + met N.
? Welke stoffen worden diëlektrics genoemd? Welke soorten diëlektrics ken je? Wat is polarisatie van diëlektrics?
DIELECTRICS - Stoffen waarin onder normale omstandigheden geen vrije elektrische kosten zijn. Er zijn polaire diëlektrics, niet-polaire, ferroelectrics. Polarisatie wordt het proces van oriëntatie van dipolen genoemd onder de invloed van een extern elektrisch veld.
? Wat is een elektrische verplaatsingsvector? Formuleer de postulate Maxwell.
Vector van elektrische verplaatsing D. Het kenmerkt het elektrostatische veld gecreëerd door vrije kosten (d.w.z. in vacuüm), maar met deze verdeling in de ruimte, die verkrijgbaar is in de aanwezigheid van een diëlektrisch. Postuleren Maxwell :. Fysieke betekenis - drukt de wet uit om elektrische velden te creëren door de werking van kosten in willekeurige omgevingen.
? Woord en leg de grensvoorwaarden voor het elektrostatische veld uit.
Bij het verplaatsen van het elektrische veld door de rand van de scheiding van twee diëlektrische media, wordt de vectorspanning en verplaatsing door grootte en richting gegooid. Relaties die kenmerken van deze wijzigingen worden grensvoorwaarden genoemd. Ze zijn 4:
(3), (4)
? Hoe bepaalt de energie van het elektrostatische veld? Energiedichtheid?
Energie w \u003d ( E-veldsterkte, e-diëlektrische permeabiliteit, E 0 is constant, V.- Veldvolume), energiedichtheid
? Bepaal het concept van "elektrische stroom". Soorten stromingen. Elektrische huidige kenmerken. Welke voorwaarde is noodzakelijk voor zijn gebeurtenis en bestaan?
Stroom is een bestelde beweging van geladen deeltjes. Typen geleidbaarheidstroom, bestelde beweging van vrije kosten in de geleider, convectie - ontstaat bij het verplaatsen in de ruimte van een geladen macroscopisch lichaam. Voor het voorkomen en bestaan \u200b\u200bvan de stroom is het noodzakelijk om geladen deeltjes in staat te zijn om bestelde te bewegen, en de aanwezigheid van een elektrisch veld waarvan de energie wordt geconsumeerd, zou worden besteed aan deze bestelde beweging.
? Breng en leg de continuïteitsvergelijking uit. Woord de toestand van de stationairheid van de stroom in de integrale en differentiële vormen.
Continuïteitsvergelijking. Drukt in differentiaal uit de wet van het opslaan van lading. De toestand van stationairiteit (constantheid) van de stroom in de integrale vorm: en het differentieel -.
? Noteer Ohm's wet in integrale en differentiële vormen.
Integrale vorm - ( IK. -actueel, U.- Spanning, R.-weerstand). Differentiële vorm - ( j. Huidige bepaling, G-specifieke elektrische geleidbaarheid, E. - Veldsterkte in de Explorer).
? Wat is kracht van derden? EMF?
Directe krachten delen ladingen voor positief en negatief. EDS - de verhouding van werk aan de beweging van de lading langs de gehele gesloten keten naar zijn magnitude
? Hoe is de werking en kracht van de stroom?
Bij het verplaatsen van lading v. door elektrisch circuit, aan de uiteinden van welke spanningshandelingen U.Het elektrische veld is voltooid, de huidige stroom (T-Time) wordt uitgevoerd.
? Word Kirchhoff-regels voor vertakte kettingen. Welke instandhoudingswetten worden gelegd in Kirchhoff-regels? Hoeveel onafhankelijke vergelijkingen zouden gebaseerd moeten zijn op de eerste en tweede wetten van Kirchhoff?
1. Algebraïsche hoeveelheid stromen die convergeren in het knooppunt is 0.
2. In elk willekeurig geselecteerd gesloten circuit is de algebraïsche hoeveelheid stressdruppels gelijk aan het algebraïsche bedrag van EMF's dat in dit circuit is aangetroffen. De eerste regel van Kirchhoff volgt uit de wet van het behoud van een elektrische lading. Het aantal vergelijkingen in het bedrag moet gelijk zijn aan het aantal gewenste waarden (in het systeem van vergelijkingen moet alle weerstand en EMF's bevatten).
? Elektrische stroom in gas. Ionisatie en recombinatieprocessen. Het concept van plasma.
Elektrische stroom in gassen - directionele beweging van vrije elektronen en ionen. Onder normale omstandigheden zijn de gassen diëlektrics, de geleider wordt na ionisatie. Ionisatie is het proces van ionenvorming door elektronen van gasmoleculen te scheiden. Owning vanwege de effecten van een externe ionisator - sterke verwarming, röntgen of ultraviolette bestraling, bombardementen door elektronen. Recombinatie - proces, omgekeerde ionisatie. Plasma - vertegenwoordigt volledig of gedeeltelijk geïoniseerd gas, waarin de concentraties van positieve en negatieve ladingen gelijk zijn.
? Elektrische stroom in vacuüm. Thermo-elektronische emissie.
Huidige dragers in vacuüm - elektronen die zijn gepasseerd als gevolg van emissies van het oppervlak van de elektroden. Thermo-elektronische emissie is de uitstoot van elektronen met verwarmde metalen.
? Wat weet je van het fenomeen van supergeleiding?
Een fenomeen waarin de weerstand van sommige zuivere metalen (tin, lood, aluminium) daalt tot nul bij temperaturen dicht bij absolute nul.
? Wat weet u van de elektrische weerstand van de geleiders? Wat is de specifieke weerstand, afhankelijkheid van temperatuur, specifieke elektrische geleidbaarheid? Wat weet u van de sequentiële en parallelle verbinding van de geleiders. Wat is shunt, extra weerstand?
Weerstand - de waarde, direct evenredig met de lengte van de geleider l. en achtervolgend gebied S. Dwarsdoorsnede van de geleider: (R-specifieke weerstand). Prestaties, omgekeerde weerstand. Weerstaan \u200b\u200b(weerstand van de geleider met een lengte van 1 m doorsnede 1 m 2). De weerstand is afhankelijk van de temperatuur, hier is A de temperatuurcoëfficiënt, R. en R. 0, R en R 0 is weerstand en weerstand wanneer t. en 0 0 C. Parallel - 
, consequent R \u003d R. 1 +R. 2 +…+R N.. De shunt-weerstand verbonden parallel aan de elektro-meetinrichting voor het hoofdgedeelte van de elektrische stroom om de meetgrenzen uit te breiden.
? Een magnetisch veld. Welke bronnen kunnen een magnetisch veld maken?
Het magnetische veld is een speciaal soort materie waardoor de bewegende elektrische ladingen interageren. De reden voor het bestaan \u200b\u200bvan een constant magnetisch veld een vaste geleider met een constante elektrische stroom of permanente magneten.
? Word Ampere Wet. Hoe werken de geleiders om waarvoor de huidige stromen in één (tegenovergestelde) richting?
De kracht van de ampère wordt toegepast op de geleider met de stroom.
B - Magnetische inductie, IK-stroom in Explorer, D l. - Gedragsplaats, een hoek tussen magnetische inductie en dirigent. In één richting zijn ze bezig met het tegenovergestelde - afstoten.
? Geef de definitie van de Ampere-kracht. Hoe zijn richting te bepalen?
Dit is de kracht die op de dirigent werkt met een stroom geplaatst in een magnetisch veld. De richting wordt bepaald als: de palm van de linkerhand is zodanig dat de magnetische inductielijnen erin bestonden, en de vier langwerpige vingers waren gericht in de geleider. Een geschetste duim toont de richting van de Amper-kracht.
? Leg de beweging van geladen deeltjes in een magnetisch veld uit. Wat is Lorentz Power? Hoe is de richting?
Het bewegende geladen deeltje creëert zijn eigen magnetische veld. Als het in een extern magnetisch veld wordt geplaatst, verschijnt de interactie van de velden in het optreden van kracht die handelt op een deeltje van het externe veld - de krachten van Lorentz. Richting - door de regel van de linkerhand. Voor positieve lading- vector B. Inbegrepen in de palm van de linkerhand, zijn vier vingers gericht langs de beweging van een positieve lading (snelheidsvector), de gebogen duim toont de richting van de macht van Lorentz. Tegen de negatieve lading werkt dezelfde kracht in de tegenovergestelde richting.
(v.-in rekening brengen, v.-snelheid, B.- Inductie, een hoek tussen de richting van snelheid en magnetische inductie).
? Frame met stroom in een homogeen magnetisch veld. Hoe wordt het magnetische moment bepaald?
Het magnetische veld heeft een oriënterende actie op een frame, draait het op een bepaalde manier. Het koppel wordt bepaald door de formule: M. =p. M.x. B. waar p. M. - Vector magnetisch momentframe met stroom gelijk Is. n. (Stroom op het oppervlak van de contour, per eenheid normaal op de contour), B. Magnetische inductiebodem, kwantitatief kenmerk van het magnetische veld.
? Wat is een magnetische inductievector? Hoe zijn richting te bepalen? Hoe portretteert u grafisch een magnetisch veld?
De vector van magnetische inductie is het vermogenkarakteristiek van het magnetische veld. Het magnetische veld is duidelijk afgebeeld met behulp van elektrische lijnen. Op elk punt van het veld valt de tangent van de machtslijn samen met de richting van de magnetische inductievector.
? Woord en leg de wet van Bio - Savara - Laplas uit.
Bio-Savara Law - Laplace stelt u in staat om te berekenen voor dirigent met stroom IK. Magnetisch inductieveld d B.
gemaakt in een willekeurig punt van het veld D l.
Ontdekkingsreiziger: (hier m 0 emagnetische constante, m-magnetische permeabiliteit van het medium). De richting van de inductievector wordt bepaald door de regel van de rechterschroef, als de propulsieve beweging van de schroef overeenkomt met de huidige richting in het element.
? Woord het superpositieprincipe voor het magnetische veld.
Superposition-principe - de magnetische inductie van het resulterende veld gecreëerd door verschillende stromingen of bewegende ladingen is gelijk aan de vector hoeveelheid magnetische inductie van opvouwbare velden die door elke stroom of verplaatsende lading afzonderlijk worden gecreëerd:
? Leg de belangrijkste kenmerken van het magnetische veld uit: magnetische stroom, circulatie van het magnetische veld, magnetische inductie.
Magnetische stroom F.door elk oppervlak S. Bel de waarde die gelijk is aan het product van de magnetische inductievector-module in het gebied S. en cosinushoek A tussen vectoren B. en n. (externe norm tot het oppervlak). Circulerende vector B. Volgens een gegeven gesloten lus wordt de integrale van de soort genoemd l. - Vector van de lengte van het elementaire contour. Vectorcirculatie stelling B. : Circulatie vector B. volgens een willekeurige gesloten contour is het gelijk aan het product van de magnetische constante op de algebraïsche hoeveelheid stromingen die onder dit circuit vallen. De vector van magnetische inductie is het vermogenkarakteristiek van het magnetische veld. Het magnetische veld is duidelijk afgebeeld met behulp van elektrische lijnen. Op elk punt van het veld valt de tangent van de machtslijn samen met de richting van de magnetische inductievector.
? Noteer en commentaar op de solenoïdale omstandigheden van het magnetische veld van integrale en differentiële vormen.
Vectorvelden waarin er geen bronnen zijn en afvoeren worden solenoïdaal genoemd. De toestand van het solenoïdaal van het magnetische veld in de integrale vorm: en het differentiële formulier:
? Magnetisme. Soorten magnetiek. Feromagnetics en hun eigenschappen. Wat is hysteresis?
De substantie is een magnetisch, als het in staat is om het magnetische veld in staat is onder de werking van een magnetisch veld (gemagnetiseerd). De stoffen die worden gemagnetiseerd in een extern magnetisch veld tegen de richting van het veld worden diamagnets genoemd. Het krachtige in het externe magnetische veld in de richting van het veld - Paramagnets. Deze twee klassen worden low-magnetische stoffen genoemd. Stille stoffen gemagnetiseerd, zelfs in de afwezigheid van een extern magnetisch veld, genaamd ferromagnets . Magnetische hysteresis - het verschil in de magnetisatiewaarden van de ferromagnetsis op dezelfde spanning van het magnetiserende veld, afhankelijk van de waarde van voormagnetisatie. Deze grafische afhankelijkheid wordt hysteresislus genoemd.
? Formuleer en leg de volledige huidige wet uit in integrale en differentiële vormen (de belangrijkste ur-i am magnetostatics in de substantie).
? Wat is elektromagnetische inductie? Woord en verklaren het hoofdwet van elektromagnetische inductie (Faraday-wet). Formuleer Lenza-regel.
Het optreden van de elektromotorische kracht (EDC-inductie) in de geleider in een variabel magnetisch veld of in een constante in een constant magnetisch veld bewegen wordt elektromagnetische inductie genoemd. Faraday Law: Wat zou niet de reden zijn geweest voor het veranderen van de magnetische induction-stroom die bedekt is met een gesloten geleidende circuit dat optreedt in het EDC-circuit
Het MIN-teken wordt bepaald door de LENZ-regel - de induction-stroom in het circuit heeft altijd een dergelijke richting die het magnetische veld gecreëerd door het de verandering in de magnetische flux voorkomt waarmee deze induction-stroom heeft veroorzaakt.
? Wat is het fenomeen van zelfinductie? Wat is inductantie, eenheden van meting? Stromingen bij het sluiten en openen van het elektrische circuit.
Het optreden van inductie-EMF in een geleidend circuit onder de werking van zijn eigen magnetische veld wanneer deze optreedt, wat resulteert in een verandering in de huidige stroomgeleider. Inductantie is een evenredigheidscoëfficiënt, afhankelijk van de vorm en grootte van de geleider of contour, [GN]. In overeenstemming met de regel van Lenz verhindert zelfinductie de toename van de huidige sterkte wanneer de huidige kracht is ingeschakeld en aflopend wanneer de ketting is uitgeschakeld. Daarom kan de waarde van de huidige kracht niet onmiddellijk veranderen (mechanisch analoog is inertness).
? Het fenomeen van wederzijdse inductie. De coëfficiënt van wederzijdse inductie.
Als twee vaste schakelingen zich dicht bij elkaar bevinden, dan vindt EMF bij het wijzigen van de huidige sterkte in één contour in een ander circuit. Dit fenomeen wordt wederzijdse inductie genoemd. Evenredigheidscoëfficiënten L. 21 I. L. 12 Bel de wederzijdse inductantie van contouren, ze zijn gelijk.
? Plaats de vergelijkingen van Maxwell in een integrale vorm. Leg hun fysieke betekenis uit.
; 
;
; .
Vanuit Maxwell-theorie volgt dat het elektrische en magnetische veld niet als onafhankelijk kan worden beschouwd - de verandering in één keer leidt tot een verandering in de andere.
? Magnetische veldsenergie. Magnetische veld energiedichtheid.
Energie L. -inductie, IK.- Huidige stroom.
Dichtheid 
, IN - magnetische inductie, N. - Magnetische veldsterkte, V.- mededogen.
? Het principe van relativiteit in elektrodynamica
De algemene patronen van elektromagnetische velden worden beschreven door MAXWELL-vergelijkingen. In relativistische elektrodynamica werd gevonden dat de relativistische invariant van deze vergelijkingen alleen plaatsvindt onder de toestand van de relativiteit van elektrische en magnetische velden, d.w.z. Met de afhankelijkheid van de kenmerken van deze velden uit de selectie van inertiële referentiesystemen. In het mobiele systeem is het elektrische veld hetzelfde als in het stationaire, maar in het beweegbare systeem is er een magnetisch veld, dat in het vaste systeem niet is.
Wissers en golven
Definitie 1.
Elektrostatica is een uitgebreid gedeelte van elektrodynamica, het verkennen en beschrijven van elektrisch geladen lichamen in een bepaald systeem.
In de praktijk worden twee soorten elektrostatische ladingen onderscheiden: positief (glas over zijde) en negatief (eboniet over wol). Elementaire lading is een minimumkosten ($ E \u003d 1,6 ∙ 10 ^ (-19) $ CL). De lading van een fysiek lichaam is kathed in een geheel aantal elementaire kosten: $ q \u003d ne $.
Elektriciteit van materiële organen - de herverdeling van de lading tussen de instanties. Werkwijzen voor elektrificatie: aanraking, wrijving en invloed.
De wet van behoud van een elektrische positieve lading - in een gesloten concept blijft het algebraïsche bedrag van alle elementaire deeltjes stabiel en ongewijzigd. $ Q_1 + q _2 + q _3 + ... .. + q_n \u003d const $. Proefkosten in dit geval is een positieve lading.
De wet van Kulon.
Deze wet is in 1785 experimenteel opgericht. Volgens deze theorie is de sterkte van de interactie van twee rustpuntkosten in het medium altijd recht evenredig aan het product van positieve modules en omgekeerd evenredig met het vierkant van de totale afstand tussen hen.
Het elektrische veld is een uniek type materie dat de interactie tussen stabiele elektrische ladingen uitvoert, is gevormd rond de kosten, treft alleen rekening.
Een dergelijk proces van punt vaste elementen wordt volledig gehoorzaamd door de wet van de derde Newton, en wordt beschouwd als het resultaat van het afstoten van elkaar met dezelfde powerattracties aan elkaar. De relatie van stabiele elektrische ladingen in elektrostatica wordt Coulomb-interactie genoemd.
De wet van Coulomb is vrij eerlijk en nauwkeurig voor geladen materiële lichamen, gelijkmatig geladen ballen en bollen. In dit geval worden in de verte de parameters van de spacecenters voornamelijk genomen. In de praktijk is deze wet goed en wordt snel uitgevoerd als de waarden van geladen lichamen veel minder zijn dan de afstand tussen hen.
Notitie 1.
In het elektrische veld opereert ook geleiders en diëlektrics.
De eerste vertegenwoordigt met vrije vervoerders van de elektromagnetische lading van een stof. Binnen de geleider kan het vrije verkeer van elektronen optreden. Deze elementen omvatten oplossingen, metalen en verschillende elektrolytmelt, ideale gassen en plasma.
Dielectrics zijn stoffen waarin er geen gratis elektrische ladingsdragers kunnen zijn. Het vrije verkeer van elektronen in de diëlektrics zelf is onmogelijk, aangezien de elektrische stroom niet doorloopt. Het zijn deze fysieke deeltjes die een onvolledige diëlektrische eenheid permeabiliteit hebben.
Hoogspanningslijnen en elektrostatica
De vermogensleidingen van de initiële spanning van het elektrische veld zijn continue lijnen, de raakpunten waaraan in elk medium waardoor ze volledig samenvallen met de as van spanning.
De belangrijkste kenmerken van hoogspanningslijnen:
- niet kruisen;
- niet gesloten;
- stal;
- de laatste richting valt samen met de richting van de vector;
- beginnend met $ + Q $ of in het oneindige, het einde van $ - Q $;
- vorm in de buurt van aanklachten (waar meer spanning);
- loodrecht op het oppervlak van de hoofdgeleider.
Definitie 2.
Het verschil van elektrische potentialen of spanning (F of $ U $) is de grootte van de potentialen in de initiële en eindpuntpunten van het positieve ladingstraject. Hoe minder de potentiële veranderingen op het segment van het pad, hoe minder uiteindelijk de veldsterkte.
De elektrische veldsterkte is altijd gericht op het verminderen van het eerste potentieel.
Figuur 2. Potentiële energie van het elektrische laadsysteem. Author24 - Student Internet Exchange
De elektrische capaciteit kenmerkt het vermogen van enige geleider om de nodige elektrische lading op zijn eigen oppervlak te accumuleren.
Deze parameter is niet afhankelijk van de elektrische lading, maar de geometrische afmetingen van de geleiders, hun vormen, de locatie en eigenschappen van het medium kunnen door het worden beïnvloed.
De condensor is een universeel elektrisch apparaat dat helpt snel een elektrische lading te verzamelen voor het terugkeren van het in een keten.
Elektrisch veld en zijn spanning
Volgens moderne ideeën van wetenschappers hebben elektrische stabiele ladingen geen rechtstreeks van invloed op elkaar. Elk geladen fysiek lichaam in elektrostatica maakt een elektrisch veld in de omgeving. Dit proces heeft een kracht-effect op andere geladen stoffen. Het belangrijkste eigenschap van het elektrische veld ligt in actie op puntkosten met enige kracht. Aldus wordt de interactie van positief geladen deeltjes uitgevoerd door de velden die de geladen elementen omringen.
Dit fenomeen is mogelijk om door de zogenaamde testkosten te onderzoeken - een kleine hoeveelheid elektrische lading, die geen significante herverdeling van bestudeerde ladingen maakt. Voor de kwantitatieve detectie van het veld wordt de stroomfunctie geïntroduceerd - de elektrische veldsterkte.
Spanningen worden een fysieke indicator genoemd, die gelijk is aan de verhouding van de macht waarmee het veld de proefladen beïnvloedt, die op dit puntpunt is geplaatst, op de grootte van de lading zelf.
De elektrische veldsterkte is een vector fysieke waarde. De richting van de vector in dit geval valt samen in elk materiaalpunt van de omliggende ruimte met de richting van de kracht die op de positieve lading handelt. Het elektrische veld dat niet in de loop van de tijd verandert en vaste elementen wordt beschouwd als elektrostatisch.
Om het elektrische veld te begrijpen, worden elektrische lijnen gebruikt, die zodanig worden uitgevoerd dat de richting van de hoofdas van spanning in elk systeem samenviel met de richting van het raakpunt tot het punt.
Potentieel verschil in elektrostatica
Het elektrostatische veld omvat een belangrijke eigenschap: de werking van de krachten van alle bewegende deeltjes bij het verplaatsen van een punt lading van het enig punt van het veld naar het andere is niet afhankelijk van de richting van het traject, maar wordt uitsluitend bepaald door de positie van de initiaal en laatste lijnen en de laadparameter.
Het resultaat van de onafhankelijkheid van het werk aan de vorm van het verloop van de kosten is de volgende verklaring: de functionaliteit van het vermogen van het elektrostatische veld wanneer de lading langs een gesloten traject wordt omgezet, is altijd nul.
Figuur 4. Potentieel van het elektrostatische veld. Author24 - Student Internet Exchange
De eigenschappen van het potentieel van het elektrostatische veld helpt bij het introduceren van het concept van potentiële en interne ladingergie. En de fysieke parameter gelijk aan de verhouding van potentiële energie in het veld tot de grootte van deze lading wordt het constante potentieel van het elektrische veld genoemd.
Bij veel complexe taken van elektrostatica, bij het bepalen van de mogelijkheden voor het steunmateriaalpunt, waar de omvang van de potentiële energie en het potentieel nul is, is het handig om een \u200b\u200boneindig afgelegen punt te gebruiken. In dit geval wordt het belang van het potentieel als volgt bepaald: het potentieel van het elektrische veld op elk punt van de ruimte is gelijk aan het werk dat de interne krachten presteren bij het verwijderen van een positieve eenheid lading van dit systeem in het oneindige.