elektrostatik maydon- elektron pochta statsionar zaryad maydoni.
Fel, zaryadga qarab harakat qiladi, uni harakatga keltiradi, ish qiladi.
Yagona elektr maydonida Fel = qE doimiy qiymatdir

Dala ishi (elektron kuch) bog'liq emas traektoriyaning shakli bo'yicha va yopiq traektoriya bo'yicha = nolga teng.

Elektrostatika(elektr... va statikdan) , qoʻzgʻalmas elektr zaryadlarining oʻzaro taʼsirini oʻrganuvchi elektr nazariyasi boʻlimi. orqali amalga oshiriladi elektrostatik maydon. E. - Kulonning asosiy qonuni - harakatsizlarning o'zaro ta'sirining kuchini belgilaydigan qonun. ball to'lovlari ularning kattaligiga va ular orasidagi masofaga bog'liq.

Elektr zaryadlari elektrostatik maydonning manbalari hisoblanadi. Bu fakt Gauss teoremasi bilan ifodalanadi. Elektrostatik maydon potentsialdir, ya'ni elektrostatik maydondan zaryadga ta'sir qiluvchi kuchlarning ishi yo'lning shakliga bog'liq emas.

Elektrostatik maydon quyidagi tenglamalarni qondiradi:

div D= 4pr, chirigan E = 0,

qayerda D- elektr induksiya vektori (qarang: Elektr va magnit induksiya), E - elektrostatik maydon kuchi, r - zichlik elektr zaryadi. Birinchi tenglama differensial shakl Gauss teoremasi, ikkinchisi esa elektrostatik maydonning potentsial tabiatini ifodalaydi. Bu tenglamalarni quyidagicha olish mumkin maxsus holat Maksvell tenglamalari.

Elektr texnikasining tipik muammolari o'tkazgichlarning sirtlaridagi zaryadlarning ularning har birining ma'lum umumiy zaryadlari yoki potentsiallari bo'yicha taqsimlanishini topish, shuningdek, ularning zaryadlari va potentsiallaridan o'tkazgichlar tizimining energiyasini hisoblashdir.

O'rtasida aloqa o'rnatish uchun quvvat xususiyati elektr maydoni kuchlanish va uning energiya xususiyatlari salohiyat ko'rib chiqing boshlang'ich ish nuqtaviy zaryadning cheksiz kichik siljishidagi elektr maydon kuchlari q:d A=qE d l, bir xil ish yo'qotishga teng potentsial energiya zaryad q:d A = - d V P = - q d , bu erda d - sayohat uzunligi bo'yicha elektr maydon potentsialining o'zgarishi d l. Ifodalarning to'g'ri qismlarini tenglashtirib, biz quyidagilarni olamiz: E d l d yoki Dekart koordinata tizimida

E x d x + Ey d y+Ez d z=d , (1,8)

qayerda E x,E y,Ez- taranglik vektorining koordinatalar sistemasi o'qlariga proyeksiyalari. Chunki (1.8) ifoda umumiy farq, keyin bizda intensivlik vektorining proyeksiyalari uchun

Ekvipotentsial sirt- har qanday potentsial uchun qo'llaniladigan kontseptsiya vektor maydoni, masalan, statik elektr maydoniga yoki Nyutonning tortishish maydoniga (Gravity). Ekvipotensial sirt deb berilganning skalyar potensiali joylashgan sirtdir potentsial maydon doimiy qiymatni oladi. Boshqa, ekvivalent, ta'rif - bu har qanday nuqtada ortogonal bo'lgan sirt. kuch chiziqlari dalalar.

Elektrostatikada o'tkazgichning yuzasi ekvipotensial sirtdir. Bundan tashqari, o'tkazgichni ekvipotentsial yuzaga qo'yish elektrostatik maydonning konfiguratsiyasining o'zgarishiga olib kelmaydi. Bu fakt murakkab konfiguratsiyalar uchun elektrostatik maydonni hisoblash imkonini beruvchi tasvirlash usulida qo'llaniladi.

Gravitatsion maydonda harakatsiz suyuqlik darajasi ekvipotensial sirt bilan belgilanadi. Xususan, okeanlar sathi Yerning tortishish maydonining ekvipotensial yuzasi bo'ylab o'tadi. Okeanlar sathining Yer yuzasiga cho'zilgan ekvipotensial yuzasi geoid deb ataladi va geodeziyada muhim rol o'ynaydi.

5.Elektr quvvati- o'tkazgichning xarakteristikasi, uning elektr zaryadini to'plash qobiliyatining o'lchovi. Elektr zanjirlari nazariyasida sig'im ikki o'tkazgich orasidagi o'zaro sig'imdir; ikki terminalli tarmoq shaklida taqdim etilgan elektr davrining sig'im elementining parametri. Bunday quvvat elektr zaryadining kattaligining ushbu o'tkazgichlar orasidagi potentsial farqga nisbati sifatida aniqlanadi.

SI tizimida sig'im faradlarda o'lchanadi. Cgs tizimida santimetrda.

Bitta o'tkazgich uchun sig'im o'tkazgich zaryadining uning potentsialiga nisbatiga teng bo'lib, boshqa barcha o'tkazgichlar cheksizlikda va cheksiz nuqtaning potentsiali nolga teng deb faraz qilinadi. Matematik shaklda bu ta'rif shaklga ega

Qayerda Q- zaryad, U- o'tkazgich potentsiali.

Kapasitans o'tkazgichning geometrik o'lchamlari va shakli bilan belgilanadi va elektr xususiyatlari muhit(u o'tkazuvchanlik) va o'tkazgichning materialiga bog'liq emas. Masalan, radiusli o'tkazuvchi to'pning sig'imi R ga teng (SI tizimida):

C= 4πe 0 e R.

Kapasitans tushunchasi, shuningdek, o'tkazgichlar tizimiga, xususan, dielektrik - kondansatör bilan ajratilgan ikkita o'tkazgich tizimiga ham tegishli. Ushbu holatda o'zaro sig'im bu o'tkazgichlar (kondensator plitalari) kondansatör tomonidan to'plangan zaryadning plitalar orasidagi potentsial farqga nisbatiga teng bo'ladi. Yassi kondansatör uchun sig'im:

qayerda S- bitta astarning maydoni (ular teng deb hisoblanadi), d- plitalar orasidagi masofa, ε - plitalar orasidagi muhitning nisbiy o'tkazuvchanligi; ε 0 = 8.854 × 10 -12 F / m - elektr doimiy.

Da parallel ulanish k kondensatorlar, umumiy sig'im individual kondansatkichlarning sig'imlari yig'indisiga teng:

C=C1+C2+ … + C k.

Ketma-ket ulanganda k kondensatorlar sig'imlarning o'zaro nisbatlarini qo'shadi:

1/C = 1/C 1+ 1/C2+ … + 1/C k.

Zaryadlangan kondansatörning elektr maydonining energiyasi:

W = qU / 2 = CU 2 /2 = q2/ (2C).

6.Elektr toki deyiladidoimiy , agar oqim kuchi va uning yo'nalishi vaqt o'tishi bilan o'zgarmasa.

Hozirgi kuch (ko'pincha shunchaki " joriy”) o'tkazgichda - skalyar qiymat, raqamli zaryadga teng o'tkazgichning kesimi bo'ylab vaqt birligida oqadigan. Harf bilan belgilanadi (ba'zi kurslarda - . Vektor oqim zichligi bilan adashtirmaslik kerak):

Muammolarni hal qilish uchun ishlatiladigan asosiy formula Ohm qonunidir:

§ uchastka uchun elektr zanjiri:

Oqim kuchlanishning qarshilikka nisbatiga teng.

§ to'liq elektr zanjiri uchun:

Bu erda E - EMF, R - tashqi qarshilik, r - ichki qarshilik.

SI birligi 1 Amper (A) = 1 Coulomb / sekund.

Oqim kuchini o'lchash uchun maxsus qurilma - ampermetr ishlatiladi (kichik oqimlarni o'lchash uchun mo'ljallangan qurilmalar uchun milliammetr, mikroampermetr, galvanometr nomlari ham qo'llaniladi). U joriy kuchni o'lchash kerak bo'lgan joyda ochiq kontaktlarning zanglashiga kiritilgan. Oqim kuchini o'lchashning asosiy usullari quyidagilardir: magnetoelektrik, elektromagnit va bilvosita (ma'lum qarshilikda voltmetr bilan kuchlanishni o'lchash orqali).

Qachon o'zgaruvchan tok lahzali oqim kuchi, amplituda (cho'qqi) oqim kuchi va samarali oqim kuchini farqlash ( kuchiga teng bir xil quvvatni ishlab chiqaradigan to'g'ridan-to'g'ri oqim).

oqim zichligi - vektor jismoniy miqdor, ya'ni birlik maydonidan o'tadigan oqimning kuchini anglatadi. Masalan, bir xil zichlik taqsimoti bilan:

Supero'tkazuvchilar kesimi ustidagi oqim.

Mavjud bo'lish uchun zarur bo'lgan shartlar qatorida elektr toki farqlash:

Atrof muhitda erkin elektr zaryadlarining mavjudligi

muhitda elektr maydonini yaratish

Uchinchi tomon kuchlari - to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai ichida elektr zaryadlarining harakatini keltirib chiqaradigan elektr bo'lmagan tabiat kuchlari.
Kulon kuchlaridan boshqa barcha kuchlar tashqi hisoblanadi.

Elektromotor kuch (emf), to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tok manbalarida tashqi (potentsial bo'lmagan) kuchlarning ta'sirini tavsiflovchi jismoniy miqdor; yopiq o'tkazgich zanjirida bu kuchlarning birlikni harakatlantirish uchun ishiga teng musbat zaryad kontur bo'ylab. Agar o'tib ketsa E pp tashqi kuchlar maydonining kuchini, keyin esa yopiq pastadirdagi emfni bildiradi ( L) ga teng , qayerda dl- kontur uzunligi elementi.

Potensial kuchlar elektrostatik (yoki statsionar) maydonlarni qo'llab-quvvatlamaydi D.C. zanjirda, chunki bu kuchlarning yopiq yo'lda ishi nolga teng. O'tkazgichlar orqali oqimning o'tishi energiyaning chiqishi - o'tkazgichlarning isishi bilan birga keladi. Oqim manbalari ichidagi zaryadlangan zarralarni harakatga keltiradigan tashqi kuchlar: generatorlar, galvanik elementlar, batareyalar va boshqalar. Tashqi kuchlarning kelib chiqishi har xil bo'lishi mumkin. Generatorlarda tashqi kuchlar vorteksli elektr maydonidan kelib chiqadigan kuchlardir magnit maydon vaqt o'tishi bilan yoki harakatlanuvchi o'tkazgichdagi elektronlarga magnit maydondan ta'sir qiluvchi Lorentz kuchi; galvanik xujayralar va akkumulyatorlarda bular kimyoviy kuchlar va hokazo. Eds berilgan qarshilik uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchini aniqlaydi (qarang Ohm qonuni ) . EMF kuchlanish bilan bir qatorda voltlarda o'lchanadi.

6. Elektr zaryadini elektr maydonida harakatlantirganda ishlash

Elektr zaryadini intensivlik bilan bir xil elektr maydonida harakatlantirganda ishni hisoblaylik. Agar zaryad maydon kuchi chizig'i bo'ylab Ad \u003d d 1 -d 2 masofada harakat qilsa (110-rasm), u holda ish ga teng bo'ladi.

Bu erda d 1 va d 2 - boshlang'ich va oxirgi nuqtalardan B plitasigacha bo'lgan masofalar.

Mexanikada tortishish maydonidagi ikki nuqta o'rtasida harakatlanayotganda, tortishish kuchining ishi tananing traektoriyasiga bog'liq emasligi ko'rsatilgan. Gravitatsion va elektrostatik o'zaro ta'sir kuchlari masofaga bir xil bog'liqlikka ega, kuch vektorlari o'zaro ta'sir qiluvchi nuqta jismlarini bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltiriladi. Bundan kelib chiqadiki, zaryad elektr maydonida bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga harakat qilganda, elektr maydon kuchlarining ishi uning harakat traektoriyasiga bog'liq emas.

Harakat yo'nalishi 180 ° ga o'zgarganda, elektr maydon kuchlarining ishi, shuningdek, tortishish kuchi ishorasini teskari tomonga o'zgartiradi. Agar q zaryadini B nuqtadan C nuqtaga ko'chirishda elektr maydon kuchlari A ish qilgan bo'lsa, u holda q zaryadini bir xil yo'l bo'ylab C nuqtadan B nuqtaga o'tkazganda, ular ishlaydi - A. Lekin ish bog'liq emasligi sababli. traektoriya bo'yicha, keyin va SLE traektoriyasi bo'ylab harakatlanayotganda ham ish bajariladi - A. Bundan kelib chiqadiki, zaryad avval B nuqtadan C nuqtaga, so'ngra C nuqtadan B nuqtaga, ya'ni yopiq traektoriya bo'ylab harakat qilganda, elektrostatik maydon kuchlarining umumiy ishi nolga teng bo'lib chiqadi (Rie.111).

Har qanday yopiq traektoriya bo'ylab elektr zaryadining harakati paytida elektrostatik maydon kuchlarining ishi nolga teng.

Har qanday yopiq traektoriya bo'ylab kuchlarning ishi nolga teng bo'lgan maydon potensial maydon deyiladi. Gravitatsion va elektrostatik maydonlar potentsial maydonlardir.

7. Nuqtaviy zaryadning potentsial maydon potensiali haqida tushuncha

Elektrostatik maydonning potentsiali - bu maydondagi zaryadning potentsial energiyasining ushbu zaryadga nisbatiga teng skalyar qiymat:

Berilgan nuqtadagi maydonning energiya xarakteristikasi. Potensial bu sohada joylashgan zaryadning kattaligiga bog'liq emas.

chunki Agar potentsial energiya koordinata tizimini tanlashga bog'liq bo'lsa, u holda potentsial doimiygacha aniqlanadi.

Potensialning mos yozuvlar nuqtasi uchun vazifaga qarab tanlanadi: a) Yerning potentsiali, b) maydonning cheksiz uzoqdagi nuqtasining potentsiali, c) kondansatörning manfiy plitasining potentsiali.

Maydonlarning superpozitsiyasi printsipining natijasi (potentsiallar qo'shiladi algebraik).

Bir nuqtada elektrostatik maydon potensiali r ma'lum bir nuqtada joylashtirilgan sinov nuqtasi q" zaryadining potentsial energiyasining ushbu zaryadning qiymatiga nisbati q" ga teng.

ph - q" ga bog'liq emas!

8. Potensial farq. Kuchlanish va potentsial o'rtasidagi bog'liqlik

Ushbu ikki potentsialning qiymatlari bir-biriga teng bo'lmaganda, harakat va reaktsiya potentsiallarida vektor farqi mavjud. Bu energiya almashinuvi paytida energiya tashuvchilarning harakat yo'nalishini belgilaydi: atrof-muhitdan tizimga yoki teskari yo'nalish. Muhit va muvozanat tizimi o'rtasidagi potentsial farqdan farqli o'laroq, nomutanosib tizim ichida mahalliy potentsial farq mavjud. Shuning uchun ikki xil ta’rifni berish kerak: 1. Muvozanat tizimiga nisbatan potentsiallar farqi butun tizimning potentsial bilan atrof-muhit potentsiali (yoki qo‘shni tizimning potentsiali) o‘rtasidagi farqdir. 2. Muvozanatsiz tizim ichidagi potentsiallar farqi bu tizim ichidagi quyi tizimlarning mahalliy potentsiallari orasidagi farqdir. Potensiallar farqi kattaroq potentsialdan kichikroqqa yo'naltiriladi, uni DR 12 = (R 1 - R 2) e 12, (3) shaklida yozish mumkin, bu erda R 1 va R 2 - tizim yoki uning muhiti potentsiallari. ; e 12 - tizimdan muhitga yoki teskari yo'nalishdagi yo'nalishning birlik vektori. Umumiy holda, pastki yozuvlarni tashlab qo'yish va DP belgisidan foydalanish mumkin. Mahalliy potentsiallar farqi ham yo'naltirilgan bo'lib, uni DR 12 = (R j1 - R j2) e 12 , (4) shaklida yozish mumkin, bu erda R j1 va R j2 muvozanatsiz tizim ichidagi turli kichik tizimlarning mahalliy potensiallari; e 12 - 1-kichik tizimdan 2-kichik tizimga yo'nalishning birlik vektori.

Kuchlanish va potentsial o'rtasidagi bog'liqlik elektr maydonining xarakteristikasini ifodalaydi. Bundan tashqari, agar kuchlanish uning kuch xarakteristikasi bo'lib xizmat qilsa va ushbu maydonning o'zboshimchalik bilan olingan nuqtasida zaryadga ta'sir qiluvchi kuchning kattaligini aniqlashga imkon bersa, potentsial uning energiya xarakteristikasi hisoblanadi. Elektr maydonining turli nuqtalaridagi potentsiallarga asoslanib, zaryadni ko'chirish uchun ish hajmini formulalar yordamida aniqlashimiz mumkin: A = qU yoki A = q(ph₁ - ph₂), bu erda q - zaryad qiymati, U - maydon nuqtalari va ph₁ o'rtasidagi kuchlanish, ph₂ - harakatlanuvchi nuqtalarning potentsiali . Bir qiymatli elektr maydonida kuch va potentsial o'rtasidagi munosabatni ko'rib chiqing. Bunday maydonning har qanday nuqtasida E intensivligi bir xil va shuning uchun zaryad birligiga ta'sir qiluvchi F kuch ham bir xil va E ga teng. Bundan kelib chiqadiki, bu sohada q zaryadiga ta'sir qiluvchi kuch. F = qE ga teng bo'ladi. Agar bunday maydonning ikkita nuqtasi orasidagi masofa d ga teng bo'lsa, u holda zaryad harakat qilganda ish bajariladi: A = Fd = gEd = g(ph₁-ph₂), bu erda ph₁-ph₂ nuqtalar orasidagi potensiallar farqi. maydonning. Demak: E= (ph₁-ph₂)/d, ya'ni. yagona elektr maydonining intensivligi ushbu maydonning kuch chizig'i bo'ylab olingan uzunlik birligi uchun potentsial farqga teng bo'ladi. Qisqa masofalarda kuch va potentsial o'rtasidagi bog'liqlik bir jinsli bo'lmagan maydonda xuddi shunday aniqlanadi, chunki bir-biriga yaqin joylashgan ikkita nuqta orasidagi har qanday maydonni bir hil deb olish mumkin.

9.Elektr quvvati. Kondensator.

Kondensatorning elektr sig'imi. Jismoniy miqdor zaryad nisbati bilan belgilanadi q kondansatör plitalari orasidagi kuchlanishga kondansatör plitalaridan biri deyiladi Kondensator sig'imi:. Plitalarning doimiy joylashishi bilan kondansatkichning sig'imi plitalardagi har qanday zaryad uchun doimiy qiymatdir. Elektr quvvati birligi. Xalqaro tizimdagi elektr quvvati birligi farad(F). Bunday kondensatorning elektr sig'imi 1 F, plitalar orasidagi kuchlanish 1 V ga teng bo'lib, plitalarga qarama-qarshi 1 C zaryad beriladi.

Kondensatorlar. Bir-biriga o'xshamaydigan elektr zaryadlarini ajratishning eng oddiy usullari - kontakt orqali elektrlashtirish, elektrostatik induksiya - jismlar yuzasida faqat nisbatan kichik miqdordagi erkin elektr zaryadlarini olish imkonini beradi. Katta miqdordagi qarama-qarshi elektr zaryadlarini to'plash uchun, kondansatörler. Kondensator- bu dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita o'tkazgich (plastinka) tizimi bo'lib, ularning qalinligi o'tkazgichlarning o'lchamlariga nisbatan kichikdir. Shunday qilib, masalan, parallel joylashgan va dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita tekis metall plastinka hosil bo'ladi tekis kondansatör. Agar tekis kondensatorning plitalariga qarama-qarshi belgining teng zaryadlari berilsa, u holda plitalar orasidagi elektr maydon kuchi bir plastinkaning maydon kuchidan ikki baravar katta bo'ladi. Plitalar tashqarisida elektr maydon kuchi nolga teng, chunki ikkita plastinkada turli xil belgilarning teng zaryadlari plitalardan tashqarida elektr maydonlarini hosil qiladi, ularning kuchliligi kattaligi bo'yicha teng, lekin yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshidir.

10. Elektr dipol

elektr dipol - kattaliklari teng, lekin ishorasi qarama-qarshi bo'lgan ikkita bir-biridan ma'lum masofada joylashgan nuqta elektr zaryadlari tizimi.

Zaryadlar orasidagi masofa deyiladi dipol qo'l.

Dipolning asosiy xarakteristikasi - bu vektor kattaligi elektr momenti dipol (P).

Sinov zaryadini ko'chirishda q Elektr maydonida elektr kuchlari ishlaydi. Kichik siljish bilan bu ish (1.4.1-rasm):

Vaqt o'zgarmas taqsimlangan zaryad tomonidan yaratilgan elektr maydonidagi kuchlarning ishini ko'rib chiqing, ya'ni. elektrostatik maydon

Elektrostatik maydon muhim xususiyatga ega:

Zaryadni maydonning bir nuqtasidan ikkinchisiga o'tkazishda elektrostatik maydon kuchlarining ishi traektoriya shakliga bog'liq emas, faqat boshlang'ich va oxirgi nuqtalarning holati va zaryadning kattaligi bilan belgilanadi. .

Gravitatsion maydon ham xuddi shunday xususiyatga ega va buning ajablanarli joyi yo'q, chunki tortishish va Kulon kuchlari bir xil nisbatlarda tasvirlangan.

Ishning traektoriya shaklidan mustaqilligining natijasi quyidagi bayonotdir:

Zaryadni har qanday yopiq traektoriya bo'ylab harakatlantirganda elektrostatik maydon kuchlarining ishi nolga teng.

Bu xususiyatga ega kuch maydonlari deyiladi salohiyat yoki konservativ .

Shaklda. 1.4.2 nuqtaviy zaryadning Kulon maydonining kuch chiziqlarini ko'rsatadi Q va ikki xil sinov zaryad traektoriyasi q boshlang'ich nuqtasidan (1) oxirigacha (2). Traektoriyalardan birida kichik siljish ajralib turadi Ish D A Bu siljishdagi Kulon kuchlari ga teng

Olingan natija traektoriyaning shakliga bog'liq emas. Shaklda ko'rsatilgan I va II traektoriyalar bo'yicha. 1.4.2, Coulomb kuchlarining ishi bir xil. Agar traektoriyalardan birida biz zaryad harakati yo'nalishini o'zgartirsak q aksincha, keyin ish belgisi o'zgaradi. Bu Kulon kuchlarining yopiq traektoriyadagi ishi nolga teng ekanligini anglatadi.

Agar elektrostatik maydon nuqta zaryadlari to'plami tomonidan yaratilgan bo'lsa, u holda sinov zaryadini ko'chirishda q Ish A superpozitsiya printsipiga muvofiq hosil bo'lgan maydon nuqta zaryadlarining Kulon maydonlarining ishidan iborat bo'ladi: Yig'indining har bir a'zosi traektoriya shakliga bog'liq emasligi sababli, u holda umumiy ish A Olingan maydon yo'ldan mustaqil bo'lib, faqat boshlang'ich va oxirgi nuqtalarning pozitsiyasi bilan belgilanadi.

Elektrostatik maydonning potentsial xususiyati bizga kontseptsiyani kiritishga imkon beradi potentsial energiya elektr maydonida zaryadlash. Buning uchun fazoda ma'lum bir nuqta (0) tanlanadi va zaryadning potentsial energiyasi q bu nuqtada joylashtirilgan nolga teng qabul qilinadi.

Potensial zaryad energiyasiq , bo'shliqning istalgan nuqtasiga (1) qo'yilgan, sobit nuqtaga nisbatan (0) ishga tengA 10 , bu zaryadni ko'chirishda elektrostatik maydon hosil qiladiq (1) nuqtadan (0) nuqtaga:

(Elektrostatikada energiya odatda harf bilan belgilanadi V, xatdan beri E maydon kuchini ko'rsating.)

Xuddi mexanikada bo'lgani kabi, potentsial energiya mos yozuvlar nuqtasini (0) tanlashga qarab, doimiy qiymatgacha aniqlanadi. Potensial energiya ta'rifidagi bunday noaniqlik hech qanday tushunmovchilikka olib kelmaydi, chunki jismoniy ma'no potentsial energiyaning o'zi emas, balki uning kosmosdagi ikki nuqtadagi qiymatlari farqiga ega.

Nuqtaviy zaryadni ko'chirishda elektrostatik maydon tomonidan bajariladigan ishq (1) nuqtadan (2) nuqtaga, bu nuqtalardagi potentsial energiya qiymatlari o'rtasidagi farqga teng va zaryad harakati yo'liga va (0) nuqtani tanlashga bog'liq emas.

Potensial ph elektrostatik maydonning energiya xarakteristikasidir.

Ish A Elektr zaryadining harakati bo'yicha 12 q boshlang'ich nuqtadan (1) oxirigacha (2) zaryadning ko'paytmasiga teng va potentsial farq (ph 1 - ph 2) boshlang'ich va tugash nuqtalari:

Elektrostatikaning ko'pgina masalalarida potentsiallarni hisoblashda cheksizlikdagi nuqtani mos yozuvlar nuqtasi (0) sifatida olish qulay. Bunday holda, potentsial tushunchasiga quyidagicha ta'rif berish mumkin:

Kosmosning ma'lum bir nuqtasidagi maydon potentsiali, ma'lum bir nuqtadan cheksizgacha bo'lgan birlik musbat zaryad olib tashlanganida elektr kuchlarining bajaradigan ishiga teng.

Gauss teoremasidan kelib chiqqan holda, xuddi shu formula bir xil zaryadlangan sharning (yoki sharning) maydon potentsialini ifodalaydi. r ≥ R, qayerda R to'pning radiusidir.

Elektrostatik maydonning vizual tasviri uchun kuch chiziqlari bilan birga foydalaning ekvipotentsial yuzalar.

Elektr maydonining potentsiali barcha nuqtalarda bir xil qiymatga ega bo'lgan sirt deyiladiekvipotentsial sirt yokiteng potentsial sirt .

Elektrostatik maydonning kuch chiziqlari har doim ekvipotensial sirtlarga perpendikulyar bo'ladi.

Nuqtaviy zaryadning Kulon maydonining ekvipotensial sirtlari konsentrik sharlardir. Shaklda. 1.4.3 ba'zi oddiy elektrostatik maydonlarning kuch chiziqlari va ekvipotensial sirtlari rasmlarini ko'rsatadi.

Qachon yagona maydon ekvipotensial sirtlar parallel tekisliklar tizimidir.

Agar sinov ayblovi bo'lsa q qilgan maydon chizig'i bo'ylab kichik harakat(1) nuqtadan (2) nuqtaga qadar, biz yozishimiz mumkin:

Skalar shakldagi bu munosabat maydon kuchi va potentsial o'rtasidagi munosabatni ifodalaydi. Bu yerda l maydon chizig'i bo'ylab o'lchangan koordinatadir.

Elektr zaryadlari tomonidan yaratilgan maydon kuchlarining superpozitsiyasi printsipidan potensiallar uchun superpozitsiya printsipi quyidagicha:

Ekvipotentsial yuzalar- har qanday potentsial vektor maydoniga, masalan, statik elektr maydoniga yoki Nyutonning tortishish maydoniga tegishli tushuncha. Ekvipotensial sirt - berilgan potentsial maydonning skalyar potentsiali doimiy qiymatga ega bo'lgan sirt (potentsial daraja yuzasi). Boshqa, ekvivalent, ta'rif - bu har qanday nuqtada kuchning maydon chiziqlariga ortogonal bo'lgan sirt.

Elektrostatikada o'tkazgichning yuzasi ekvipotensial sirtdir. Bundan tashqari, o'tkazgichni ekvipotentsial yuzaga qo'yish elektrostatik maydonning konfiguratsiyasining o'zgarishiga olib kelmaydi. Bu fakt murakkab konfiguratsiyalar uchun elektrostatik maydonni hisoblash imkonini beruvchi tasvirlash usulida qo'llaniladi.

(Statsionar) tortishish maydonida statsionar suyuqlikning darajasi ekvipotensial sirt bilan o'rnatiladi. Xususan, taxminan aytish mumkinki, okeanlar sathi Yerning tortishish maydonining ekvipotensial yuzasi bo'ylab o'tadi. Okeanlar yuzasining Yer yuzasiga cho'zilgan shakli geoid deb ataladi va geodeziyada muhim rol o'ynaydi. Shunday qilib, geoid gravitatsiyaviy va markazdan qochma komponentdan tashkil topgan tortishish kuchining ekvipotentsial yuzasidir.

EKVİPOTENTSIAL CHIPLAR

O'rganilayotgan elektr maydonining teng potentsial qiymatlari chiziqlari.