Iš superpozicija elektros srityse principas

Pagrindinis tikslas šiame skyriuje formuluojama taip Elektrostatika: iki anksto pasiskirstymo erdvėje, ir sumos, elektros mokesčių srityje (išteklių), siekiant nustatyti iš E srityje vektoriaus visuose taškuose vertę. Išspręsti šią problemą galima dėl tokių sąvokų kaip superpozicija elektros laukų (nepriklausomumo principą elektrinių laukų poveikis) principu: intensyvumas bet elektrinio lauko mokesčių sistemą bus lygi geometrinio suma laukų stiprumo, kurie yra gaminami pagal kiekvieną iš mokesčių.

Mokesčiai, kurie sukuria elektrostatinį lauką galima suskirstyti į kosmosą ar diskertno arba nuolat. Pirmuoju atveju lauko stiprumo :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

kur Ei - intensyvumas tam tikru taško lauko erdvėje pagal vieną i-ojo apmokestinimo sistemos, ir n - bendras diskertnyh mokesčiai, kurie yra įtraukti į sistemą.

Kurio sprendžiant problemą, kuri remiantis pavyzdys į superpozicijos principą elektrinių laukų. Taigi, siekiant nustatyti elektrostatiniame lauke, kuris yra sukurtas vakuume stacionarių taškų mokesčių q₁, q₂, ..., qn, pagal formulę:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (Qi / r³i) RI

i = t,

kur RI - spindulys vektorius sudarytas iš mokesčio qi taško nagrinėjamu aspektu aikštelėje.

Štai dar vienas pavyzdys. Nustatymas elektrostatinis srityje, kuri generuoja elektros dipolio vakuume.

Elektrinis dipolis - iš dviejų vienodų absoliučia verte ir sistema taip, ir negatyvias mokesčiai q> 0 ir Q, atstumas Aš tarp jų yra gana mažas, palyginti su nuotolinio nagrinėjamuose taškuose. Peties dipolio vektoriaus bus vadinama L, kuris yra nukreiptas kartu Dipolinių ašies iki teigiamu krūviu, neigiamų ir skaitinis dydis lygus I atstumas tarp jų. Užkrato nešiotojas pₑ = ql - elektros dipolio momentas (elektros dipolio momentas).

Dipolio lauko stipris E bet kuriuo metu:

E = + E₊ E₋,

kur E₊ ir E₋ yra lauko stipris elektros mokesčiai q ir -q.

Tokiu būdu, ne taško A, kuris yra dipolinė ašies, lauko stiprumas dipolio būtų lygus vakuume

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

Taške B, kuri yra ant statmens į Dipolinių ašies sumažintas nuo jį per vidurį:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

Ne savavališkai M taške, pakankamai nutolusi nuo dipolio (r≥l), intensyvumas jo lauko vienetas yra

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Be to, elektrinis laukas yra superpozicija iš dviejų teiginių principas:

1. Kulono jėga sąveikaujant dviems mokesčių nėra priklausomas nuo kitų kaltinamų telkinių buvimą.
2. Tarkime, kad mokestis Q sąveikauja su mokesčių q1 sistema, Q2 ,. , , Qn. Jei kiekvienas iš sistemos mokesčių teisės aktai dėl mokesčio q priversti F₁, F₂, ..., Fn ", atitinkamai, atstojamoji jėga F, taikomas mokestis q dėl sistemos dalis yra lygi vektoriaus suma atskirų jėgų:
   F = F₁ + F₂ + ... + Fn ".

Taigi elektrinis laukas superpozicija principas leidžia ateiti į svarbų pareiškimą.

Kaip žinoma, visuotinės gravitacijos teisė galioja ne tik taško masė, bet ir kamuolius su sferinės simetriškai svorio pasiskirstymą (ypač už kamuolys ir taško masės); tada "r" - atstumas tarp centrų rutulių (iš masės taško A į rutulio centras). Tai išplaukia iš matematinės formos universaliųjų gravitacija teisės ir superpozicijos principo.

Kadangi formulė Kulono teisė turi tą pačią struktūrą kaip svorio teisę, o Kulono jėga yra sukonfigūruotas laukus superpozicija principas, tai yra įmanoma padaryti panašią išvadą: Kulono sąveikauja du įkrautą kamuolį (Point mokestį su kamuoliu) su sąlyga, kad rutuliai sferiškai simetriškai mokestis paskirstymo; vertė r šiuo atveju yra tarp rutulių (iš įvairių atsakingas už taško į sferos) centrų atstumas.

Štai kodėl lauko imamas kamuolio intensyvumas yra iš kamuolio yra toks pat, kaip mokestį taško.

Bet Elektrostatika, skirtingai nuo svorio, su šia sąvoka, kaip laukų superpozicijos, mes turime būti atsargūs. Pavyzdžiui, kai artėja teigiamai įkrautas metalo kamuoliukus rutulio simetrija sudaužytas teigiamus mokesčius, abipusiai stumia išjungti, bus linkę labiausiai nutolusių vienas nuo kito skyriuose kamuolius (teigiamų mokestį centrai bus įsikūrę toliau vienas nuo kito nei kamuolius centruose). Todėl atstumiantys jėga šiuo atveju kamuoliukų yra mažesnė už vertę, kuri gaunama iš Kulono dėsnis pakeičiant r atstumą tarp centrų.