--> Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè ïîëåé. Ôèçèêà 10-11 êë. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ýëåêòðîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10-11 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà

 


§ 1.9. Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè ïîëåé

Íåäîñòàòî÷íî óòâåðæäàòü, ÷òî ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ñóùåñòâóåò. Íàäî ââåñòè êîëè÷åñòâåííóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ. Ïîñëå ýòîãî ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ ìîæíî áóäåò ñðàâíèâàòü äðóã ñ äðóãîì è ïðîäîëæàòü èçó÷àòü èõ ñâîéñòâà.

Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ

Ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå îáíàðóæèâàåòñÿ ïî ñèëàì, äåéñòâóþùèì íà ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä. Ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ìû çíàåì î ïîëå âñå, ÷òî íóæíî, åñëè áóäåì çíàòü ñèëó, äåéñòâóþùóþ íà ëþáîé çàðÿä â ëþáîé òî÷êå ïîëÿ. Ïîýòîìó íàäî ââåñòè òàêóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ, çíàíèå êîòîðîé ïîçâîëèò îïðåäåëèòü ýòó ñèëó.

Óòâåðæäåíèå î ðåàëüíîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïîëå ñóùåñòâóåò â îïðåäåëåííîé îáëàñòè ïðîñòðàíñòâà è òîãäà, êîãäà ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ â ýòîé îáëàñòè íåò.

Åñëè ïîî÷åðåäíî ïîìåùàòü â îäíó è òó æå òî÷êó ïîëÿ íåáîëüøèå (ïðîáíûå) çàðÿæåííûå òåëà, òî îáíàðóæèòñÿ, ÷òî ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä ñî ñòîðîíû ïîëÿ, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà ýòîìó çàðÿäó.

Äåéñòâèòåëüíî, ïóñòü ïîëå ñîçäàåòñÿ òî÷å÷íûì çàðÿäîì q1. Ïîëîæåíèå ïðîèçâîëüíîé òî÷êè À â ïîëå ìîæíî çàäàòü ðàäèóñîì-âåêòîðîì . Åñëè ïîìåñòèòü â òî÷êó À ïðîáíûé çàðÿä q, òî íà íåãî áóäåò äåéñòâîâàòü ñèëà . Ñîãëàñíî çàêîíó Êóëîíà ýòà ñèëà ïðîïîðöèîíàëüíà çàðÿäó q:

Ïîýòîìó îòíîøåíèå ñèëû, äåéñòâóþùåé íà ïîìåùàåìûé â äàííóþ òî÷êó ïîëÿ çàðÿä, ê ýòîìó çàðÿäó â ëþáîé òî÷êå ïîëÿ íå çàâèñèò îò ïîìåùåííîãî çàðÿäà è ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê õàðàêòåðèñòèêà ïîëÿ. Ýòó ñèëîâóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ íàçûâàþò íàïðÿæåííîñòüþ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ.

Ïîäîáíî ñèëå, íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ — âåêòîðíàÿ âåëè÷èíà, åå îáîçíà÷àþò áóêâîé . Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ ðàâíà:

Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ ðàâíà îòíîøåíèþ ñèëû, ñ êîòîðîé ïîëå äåéñòâóåò íà òî÷å÷íûé çàðÿä, ê ýòîìó çàðÿäó.

 êàæäîé òî÷êå ïîëÿ íàïðÿæåííîñòü èìååò îïðåäåëåííîå çíà÷åíèå. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ çàâèñèò îò êîîðäèíàò: = (õ, ó, z).  ñëó÷àå ïåðåìåííûõ ïîëåé îíà çàâèñèò åùå îò âðåìåíè.

Èç ôîðìóëû (1.9.2) âèäíî, ÷òî ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà çàðÿä q ñî ñòîðîíû ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, ðàâíà:

Åñëè q > 0, òî âåêòîðû è íàïðàâëåíû â îäíó è òó æå ñòîðîíó (ðèñ. 1.20); ïðè q < 0 ýòè âåêòîðû íàïðàâëåíû â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû (ðèñ. 1.21). Íàïðàâëåíèå æå âåêòîðà íå çàâèñèò îò çíàêà çàðÿäà q. Îíî ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì ñèëû, äåéñòâóþùåé íà ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä.

Ôîðìóëà (1.9.2) ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè. Â ÑÈ íàïðÿæåííîñòü âûðàæàåòñÿ â íüþòîíàõ íà êóëîí (Í/Êë)*.

    *  ÑÈ åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïðèíÿòî óñòàíàâëèâàòü íà îñíîâå åäèíèöû ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ (ñì. § 1.19).

 ñèñòåìå Ãàóññà çà åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè ïðèíèìàåòñÿ íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ, ïðè êîòîðîé íà 1 åä. çàðÿäà ÑÃÑÝ äåéñòâóåò ñèëà â 1 äèí. Îáå åäèíèöû íàïðÿæåííîñòè íå èìåþò ñïåöèàëüíîãî íàçâàíèÿ.

Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->