Što je jakost električnog polja
Jačina električnog polja može biti od velike važnosti pri korištenju kondenzatora, kao i drugih dijelova krugova. Zašto? Razmotrimo ovaj koncept sa stajališta fizike.
Zašto je uveden sam pojam intenziteta električnog polja
Karakterizira posebnu vrstu materije koja postoji oko bilo koje električni naboj i manifestira se u utjecaju na druge slične čestice. Napetost je karakteristika ovog područja. Potrebno je uzeti u obzir ovaj koncept zbog činjenice da postoji utjecaj na elektroničke komponente bilo kojeg kruga koji postoji u bilo kojem elektrotehnici. A ako zanemarite ovaj aspekt stroja u kojem su, neće uspjeti vrlo brzo, možda čak i odmah - na prvom startu. Kako moderna znanost razmatra jakost električnog polja?
Što je napetost sa stajališta fizike
Ovom je konceptu posvećena velika pozornost - još uvijek, jer moć naše civilizacije sada jako ovisi o razumijevanju tih procesa. Pod njime razumijemo vektorsku veličinu, koja se koristi za karakterizaciju električnog polja u jednoj točki. Numerički je jednak omjeru sile koja utječe na stvarnu točku naboja, koja se smatra svojom vrijednošću:
H = C / VZ, gdje:
- N - napetost.
- C - snaga.
- OT - iznos naknade koja se uzima u obzir.
Evo kako odrediti jakost električnog polja. I zato se ponekad može nazvati svojom vlastitom karakteristikom moći. Što je jedina razlika? Iz vektora sile koji djeluje na nabijenu česticu, ovaj slučaj se razlikuje po prisutnosti konstantnog faktora. A što je s veličinom?
Vrijednost vektora u svakoj točki u prostoru
Potrebno je uzeti u obzir da se ova vrijednost mijenja s promjenom koordinata. Formalno, sve točke vektorskog volumena mogu se izraziti sljedećim zapisom: E = E (x, y, z, t). Prikazuje jakost električnog polja kao funkciju prostornih koordinata. A sada moraju nametnuti vektore magnetske indukcije. Kao rezultat toga, moguće je dobiti elektromagnetsko polje koje će, zajedno sa svojim zakonima, biti predmetom elektrodinamike. Koji je izmjereni intenzitet ovog objekta? Da biste to učinili, koristite indikator volta po metru ili newton po privjesku (zabilježite, redom, V / m ili N / C).
Jačina električnog polja u klasičnoj elektrodinamici
Prepoznaje se kao jedna od temeljnih temeljnih vrijednosti. Usporedivu važnost možemo nazvati vektor magnetske indukcije i električnog naboja. U nekim slučajevima, potencijali elektromagnetskog polja mogu steći takvo značenje. Štoviše, ako ih spojite zajedno, možete dobiti vrijednost koja pokazuje mogućnost utjecaja na druge objekte. To se naziva elektromagnetski potencijal. Postoje i drugi koncepti. Električna struja, njegova gustoća, vektor polarizacije, jakost magnetskog polja su vrlo značajni i važni, ali se smatraju samo pomoćnim vrijednostima. Dajemo kratak pregled glavnih konteksta koji postoje u klasičnoj elektrodinamici s obzirom na intenzitet električnog polja.
Akcijska sila na nabijenim česticama
Za izražavanje ukupnog indeksa magnetskog polja koristim Lorentzovu formulu:
C = EZCH * SUN + EZCH * C * ^ VMI.
C je sila djelovanja magnetskog polja na nabijenu česticu.
EZCH - električni naboj jedne čestice.
VMI je vektor magnetske indukcije.
Ck - brzina čestice.
* ^ - vektorski proizvod.
Ako pogledate formulu, možete vidjeti da je ona potpuno u skladu s prethodno danom definicijom, a to je intenzitet električnog polja. Ali sama jednadžba je generalizirana, jer uključuje djelovanje na nabijenu česticu sa strane magnetskog polja dok se kreće. Također se pretpostavlja da je predmet razmatranja točka. Formula omogućuje izračunavanje sila kojom elektromagnetsko polje djeluje na tijelo bilo kojeg oblika, u kojem je proizvoljna raspodjela naboja i struja. Potrebno je samo razbiti složeni objekt na male dijelove, svaki od njih se može smatrati točkom, a zatim se na nju može primijeniti formula.
Što se može reći o ostatku izračuna
Druge jednadžbe koje se koriste u proračunu elektromagnetskih sila smatraju se posljedicama Lorencove formule. Nazivaju se i posebni slučajevi njegove uporabe. Iako za praktičnu primjenu iu najjednostavnijim zadacima, još uvijek je potrebno imati malu količinu znanja, o čemu će se sada raspravljati.
elektrostatika
Bavi se posebnim slučajevima kada su nabijena tijela nepomična, ili je njihova brzina kretanja toliko mala da se smatraju takvim. Kako izračunati električno polje u ovom slučaju? Skalarni potencijal pomoći će nam u tome:
NEP = -SP.
NEP je intenzitet električnog polja.
SP - skalarni potencijal.
I obrnuto je istina. Dobivena vrijednost naziva se elektrostatski potencijal. Također, ovaj pristup pojednostavljuje Maxwellovu jednadžbu i pretvara se u Poissonovu formulu. Za poseban slučaj područja koja nemaju nabijene čestice, koristite izračune Laplaceovom metodom. Obratite pozornost - sve linearne jednadžbe i shodno tome, primjenjuje se na njih princip superpozicije. Da biste to učinili, pronađite polje samo jedinične naplate. Tada treba izračunati intenzitet ili potencijal polja, koji je stvoren njihovom distribucijom. Znate li koji se rezultat zove? Sigurno ne. Njegovo ime je jakost električnog polja točkastog naboja.
Maxwellove jednadžbe
Zajedno s formulom Lorentzove sile, oni predstavljaju teoretski temelj klasične elektrodinamike. Prikazan je tradicionalni oblik. Budući da je opisivanje svakog od njih dugo, onda će oni biti predstavljeni kao slika. Smatra se da su ove četiri jednadžbe i formule Lorentzove sile dovoljne da u potpunosti opišu klasičnu (samo njezinu, ne kvantnu) elektrodinamiku. Ali što učiniti s praksom? Da biste riješili probleme iz stvarnog svijeta, možda će vam trebati jednadžba koja opisuje kretanje materijalnih čestica (u klasičnoj mehanici, Newtonovi zakoni djeluju u svojoj ulozi). Također će biti potrebne informacije o specifičnim svojstvima medija i fizičkih tijela koja se razmatraju (njihova elastičnost, električna provodljivost, polarizacija i slično). Za rješavanje problema mogu se primijeniti druge sile koje nisu uključene u okvir elektrodinamike (kao što je gravitacija), ali koje su nužne za izgradnju zatvorenog sustava jednadžbi ili rješavanje određenog problema.
zaključak
Pa, sumirajući, možemo reći da je intenzitet električnog polja razmatran sasvim potpuno, i kao cjelina i neki posebni slučajevi. Podaci prikazani u okviru članka trebali bi biti više nego dovoljni za izračun parametara za buduće konstrukcije. O grafičkoj slici može se reći da su vektori intenziteta električnog polja prikazani pomoću sila koje se smatraju tangentnim na svaku točku. Ovaj način opisivanja je prvi put uveo Faraday. Autor završava s ovom električnom strujom i zahvaljuje na pažnji.