Grafikus ábrázolása az elektrosztatikus mezők

Grafikus ábrázolása az elektrosztatikus mezők - fizika részén, összefoglaló előadások fizika grafikákat elektrosztatikus mező használatával vektor vonalak.

A grafikus ábrázolása elektrosztatikus mezők használatával vektor vonal - hajtják végre azokat úgy, hogy minden egyes pontja a vektor irányul érintőlegesen meg (6.2 ábra.). vektor vonalak nem metszik egymást, akkor kezdődik a pozitív töltés negatív végén, vagy menjen a végtelenbe. Példák a pont-töltés területén grafikus képeket ábrán látható. 6.2b, c, d.

Abban az esetben, a homogén mező (ábra. 6.2∂) minden pontján, amely ugyanaz a vektor, és a modulus, és az irányt vonalak egyenesek, párhuzamosak egymással, és egymástól bizonyos távolságra egymástól egyenlő távolságra.

Jellemzően vonal úgy végezzük, hogy a vastagság minden pontjában területén vektor meghatározható numerikus érték. Az sűrűsége a vonalak, hogy megértsék a sorok száma fut át ​​a rá merőleges sík felületre a rögzített területen.

Ábra. 6.2 szaggatott vonalak ekvipotenciális felületek. A ekvipotenciális felületet - megegyezik a felületi potenciál minden pontján a felületi potenciál # 966; Ez ugyanaz lesz. Ezért, egy elemi működése mozog a töltés q ilyen felületen nulla lesz: dA = - q d # 966; = 0. Ennek megfelelően vektor minden pontján a felület lesz merőleges, azaz mentén irányul normál vektor (ábra. 6.2e).

Mi elrendezve, hogy végezzen az ekvipotenciális felületet úgy, hogy a potenciális különbség a szomszédos felületek ugyanaz.

7.1. Flow és a keringés vektoraelektrostaticheskogo területen.

Gauss-tétel a vektor

Vegyünk egy tetszőleges kontúrt F és bármilyen felület SB inhomogén elektrosztatikus mező (lásd. Ábra. 7.1a, b).

Azután a keringetési a vektor mentén egy tetszőleges kontúr r nevezzük integráljával formájában

és EF áramlási vektor bármilyen S felület a következő kifejezés:

Tartalmazza ezeket az egyenleteket és vektorok meghatározása a következő. Ezek az egyenlő modulo egységnyi hosszúságú dl áramkör T és az egységnyi felületre dS S. vektor iránya egybeesik az irányt a bypass áramkör H, és a vektor mentén irányul vektor dS normális a helyszínen (ábra. 7.1).

Abban az esetben, elektrosztatikus mező egy tetszőleges vektor cirkulációs zártláncú F képlet szerinti (6.4) lesz egyenlő nullával:

ahol Akrug - terepmunka erő mozgatja ponttöltés qpo ezen a pályán.

Amint azt a függelékben. ez a tény annak a jele, potenciális elektrosztatikus mező. Következésképpen elektrosztatikus térben, elektromos töltések rendelkeznek a potenciális energia.

Egyenlet (7.1a) differenciális formában érvényes kis környezetében bármely pontján az elektrosztatikus mező felírható a következő (lásd Függelék ..):

Gauss-tétel hiányában dielektrikum (vákuum) van kiszerelve, mint a következők: áramlási vektoracherez tetszőleges zárt felület megegyezik az algebrai összege szabad töltések lefedett ezt a felületet, és elosztjuk a # 949; 0:

Lássuk be a tétel esetén ponttöltés területen. Tegyük fel, hogy egy zárt felület egy gömb R sugarú középpontja ponton pozitív töltés q (ábra. 7.2a).

1. szakasz. Bemutatjuk a felületi töltés sűrűség # 963; .A ezt egy töltésű felületi közelében bármely kiválasztott pont annak felületelem területen dS. tartalmazó díj dq. és képlettel számítottuk ki

tehát # 963; a töltés egységnyi felületre. Ha a sík egyenletesen töltött, majd az összes pont # 963; ugyanaz lesz (# 963; = const), és ezért a területen, mint végtelenül meghosszabbított síkja egyenletes - jelentésük egyenes vonalak erre merőleges (7.3 ábra.).

2. szakasz. Kiválasztása zárt felület a henger alakú amelyek alkotója merőleges a síkra (ábra. 7.3). Ezután EF áramlási keresztülhalad az oldalsó felületen nulla (# 945; 90 = 0. A vonalak nem metszik egymást az oldalsó felület), és így továbbra is csak átáramoljon az alsó terület S1 = S2 = S:

Harmadik szakasz. Számításaink sík díj belépő a henger:

4. szakasz. Mi kell alkalmazni Gauss-tétel kiszámításához vektor modul:

figyelembe kell venni, ha a negatív töltésű felületét.

Általános képletű (7,5) lehetővé teszi, hogy kiszámítja a területen síkkondenzátor, mint egy olyan területen a két párhuzamos sík egyenlő nagyságú és ellenkező előjellel a felületi töltést (ábra. 7.4a).

A szuperpozíció elve az elektrosztatikus mezők, arra lehet következtetni, hogy a kondenzátor területén áll fenn annak lemezek (ábra. 7.4b), és a nagysága ezen a téren

ahol - egy egység kondenzátor töltése lemezek közötti terület a kondenzátor lemezek S. vákuumban vagy gáz.

Úgy becsüljük, a potenciális különbség # 966; 1 - # 966; 2 (U vagy feszültség) a kapacitás lemezek között található d távolságra egymástól. Ehhez használjuk a képletű (6,5) és (7,6):

2. példa Field egyenletesen töltött végtelen hosszú egyenes vonalú szálak.

1. szakasz. Bemutatjuk a lineáris fonal sűrűsége díjat. Ehhez válassza ki a feltöltött huzalelemekből hosszúságú dl. tartalmazó díj dq. és ki kell számítani # 964; az alábbi képlet szerint

Egy egyenletesen töltött végtelen minden pontján # 964; Ez ugyanaz lesz (# 964; = const), így a mező ezen szál tengelyirányú szimmetria: a vonalak egyenesek, és kilépés a menet, amely merőleges síkokban fekszenek hozzá (ábra 7.5A.).

Egyenlő távolságra az izzószál, hogy van, a hengeres felületek, a modul ugyanaz lesz.

2. szakasz. Kiválasztása zárt felület a henger alakú, amelynek magassága H és egy r sugarú. henger tengelye egybeesik a menet. EF áramlás a henger alap nulla (# 945; 90 = 0), így az áramlás csak keresztül az oldalsó felület:

Harmadik szakasz. Kiszámítjuk a hossza fonal H. díj belépő a henger hossza:

4. szakasz. Mi kell alkalmazni Gauss-tétel kiszámításához vektor modul:

Általános képletű (7,8), hogy értékelje a potenciális különbség két pont között található távolságokat az R1 és R2 az izzószál (ábra 7.5A.):

- A végén a munka -

Ez a témakör tartozik a fórumban:

Állami oktatási intézmény a felsőoktatás. Ulyanovsk Állami Műszaki Egyetem.

Mit tegyünk a kapott anyag:

Minden téma ebben a szakaszban:

FIZIKAI
1. rész Mechanics. Elektromosság és mágnesesség. Ingadozások Útmutató a nappali tagozatos hallgatók a mérnöki kari

Mechanics. Anyagi pont. A mozgás az anyag pont. Sebesség és gyorsulás önkényesen mozgó pont
Mechanics - a tudomány mechanikus mozgása szervek és alatt fellépő kölcsönhatás közöttük. Kinematikája - egy része a mechanika, ami tartja magát testek mozgását, attól függően, hogy a

Kinematikája forgómozgást
Legyen m. T. sebességgel mozgó sugarú rvokrug rögzített forgástengelye kerülete (1.4 ábra). A helyzet az a pont a körön

Dinamikája az anyagi pont. Newton törvényei
Dynamics tanulmányok test mozgása miatt ezen okok (közötti kölcsönhatásokat szervek), amely okozhat adott karakter a mozgás. A mechanikai kölcsönhatás a test más szervek leíró

A gravitációs erő, a gravitációs erő, a testsúly
Newton megállapította egyetemes tömegvonzás törvénye - lényeges pontokon vonzzák egymást egy F erő arányos a tömegek az m1 és m2

Inerciarendszer. A tehetetlenségi erő
Newton törvényei végzik csak inerciális referencia rendszereket. Referencia keret ellentétes irányban mozgó tehetetlenségi gyorsulás, az úgynevezett neinertsialnymi.Vneinertsia

A tömegközéppont. A törvény lendületmegmaradás
Az alábbiakban a tömegközéppontja rendszer szervek megérteni pontot a térben, amelynek a helyzete a viszonyítva sugárral definiált ISO-vektorral

Kinetikus energia. Munkát. teljesítmény
Tekintsünk egy egyszerű rendszer, amely egyetlen részecske, amelyre az erő hat. Írunk az egyenlet a részecskék mozgását:

potenciális energia
Potenciális energia jellemzi rendszert szervek csak akkor, ha a rendszer a szervek között végzik úgy, hogy a konzervatív erők. Úgynevezett konzervatív erők

Rotációs mozgás egy merev test. Tehetetlenségi nyomaték. Steiner-tétel
Úgynevezett szilárd test, amelyben nincs mozgás bizonyos részeinek a test képest a másik. Ha egy egyenes vonalat húzott két ponton át a test párhuzamos a sa

A mozgási energia egy forgó merev test
Definiáljuk a kifejezést kinetikus energia a szervezetben, forgó információ a kedvező tengely (ábra. 3.2). Osszuk a test különböző mater

Az alapvető egyenlet a dinamika a rotációs mozgás
Ha a test rögzítve a rögzített tengely O hozzuk forgómozgást a működés során a hatályos

Súrlódási erő. Statikus és a kinematikus súrlódás
Mozgó test találkozik mozgása ellenállásba a környezettől és egyéb szervek, amellyel érintkezésbe kerül. Mindenesetre mozgó test súrlódási erők jogszabály

kifejtenünk
Ábra. 3.4 Ha a test feküdt a vízszintes síkban (ábra. 3.4), hogy

kinematikai súrlódás
Amontons Act - Coulomb súrlódás a csúszó fejezhető ki képlettel: FSK = f'n, (3.12), ahol F „- súrlódási, és

Feltételei folyadék áramlás folyamatosságát
Folyadékáramlást szokásosan képviseli a jelenlegi vonalak - az a vonal minden egyes ponton, ahol a folyadék részecskesebesség vektorok irányulnak

Bernoulli-törvény
Vegyük az ideális összenyomhatatlan közeg a cső áram. Az intézkedés alapján a nyomás ható erők, amelyek a folyékony, nagy mennyiségű

Belső súrlódási erő
Ideális folyékony t. E. nélkül folyadék súrlódás, egy absztrakció. Minden valós folyadékok és gázok, hogy kisebb vagy nagyobb mértékben inherens viszkozitás vagy a belső súrlódás. Viszkozitás nyilvánul

Lamináris és turbulens áramlás
Kétféle a folyadékáramlás (vagy gáz). Néhány esetben a folyadékot, hogy van osztva rétegek, hogy csúsztassa egymáshoz képest keverés nélkül. Egy ilyen áramlás nevezzük lámák

Galileo átalakulás. Galilei relativitás elve
Tekintsünk két inerciális referencia képkocka rendszerek (4.3 ábra.) - rögzített K koordinátatengelyeken Ox, Oy, Ozi mozog ahhoz képest állandó sebességgel

Minden fizikai jelenségek fordulnak elő egyformán minden ISO;
4) Minden a fizika törvényei alapján invariáns Lorentz transzformációk. Egy második posztulátum a speciális relativitáselmélet fénysebesség vákuumban ugyanaz

Következményei Lorentz transzformációk
egyidejűsége események különböző rendszerek otscheta.Pust K koordinátái x1 és x2 történhet egyidejűleg két esemény pillanatában

Relativisztikus sebességgel kívül jogot.
Hagyja mentén egybeeső tengely Ox és O'x „referencia képkocka K és K” a saját pozitív irányba állandó sebességgel mozgó test. A vetítés a vektor sebességének egy szerv

Relativisztikus expresszióját tömeg és lendület a test
Newton-egyenletek invariáns képest Galilei-transzformáció. Ugyanakkor, tekintettel a Lorentz-transzformáció, nem invariáns

Relativisztikus kifejezés az energia
Találunk egy kifejezés a kinetikus energia egy részecske relativisztikus mechanika. Növekménye dTkineticheskoy energia anyagi pont mozog az elemi

Elektromos töltések. Coulomb-törvény
A természetben kétféle elektromos töltések - pozitív és negatív. azt találták, hogy az elektromos töltést a test alapján egy kísérletsorozatot, amelyben nagyszámú elemi

Potenciális energia. Lehetséges. A villamos térerősség
A kölcsönhatás az állandó díjak által hordozott elektrosztatikus mező: nem lép kölcsönhatásba díjat és egy töltéssel helyett a megállapodás kölcsönhatásba lép a mező létrehozása

A térerő. A szuperpozíció elve mezők
A mennyiségi jellemző a erőhatást az elektromos mező a töltött részecskék és a test vektorként szolgál mennyiséget. úgynevezett NAM

A kapcsolat a potenciális és az erőt
Az egység végzett munkát infinitezimális elmozdulás q töltéssel az elektromos mező és DA = - dU = - d

Az elektromos mezőt a dielektromos
K dielektrikumokon azok, amelyekben nincsenek szabad töltések, vagy számuk olyan kicsi, hogy nincs jelentős hatással a jellemzőik. Köztudott, hogy Vö

Field töltött karmester
Az anyagok vezetékek vezető elektromos áram; azok a szabad töltések, amelyek képesek mozogni a vezető elektromos térben. A fém huzal

elektromos kondenzátor kapacitása
Tekintsük félreeső karmester a környéken, amelynek nincs más szervek. Képletek elektrosztatika azt mutatja, hogy vezető töltés q és annak lehetséges # 966; (Ez ugyanaz egyensúlyi

Az energia az elektromos mező
Mi ebből a képlet az energia egy töltött karmester. Tekintsük a működését a külső erők, hogy növelje a díjat a karmester q1 = 0 és q 2. Ebből a célból, mi kis részletekben

Elektromotoros erő. Ohm törvénye az egyenlőtlen részáramkörnek
Vegyünk egy zárt álló elektromos áramkör az aktuális forrást. Fontolja meg, hogy a mozgás a pozitív töltés esetén (+ q

szabályok Kirchhoff
Ezek a szabályok kiszámításához használt elágazó lánc. Megfogalmazni az első szabály Kirchhoff bevezetik a készülék elektromos áramkör - az áramkör az a pont, ahol az összejövetel

Lorentz-erő. Ampere törvénye
A díjat mozgó mágneses mezőt, egy erő, amely hívunk mágneses. Ez az erő határozza meg a töltés q, a sebesség a mozgás és a mágneses indukció

A mágneses mező számít
Minden anyag mágneses anyagok - helyezve egy külső mágneses mező, hozzák létre a mágneses mező

Faraday kísérleteket. Az a jelenség, az elektromágneses indukció
Tíz év után a kemény munka, Faraday tudta mutatni, hogy nem csak az elektromos áram hozza létre a környező mágneses mező, de a mágneses tér képes egy zárt vezetéket

légörvény
Légörvény - ez indukált áram, ami a masszív kivitelben. Az ilyen Rbudet vezeték ellenállás kicsi, és az indukciós áramokat (Ii = # 949; i / R) d

A második Maxwell egyenlet szerves formában. előfeszítő áram
Az alapötlet a Maxwell elmélete rejlik a kapcsolatot az elektromos és mágneses mezők, ha váltakozó mágneses mezőt a környező térben egy elektromos erőteret, ami viszont,

Maxwell-egyenletek
Alapján, a Maxwell elmélete lehetővé teszi, hogy leírja az elektromos és mágneses jelenségek bármilyen adathordozón, rögzíti az alábbiakban az egyenletet. 1.

harmonikus rezgések
A vibrációs mozgások tartoznak az ilyen mozgást, amelyeket a bizonyos fokú időben kiújulásának méretükkel leírja. Az ingadozások találkozunk a tanulmány a legtöbb december

Hozzáadása harmonikus rezgések az egyik irányba, és ugyanazon a frekvencián
Hagyja, hogy a test egyszerre részt két harmonikus oszcilláció azonos frekvenciájú származó egyik irányba, az amplitúdó és a

Addition egymásra merőleges rezgéseket.
Tegyük fel, hogy m. R. oszcillálhat mind az x tengely mentén és erre merőleges az Y tengely mentén. Ha mind a Excite oszcillációk, m. M. mozgatásához mentén általában görbe vonalú

csillapított rezgésnek
Csillapodó rezgések fordulnak elő zárt mechanikus rendszer (Fvnesh = 0), amelyben van energiaveszteséget leküzdésében ellenállás erők, vagy zárt oszcillációs pin

kényszerrezgés
Kevesebb kénytelen rezgések megérteni rezgések előforduló rendszer miatt a külső hatások (külső erők vagy külső feszültség), változik az idővel szerint a harmonikus törvény.

Teljesítmény a váltakozó áramú
Mi található a termelt villamos energia a váltakozó áramú. A pillanatnyi értéke erő egyenlő a termék a pillanatnyi feszültség és áram:

Vektorok és skalár
Az értékek a feladat, amely csak egy numerikus érték, az úgynevezett skalár. Példák a skaláris szolgálhat közúti, tömeg, idő és t. D. Az értékek a feladat, amely előírja, hogy a

Kapcsolódó cikkek