Il-prinċipju ta 'Sovrapożizzjoni ta kampi elettriċi

L-għan ewlieni ta 'din it-taqsima hija fformulata tali mod electrostatics: minn distribuzzjoni predeterminat fl-ispazju u l-ammont ta' ħlasijiet elettriċi (sorsi qasam) biex tiddetermina l-valur tal-vettur tal-qasam E fil-punti kollha. Is-soluzzjoni għal din il-problema huwa possibbli fuq il-bażi ta 'dawn il-kunċetti bħall-prinċipju ta' Sovrapożizzjoni ta kampi elettriċi (prinċipju ta 'indipendenza tal-effett ta' kampi elettriċi): Intensità ta 'kwalunkwe sistema kamp elettriku ta' ħlasijiet se jkun ugwali għas-somma ġeometrika tal-qawwiet tal-kamp, li huma prodotti minn kull wieħed mill-imposti.

Il-ħlasijiet li joħolqu qasam elettrostatiċi jistgħu jinqasmu fl-ispazju jew diskertno jew kontinwament. Fl-ewwel każ il-qawwa tal-kamp :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

fejn Ei - l-intensità f'punt partikolari ta 'l-ispazju kamp iġġenerat minn sistema waħda responsabbli i-th, u n - in-numru totali diskertnyh ħlasijiet li huma inklużi fis-sistema.

Eżempju ta 'tissolva l-problema, li hija bbażata fuq il-prinċipju ta' Sovrapożizzjoni ta kampi elettriċi. Għalhekk biex jiddeterminaw il-kamp elettrostatiċi, li hija maħluqa in vacuo ħlasijiet punt stazzjonarji q₁, q₂, ..., qn, permezz tal-formola:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri

i = t,

fejn ri - vettur raġġ miġbuda minn punt ta 'qi ħlas fil-punt meqjus tal-grawnd.

Hawn hu eżempju ieħor. Determinazzjoni tal-qasam elettrostatiċi li huwa ġġenerat minn dipole elettriku in vacuo.

Il dipole elettriku - sistema ta 'żewġ identiċi f'valur assolut u, għalhekk, ta' faċċata ħlasijiet sinjal q> 0 u q, id-distanza I bejniethom huwa relattivament żgħir meta mqabbel mal-punti distanza kkunsidrati. Ispalla vettur dipole se tissejjaħ l, li hija diretta tul il-fus dipole għat-tariffa pożittiva tal-negattiv u numerikament ugwali għall-distanza I bejniethom. Vector pₑ = QL - l-mumenti tat dipole elettriku (mument dipole elettriku).

Dipole saħħa tal-kamp E fi kwalunkwe punt:

E = + E₊ E₋,

fejn E₊ u E₋ huma b'enerġija tal-kamp ta 'elettriku imposti q u q.

Għalhekk, fil-punt A, li tinsab fuq l-assi dipole, il qawwa tal-kamp tad-dipole għandu jkun ugwali in vacuo

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

Fil-punt B, li tinsab fuq il-perpendikulari għall-assi dipole mnaqqsa minn nofs tiegħu:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

F'punt arbitrarja M, remoti biżżejjed mill-dipole (r≥l), l-intensità ta 'l-unità qasam tagħha huwa

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Barra minn hekk, il-kamp elettriku huwa l-prinċipju ta 'Sovrapożizzjoni taż-żewġ dikjarazzjonijiet:

1. forza Coulomb ta 'interazzjoni ta' żewġ piżijiet ma tiddependix mill-preżenza ta 'korpi oħra inkarigati.
2. Ejja nassumu li lq ħlas interazzjoni mas-sistema ta 'ħlasijiet q1, q2 ,. . . , Qn. Jekk kull wieħed mill-ħlasijiet tas-sistema jaġixxi fuq lq ħlas għall-seħħ F₁, F₂, ..., Fn, rispettivament,-F forza riżultanti, applikati għall lq ħlas fuq il-parti tas-sistema huwa ugwali għas-somma vettur tal-forzi individwali:
   F = F₁ + F₂ + ... + Fn.

Għalhekk, il-prinċipju Sovrapożizzjoni kamp elettriku tippermetti li jaslu għal dikjarazzjoni importanti.

Kif inhu magħruf, il-liġi tal-gravità universali huwa validu mhux biss għall-punt-massa, iżda wkoll għal blalen ma 'distribuzzjoni tal-piż sferikament-simetriċi (b'mod partikolari, għall-ballun u l-massa punt); allura r - distanza bejn iċ-ċentri ta 'blalen (mill-massa punt għaċ-ċentru tal-boċċa). Dan jirriżulta mill-forma matematika tal-liġi tal-gravità universali u l-prinċipju ta 'Sovrapożizzjoni.

Għaliex il-formula liġi Coulomb għandu l-istess struttura bħal-liġi tal-gravità, u l-forza Coulomb huwa wkoll kkonfigurat oqsma prinċipju Sovrapożizzjoni, huwa possibbli li ssir konklużjoni simili: coulomb se tinteraġixxi żewġ ċċarġjati ballun (punt inkarigat bil-ballun) bil-kundizzjoni li l-blalen jkollhom distribuzzjoni ħlas sferikament simetriċi; valur ta 'r f'dan il-każ hija d-distanza bejn iċ-ċentri tal-blalen (minn punt ta' ħlas għal sfera).

Dan huwa għaliex l-intensità tal-ballun qasam mitluba huwa barra tal-ballun huwa l-istess bħal dak ta 'ħlas il-punt.

Iżda fl electrostatics, b'differenza gravità, ma dan il-kunċett, bħala Sovrapożizzjoni ta 'oqsma, irridu nkunu attenti. Per eżempju, meta javviċinaw b'positive charge blalen tal-metall simetrija sferika jinkiser: il-ħlasijiet pożittivi, b'mod reċiproku imbuttar off, se tendenza li l-aktar remoti minn kull sezzjonijiet oħra tal-boċċi (-ċentri ta 'ħlas pożittiv se tkun tinsab mbegħdin minn xulxin mill-ċentri ta' l-blalen). Għalhekk il-forza repulsive tal-blalen f'dan il-każ huwa inqas mill-valur li jinkiseb minn liġi tal-Coulomb billi tissostitwixxi r-distanza bejn iċ-ċentri.