Če se v prostor, ki obdaja električni naboj, vnese drug naboj, bo nanj delovala Coulombova sila; To pomeni, da v prostoru, ki obdaja, obstajajo električni naboji zaščitno polje. Po zamislih sodobne fizike polje res obstaja in je poleg materije ena od oblik obstoja materije, skozi katero se izvajajo določene interakcije med makroskopskimi telesi ali delci, ki sestavljajo snov. V tem primeru govorijo o električnem polju - polju, skozi katerega medsebojno delujejo električni naboji. Upoštevamo električna polja, ki jih ustvarjajo stacionarni električni naboji in se imenujejo elektrostatična.

Za odkritja in eksperimentalne raziskave elektrostatično polje rabljeno testna točka pozitivni naboj - takšen naboj, ki ne izkrivlja proučevanega polja (ne povzroča prerazporeditve nabojev, ki ustvarjajo polje). Če v polju, ki ga ustvari naboj Q, postavite testno breme Q 0, potem nanj deluje sila F, različno na različnih točkah polja, ki je po Coulombovem zakonu sorazmerno s testnim nabojem Q 0 . Zato je razmerje F/ Q 0 ni odvisno od Q 0 in označuje elektrostatično polje na točki, kjer se nahaja preskusni naboj. Ta vrednost se imenuje napetost in je močnostna karakteristika elektrostatičnega polja.

Elektrostatična poljska jakost na dani točki je fizikalna količina, določena s silo, ki deluje na testno enoto s pozitivnim nabojem, nameščenim na tej točki polja:

Poljska jakost točkastega naboja v vakuumu

Smer vektorja E sovpada s smerjo sile, ki deluje na pozitivni naboj. Če je polje ustvarjeno s pozitivnim nabojem, potem je vektor E usmerjen vzdolž vektorja radija od naboja do zunanjega prostora (odboj testnega pozitivnega naboja); če je polje ustvarjeno z negativnim nabojem, potem je vektor E usmerjen proti naboju (sl.).

Enota za elektrostatično poljsko jakost je newton na obesek (N/C): 1 N/C je jakost takega polja, ki deluje na točkasti naboj 1 C s silo 1 N; 1 N/Cl= 1 V/m, kjer je V (volt) enota potenciala elektrostatičnega polja. Grafično je elektrostatično polje prikazano z uporabo napetostne črte -črte, katerih tangente v vsaki točki sovpadajo s smerjo vektorja E (sl.).

Ker ima na kateri koli točki v prostoru napetostni vektor samo eno smer, se napetostni črti nikoli ne sekata. Za homogeno polje(ko je vektor napetosti na kateri koli točki konstanten po velikosti in smeri) so napetostne črte vzporedne z vektorjem napetosti. Če je polje ustvarjeno s točkastim nabojem, potem so napetostne črte radialne ravne črte, ki izhajajo iz naboja, če je pozitiven (sl. a), in vključen vanj, če je naboj negativen (sl. b). Zaradi velike jasnosti je grafični način prikaza elektrostatičnega polja v elektrotehniki zelo razširjen.

Da bi lahko označili ne le smer, ampak tudi vrednost elektrostatične poljske jakosti s pomočjo napetostnih linij, smo se dogovorili, da jih narišemo z določeno gostoto: številom napetostnih črt, ki prebijajo enoto površine površina, pravokotna na natezne črte, mora biti enaka modulu vektorja E. Potem je število nateznih črt, ki prodrejo v osnovno območje d S, normalno n ki z vektorjem tvori kot a E, enako E d Scos a = E n d S, kje E str- vektorska projekcija E na normalno n na stran d S(riž.).

Vrednost dФ E \u003d E n dS \u003d E dS se imenuje tok vektorja napetosti skozi območje d S. Tukaj d S=d Sn- vektor, katerega modul je enak d S, in smer je enaka smeri normale n na spletno mesto. Izbira smeri vektorja n(in torej tudi d S) je pogojna, saj jo je mogoče usmeriti v katero koli smer. Enota vektorskega toka elektrostatične poljske jakosti je 1 V×m.

Za poljubno zaprto površino S vektor toka E skozi to površino

,

kjer je integral vzet po zaprti površini S. Vektorski tok E je algebrska vrednost: ni odvisno le od konfiguracije polja E, ampak tudi na izbiro smeri n. Za zaprte površine se vzame pozitivna smer normale navzven normalno, to je normala, usmerjena navzven od območja, ki ga pokriva površina.

Načelo neodvisnosti delovanja sil velja za Coulombove sile, tj. nastala sila F, ki deluje iz polja na poskusni naboj Q 0, je enaka vektorski vsoti sil Fi, ki delujejo nanjo s strani vsakega od naboji Q i: . F = Q 0 E in F i = Q 0 E i , kjer je E jakost nastalega polja, E i pa jakost polja, ki ga ustvari naboj Q i. Če to zamenjamo v zgornji izraz, dobimo. Ta formula izraža načelo superpozicije (prekrivanja) elektrostatičnih polj, po katerem je jakost E nastalega polja, ki ga ustvari sistem nabojev, enaka geometrijski vsoti jakosti polja, ki ga na dani točki ustvari vsak od nabojev. ločeno.

Načelo superpozicije velja za izračun elektrostatičnega polja električnega dipola. Električni dipol je sistem dveh točkovnih nabojev, enakih v absolutni vrednosti (+Q, –Q), katerih razdalja l je veliko manjša od razdalje do obravnavanih točk polja. Po principu superpozicije jakost E dipolnega polja v poljubni točki , kjer sta E+ in E– jakosti polj, ki jih ustvarjajo pozitivni in negativni naboji.

12. Dielektriki v električnem polju. Molekule polarnih in nepolarnih dielektrikov v električnem polju. Polarizacija dielektrikov. Vrste polarizacije.

1. polarni dielektriki.

V odsotnosti polja ima vsak od dipolov električni moment, vendar so vektorji električnih momentov molekul naključno nameščeni v prostoru in vsota projekcij električnih momentov v kateri koli smeri je nič:

Če zdaj dielektrik postavimo v električno polje (slika 18), bo na vsak dipol začel delovati par sil, ki bo ustvaril moment, pod vplivom katerega se bo dipol vrtel okoli osi, pravokotne na ramo , ki se nagiba k končnemu položaju, ko je vektor električnega momenta vzporeden z vektorjem poljske jakosti električno polje. Slednje bo ovirano zaradi toplotnega gibanja molekul, notranjega trenja itd. in zato

električni momenti dipolov bodo tvorili nekaj kotov s smerjo vektorja zunanjega polja, zdaj pa bo večje število molekul imelo komponente projekcije električnih momentov na smer, ki sovpadajo na primer s poljsko jakostjo in vsota projekcij vseh električnih momentov že drugačna od nič.

Vrednost, ki kaže sposobnost dielektrika, da ustvari večjo ali manjšo polarizacijo, to je, ki označuje občutljivost dielektrika na polarizacijo imenujemo dielektrična občutljivost ali dielektrična polarizabilnost ().

16. Tok vektorja električne indukcije (homogen in nehomogen opl). teče skozi zaprto površino. T. Gaussu za e-pošto. Polja v okolju.

Tako kot tok vektorja napetosti lahko uvedemo tudi koncept indukcija vektorja fluksa , pri čemer ostane enaka lastnost kot pri napetosti - vektor indukcije je sorazmeren s številom črt, ki potekajo skozi enoto površine površine. Določite lahko naslednje lastnosti:

1. Tok skozi ravno površino v enotnem polju (slika 22).V tem primeru je indukcijski vektor usmerjen vzdolž polja in tok indukcijske črte lahko izrazimo na naslednji način:

2. Tok indukcijskega vektorja skozi površino v neenakomernem polju se izračuna tako, da se površina razdeli na tako majhne elemente, da jih lahko štejemo za ravne, polje v bližini vsakega elementa pa je homogeno. Skupni pretok indukcijskega vektorja bo enak:

3. Tok indukcijskega vektorja skozi zaprto površino.

Razmislite o toku indukcijskega vektorja, ki prečka zaprto površino (slika 23). Dogovorimo se, da smer zunanjih normal velja za pozitivno. Nato je na tistih točkah površine, kjer je indukcijski vektor usmerjen tangencialno na indukcijsko črto navzven, kot

in bo tok indukcijskih črt pozitiven, in kjer bo vektor D indukcije pozitiven in kjer bo vektor D usmerjen znotraj površine, bo tok indukcijskih črt negativen, ker in . Tako je skupni tok indukcijskih linij, ki skozi in skozi zaprto površino prebijajo, enak nič.

Na podlagi Gaussovega izreka dobimo, da znotraj zaprte površine, narisane v prevodniku, ni nekompenziranih električnih nabojev. Ta lastnost se ohrani tudi v primeru, ko se vodniku dodeli presežni naboj

Na nasprotni strani se bo pojavil enak, a pozitiven naboj. Posledično bo znotraj vodnika inducirano električno polje E indus , usmerjeno proti zunanjemu polju, ki bo naraščalo, dokler ne postane enako zunanjemu polju in tako nastalo polje znotraj prevodnika postane nič. Ta proces poteka v zelo kratkem času.

Inducirani naboji se nahajajo na površini prevodnika v zelo tanki plasti.

Potencial na vseh točkah vodnika ostane enak, tj. zunanja površina prevodnika je ekvipotencialna.

Zaprt votel prevodnik ščiti samo polje zunanjih nabojev. Če so električni naboji znotraj votline, se bodo indukcijski naboji pojavili ne samo na zunanjo površino prevodnika, ampak tudi na notranji in zaprti prevodni votlini ne zastira več polja električnih nabojev, ki se nahajajo v njej.

. Poljska jakost v bližini prevodnika je neposredno sorazmerna s površinsko gostoto naboja na njem.

Naelektrena telesa lahko brez stika vplivajo druga na drugo prek električnega polja. Polje, ki ga ustvari statika električnih delcev, se imenuje elektrostatična.

Navodilo

1. Če v električno polje, ki ga ustvarja naboj Q, postavimo drug naboj Q0, bo nanj vplival z določeno silo. To primerjavo imenujemo jakost električnega polja E. Je razmerje med silo F, s katero polje deluje na pravilen električni naboj Q0 v določeni točki prostora, in vrednostjo tega naboja: E = F/ Q0.

2. Glede na določeno točko v prostoru se lahko spremeni vrednost poljske jakosti E, ki jo izrazimo s formulo E = E (x, y, z, t). Posledično se električna poljska jakost nanaša na vektorske fizikalne količine.

3. Ker je poljska jakost odvisna od sile, ki deluje na točkovni naboj, je vektor električne poljske jakosti E enak vektorju sile F. Po Coulombovem zakonu je sila, s katero dva nabita delca medsebojno delujeta v vakuumu, usmerjena vzdolž ravne črte, ki povezuje te naboje.

4. Michael Faraday je predlagal vizualizacijo poljske jakosti električnega naboja s podporo napetostnih linij. Te črte sovpadajo z vektorjem napetosti v vseh točkah vzdolž tangente. Na risbah so običajno označeni s puščicami.

5. V primeru, da je električno polje enakomerno in je njegov jakostni vektor zvezen po modulu in smeri, so jakostne črte z njim vzporedne. Če električno polje ustvarja pravilno nabito telo, so napetostne črte usmerjene stran od njega, pri negativno nabitem delcu pa proti njemu.

Nasvet 2: Kako zaznati jakost električnega polja

Da bi odkrili napetost električni polja, mu dodajte znano testno polnjenje. Izmeri silo, ki deluje nanj s strani polja in izračunajte vrednost napetosti. Če električno polje ustvarja točkovni naboj ali kondenzator, ga izračunajte po posebnih formulah.

Boste potrebovali

• elektrometer, dinamometer, voltmeter, ravnilo in kotomer.

Navodilo

1. Določanje napetosti poljubnega električnega polja Vzemimo nabito telo, katerega dimenzije so nepomembne v primerjavi z dimenzijami telesa, ki ustvarja električno polje. Naelektrena kovinska kroglica z majhno maso je popolna. Z elektrometrom izmerite vrednost njegovega naboja in ga nanesite na električno polje. Uravnotežite silo, ki deluje na električni naboj polja dinamometer in ga odčitajte v newtonih. Po tej vrednosti sile delite z vrednostjo naboja v Coulomb (E=F/q). Rezultat bo napetost električni polja v voltih na meter.

2. polja točkovni naboj Če električno polje ustvarja naboj, katerega velikost je znana, za določitev njegove jakosti na neki od njega oddaljeni točki prostora izmerite to razdaljo med izbrano točko in nabojem v metrih. Po tem, vrednost naboja v Coulomb, delite z izmerjeno razdaljo, dvignjeno na drugo potenco (q / r?). Rezultat pomnožite z 9*10^9.

3. Določitev električne napetosti polja Kondenzator Izmerite potencialno razliko (napetost) med ploščama kondenzatorja. Če želite to narediti, povežite voltmeter vzporedno z njimi, popravite rezultat v voltih. Nato izmerite razdaljo med tema ploščama v metrih. Vrednost napetosti delite z razdaljo med ploščama, rezultat je napetost električni polja. Če med ploščama ni zraka, določite dielektrično konstanto tega medija in skupno vrednost delite z njeno vrednostjo.

4. Opredelitev električnega polja ki jih je naredilo več polja mi Če je polje na dani točki rezultat superpozicije več električnih polj, poiščite vektorsko vsoto vrednosti teh polj ob upoštevanju njihove smeri (teza o superpoziciji polja). Če je treba zaznati električno polje, ki ga tvorita dva polja mi, gradijo njihove vektorje na dani točki, merijo kot med njimi. Nato kvadrirajte katero koli njihovo vrednost in poiščite njihovo vsoto. Izračunajte produkt vrednosti poljske jakosti, ga pomnožite s kosinusom kota, ki je enak 180? minus kot med vektorjema napetosti in skupno pomnožite z 2. Kasneje odštejte dobljeno število od vsote kvadratov napetosti (E=E1?+E2?-2E1E2*Cos(180?-?)). Pri gradnji polj upoštevajte to silnice iz pravih nabojev v negativne.

Sorodni videoposnetki

Objekti vektorske algebre so odseki ravne črte, ki imajo smer in dolžino, imenovano modul. Definirati modul vektor, je treba izvleči Kvadratni koren iz količine, ki je vsota kvadratov njegovih projekcij na koordinatne osi.

Navodilo

1. Za vektorje sta značilni dve osnovni lastnosti: dolžina in smer. Dolžina vektor imenovan modul ali norma in je skalarna vrednost, razdalja od začetne do končne točke. Obe lastnosti se uporabljata za grafično predstavitev različnih količin ali dejanj, recimo fizičnih sil, gibanja elementarni delci itd.

2. Lokacija vektor v dvodimenzionalnem ali tridimenzionalnem prostoru ne vpliva na njegove lastnosti. Če ga premaknete na drugo mesto, se bodo spremenile le koordinate njegovih koncev modul in smer bo ostala prejšnja. Ta avtonomija omogoča uporabo orodij vektorske algebre pri različnih izračunih, na primer pri določanju kotov med prostorskimi črtami in ravninami.

3. Celoten vektor je mogoče določiti s koordinatami njegovih koncev. Najprej razmislimo o dvodimenzionalnem prostoru: poglejmo uvod vektor je v točki A (1, -3), konec pa v točki B (4, -5). Da bi našli njihove projekcije, spustimo navpičnici na absciso in y-os.

4. Določite projekcije vektor, ki se lahko izračuna po formuli: ABx \u003d (xb - xa) \u003d 3; ABy \u003d (yb - ya) \u003d -2, kjer sta: ABx in ABy projekciji vektor na oseh Ox in Oy; xa in xb sta abscisi točk A in B; ya in yb sta ustrezni ordinati.

5. Na grafični sliki boste videli pravokotni trikotnik, ki ga tvorijo kraki, katerih dolžine so enake projekcijam vektor. Hipotenuza trikotnika je vrednost, ki jo je treba izračunati, tj. modul vektor. Uporabite Pitagorov izrek:|AB|? = ABx? +ABy? ? |AB| = ?((xb – xa)? + (yb – ya)?) = ?13.

6. Očitno se za tridimenzionalni prostor formula zakomplicira z dodajanjem tretje koordinate - uporabe zb in za za konce vektor:|AB| = ?((xb – xa)? + (yb – ya)? + (zb – za)?).

7. Naj bo v obravnavanem primeru za = 3, zb = 8, tedaj: zb – za = 5;|AB| = ?(9 + 4 + 25) = ?38.

Sorodni videoposnetki

Da bi določili modul točkastih nabojev enake velikosti, izmerite jakost njihove interakcije in razdaljo med njimi ter naredite izračun. Če je treba zaznati modul naboja posameznih točkastih teles, jih postavimo v električno polje z znano jakostjo in izmerimo silo, s katero polje deluje na te naboje.

Boste potrebovali

• - torzijske tehtnice;
• - ravnilo;
• - kalkulator;
• – merilnik elektrostatičnega polja.

Navodilo

1. Če gre za dva po modulu enaka naboja, izmerite jakost njunega medsebojnega delovanja s Coulombovo torzijsko lestvico, ki je hkrati čustveni dinamometer. Kasneje, ko se naboji uravnovesijo in žica tehtnice kompenzira električno interakcijsko silo, določite vrednost te sile na tehtnici. Kasneje z ravnilom, čeljusti ali s posebno lestvico na tehtnici poiščite razdaljo med temi naboji. Upoštevajte, da se različni naboji privlačijo, enaki pa odbijajo. Izmeri silo v newtonih in razdaljo v metrih.

2. Izračunajte vrednost modula točkovnega naboja q. Če želite to narediti, silo F, s katero delujeta dva naboja, delite z indikatorjem 9 10 ^ 9. Izvlecite kvadratni koren rezultata. Rezultat pomnožite z razdaljo med naboji r, q=r ?(F/9 10^9). Prejeli boste polnjenje v kulonih.

3. Če naboji niso enaki, mora biti eden od njih predhodno znan. Določite silo interakcije znanega in neznanega naboja ter razdaljo med njima s pomočjo Coulombovih torzijskih uteži. Izračunajte modul neznanega naboja. Če želite to narediti, razdelite silo interakcije nabojev F, delite z zmnožkom indikatorja 9 10 ^ 9 z modulom znanega naboja q0. Iz dobljenega števila vzemite kvadratni koren in rezultat pomnožite z razdaljo med naboji r; q1=r ?(F/(9 10^9 q2)).

4. Določite modul neznanega točkovnega naboja tako, da ga vnesete v elektrostatično polje. Če njegova napetost na tej točki vnaprej ni znana, vanj prinesite senzor merilnika elektrostatičnega polja. Napetost se meri v voltih na meter. Vbrizgajte naboj v točko z znano napetostjo in s pomočjo čustvenega dinamometra izmerite silo v Newtonih, ki deluje nanjo. Določite modul naboja tako, da vrednost sile F delite z električno poljsko jakostjo E; q=F/E.

Sorodni videoposnetki

Opomba!
Napetostni vektor ima v kateri koli točki prostora samo eno smer, zato se napetostni črti nikoli ne sekata.

1 .Dve vrsti električnih nabojev in njune lastnosti. Najmanjši nedeljivi električni naboj. Zakon o ohranitvi električnih nabojev. Coulombov zakon. Enota naboja. elektrostatično polje. Metoda detekcije polja. Napetost kot značilnost elektrostatičnega polja. Vektor napetosti, njegova smer. Električna poljska jakost točkastega naboja. Napenjalne enote. Načelo superpozicije polj.

Električni naboj - količina je nespremenljiva, tj. ni odvisen od referenčnega sistema in zato ni odvisen od tega, ali se naboj giblje ali miruje.

dve vrsti (vrsti) električnih nabojev : pozitivni naboji in negativni naboji.

Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da se istoimenski naboji odbijajo, nasprotni pa privlačijo.

Električno nevtralno telo mora imeti enako število pozitivnih in negativnih nabojev, vendar mora biti njihova porazdelitev po prostornini telesa enakomerna.

Zakon ohranjanja elektronske pošte. napolniti : algebraična vsota elek. naboji katerega koli zaprtega sistema (sistema, ki ne izmenjuje nabojev z zunanjimi temi) ostanejo nespremenjeni, ne glede na to, kakšni procesi potekajo znotraj tega sistema.

Elek. naboji ne nastajajo spontano in ne nastajajo, lahko se le ločijo in prenašajo z enega telesa na drugo.

obstaja najmanjši naboj, se je imenoval elementarni naboj - to je naboj, ki ga ima elektron, naboj na telesu pa je večkratnik tega osnovnega naboja: e \u003d 1,6 * 10 -19 kl. Negativni elementarni naboj je povezan z elektronom, pozitivni elementarni naboj pa s pozitronom, v katerem naboj in masa kvantitativno sovpadata z nabojem in maso elektrona. Ker pa je življenjska doba pozitrona kratka, jih na telesih ni, zato je pozitiven ali negativen naboj teles razložen s pomanjkanjem ali presežkom elektronov na telesih.

Coulombov zakon: sile interakcije dveh točkastih nabojev v homogenem in izotropnem mediju so neposredno sorazmerne s produktom teh nabojev in obratno sorazmerne s kvadratom razdalje med njima, enake drug drugemu in usmerjene vzdolž ravne črte, ki poteka skozi te naboje. r je razdalja med nabojema q 1 in q 2, k je faktor sorazmernosti, odvisen od izbire sistema fizičnih enot.

m / F, a \u003d 8,85 * 10 -12 F / m - dielektrična konstanta

Točkovni naboj je treba razumeti kot naboje, koncentrirane na telesih, katerih linearne dimenzije so majhne v primerjavi z razdaljami med njimi.

V tem primeru se naboj meri v kulonih - količina električne energije, ki teče skozi presek prevodnika v eni sekundi pri toku 1 ampera.

Sila F je usmerjena vzdolž premice, ki povezuje naboje, tj. je osrednja sila in ustreza privlačnosti (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) v primeru enakih stroškov. Ta sila se imenuje Coulombova sila.

Kasnejše Faradayeve študije so pokazale, da so električne interakcije med nabitimi telesi odvisne od lastnosti medija, v katerem te interakcije potekajo.

Namen lekcije: podajte koncept jakosti električnega polja in njeno definicijo na kateri koli točki polja.

Cilji lekcije:

• oblikovanje pojma o električni poljski jakosti; poda pojem napetosti in grafični prikaz električnega polja;
• naučiti študente uporabiti formulo E \u003d kq / r 2 pri reševanju preprostih problemov za izračun napetosti.

Električno polje je posebna oblika snovi, o obstoju katere lahko sodimo le po njenem delovanju. Eksperimentalno je bilo dokazano, da obstajata dve vrsti nabojev, okoli katerih obstajata električna polja, za katera so značilne silnice.

Če grafično prikazujemo polje, je treba zapomniti, da so črte električne poljske jakosti:

1. nikjer se ne sekajo med seboj;
2. imajo začetek na pozitivnem naboju (ali v neskončnosti) in konec na negativnem naboju (ali v neskončnosti), to pomeni, da so odprte črte;
3. med polnjenji se nikjer ne prekinejo.

Slika 1

Silnice s pozitivnim nabojem:

Slika 2

Silnice z negativnim nabojem:

Slika 3

Silnice enakih medsebojno delujočih nabojev:

Slika 4

Silnice nasprotnih medsebojno delujočih nabojev:

Slika 5

Močnostna karakteristika električnega polja je jakost, ki jo označujemo s črko E in ima merske enote oz. Napetost je vektorska količina, saj je določena z razmerjem med Coulombovo silo in vrednostjo enote pozitivnega naboja.

Kot rezultat transformacije formule Coulombovega zakona in formule jakosti imamo odvisnost poljske jakosti od razdalje, na kateri je določena glede na dani naboj

kje: k– sorazmernostni koeficient, katerega vrednost je odvisna od izbire enot električnega naboja.

V sistemu SI N m 2 / Cl 2,

kjer je ε 0 električna konstanta, enaka 8,85·10 -12 C 2 /N m 2;

q je električni naboj (C);

r je razdalja od naboja do točke, kjer je določena intenziteta.

Smer vektorja napetosti sovpada s smerjo Coulombove sile.

Električno polje, katerega jakost je na vseh točkah prostora enaka, imenujemo homogeno. V omejenem območju prostora se lahko električno polje šteje za približno enakomerno, če se poljska jakost znotraj tega območja neznatno spremeni.

Skupna poljska jakost več medsebojno delujočih nabojev bo enaka geometrijski vsoti vektorjev jakosti, kar je načelo superpozicije polj:

Razmislite o več primerih določanja napetosti.

1. Naj medsebojno vplivata dva nasprotna naboja. Med njimi postavimo točkovni pozitivni naboj, nato pa na tej točki delujeta dva vektorja intenzivnosti, usmerjena v isto smer:

Po principu superpozicije polj je skupna poljska jakost v dani točki enaka geometrijski vsoti vektorjev jakosti E 31 in E 32 .

Napetost na dani točki je določena s formulo:

E \u003d kq 1 / x 2 + kq 2 / (r - x) 2

kjer je: r razdalja med prvim in drugim nabojem;

x je razdalja med prvim in točkastim nabojem.

Slika 6

2. Razmislite o primeru, ko je treba najti intenziteto v točki, oddaljeni na razdalji a od drugega naboja. Če upoštevamo, da je polje prvega naboja večje od polja drugega naboja, potem je jakost na dani točki polja enaka geometrijski razliki med jakostma E 31 in E 32 .

Formula za napetost na določeni točki je:

E \u003d kq1 / (r + a) 2 - kq 2 / a 2

Kjer je: r razdalja med medsebojno delujočimi naboji;

a je razdalja med sekundnim in točkastim nabojem.

Slika 7

3. Poglejmo primer, ko je treba določiti poljsko jakost na neki razdalji tako od prvega kot od drugega naboja, v tem primeru na razdalji r od prvega in na razdalji b od drugega naboja. Ker se istoimenski naboji odbijajo in za razliko od nabojev privlačijo, imamo dva vektorja napetosti, ki izhajata iz ene točke, potem lahko za njuno dodajanje uporabite metodo, da bo nasprotni kot paralelograma skupni vektor napetosti. Algebraična vsota vektorji, ki jih najdemo iz Pitagorovega izreka:

E \u003d (E 31 2 + E 32 2) 1/2

Posledično:

E \u003d ((kq 1 / r 2) 2 + (kq 2 / b 2) 2) 1/2

Slika 8

Na podlagi tega dela sledi, da se lahko intenzivnost na kateri koli točki polja določi s poznavanjem velikosti medsebojno delujočih nabojev, razdalje od vsakega naboja do dane točke in električne konstante.

4. Popravljanje teme.

Delo preverjanja.

Možnost številka 1.

1. Nadaljujte stavek: "elektrostatika je ...

2. Nadaljuj stavek: električno polje je ....

3. Kako so usmerjene silnice tega naboja?

4. Določite znake nabojev:

Domače naloge:

1. Dva naboja q 1 = +3 10 -7 C in q 2 = −2 10 -7 C sta v vakuumu na razdalji 0,2 m drug od drugega. Določite poljsko jakost v točki C, ki se nahaja na črti, ki povezuje naboje, na razdalji 0,05 m desno od naboja q 2 .

2. Na neki točki polja deluje sila 3 10 -4 N na naboj 5 10 -9 C. Poiščite poljsko jakost na tej točki in določite velikost naboja, ki ustvarja polje, če je točka 0,1 m stran od njega.