მაგნიტური ველის სიძლიერე- (სტანდარტული აღნიშვნა ჰ) არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის სხვაობას ბდა მაგნიტიზაციის ვექტორი მ.

SI-ში: , სადაც μ 0 არის მაგნიტური მუდმივი

რა არის მაგნიტური ველის ინდუქცია, კავშირი სიცარიელეში მაგნიტური ველის სიძლიერესთან.

მაგნიტური ინდუქცია- ვექტორული სიდიდე, რომელიც არის მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ძალა (მისი მოქმედება დამუხტულ ნაწილაკებზე) სივრცის მოცემულ წერტილში. განსაზღვრავს ძალას, რომლითაც მაგნიტური ველი მოქმედებს სიჩქარით მოძრავ მუხტზე. SI ერთეულები: T

მაგნიტური ველის ინდუქციის საზომი რა ერთეულები იცით?

ტესლა(რუსული აღნიშვნა: ტლ; საერთაშორისო აღნიშვნა: თ) არის მაგნიტური ველის ინდუქციის SI ერთეული.

სხვა SI ერთეულების მეშვეობით 1 ტესლა გამოიხატება შემდეგნაირად:

V s / m²

N A −1 მ −1

რა არის მაგნიტური ნაკადი, როგორ იზომება?

მაგნიტური ნაკადი- ნაკადი, როგორც მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის ინტეგრალი სასრულ ზედაპირზე. განისაზღვრება ინტეგრალის მეშვეობით ზედაპირზე

SI-ში მაგნიტური ნაკადის ერთეულია ვებერი (Wb, განზომილება - V s \u003d kg m² s −2 A −1),

ჩამოაყალიბეთ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი (მაქსველის მიხედვით)

მაგნიტური ველის ნებისმიერი ცვლილება მიმდებარე სივრცეში წარმოქმნის მორევის ელექტრულ ველს, რომლის ძალის ხაზები დახურულია.

მაქსველმა ასევე გამოიგონა საპირისპირო პროცესის არსებობა:

დროში ცვალებადი ელექტრული ველი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს მიმდებარე სივრცეში.

20. როგორ ყალიბდება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი ამპერის ექსპერიმენტების მიხედვით? ამპერის გამოცდილებადაყენებული გამტარების ურთიერთქმედება დენთან, პარალელური გამტარების მიზიდულობა დენით ერთი მიმართულებით და მოგერიება საპირისპიროდ. ურთიერთქმედების სიძლიერე იზრდებოდა დენთან, გამტარების სიგრძესთან და მათ ველზე ბრუნვით, როგორც ამპერის სიმძლავრეF A \u003d IВlsinა. Აქ B=Fmax /Il-მაგნიტური ველის ინდუქცია(ლათ. inductio - ხელმძღვანელობა) - მაქსიმალური ძალა, რომელიც მოქმედებს 1 მ სიგრძის გამტარზე 1 ა დენით. იგი ახასიათებს მაგნიტიზმს "ტესლაში", [B] = 1N / 1A. 1მ=1ტლ (ნ.ტესლა - ელექტროტექნიკის სერბი გამომგონებელი). ჩვეულებრივი მაგნიტების ინდუქცია 0,01 ტ-ზე ნაკლებია, დედამიწის ინდუქცია 10-5 ტ და ბევრად მეტი მზეზე და ვარსკვლავებზე. ინდუქციის მიმართულება მიუთითებს მაგნიტური ნემსის ჩრდილოეთ ბოლოზე, მაგნიტის გარეთ C-დან S პოლუსამდე, დენი არის საათის ისრის მიმართულებით.

რა არის ელექტრომოძრავი ძალა და როგორ იზომება?

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა(EMF) - ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს გარე (არაპოტენციური) ძალების მუშაობას პირდაპირი ან ალტერნატიული დენის წყაროებში. დახურულ გამტარ წრეში EMF უდრის ამ ძალების მუშაობას წრედის გასწვრივ ერთი დადებითი მუხტის გადაადგილებისას.

EMF იზომება, ისევე როგორც ძაბვა, ვოლტებში.

რა არის ლენცის წესის არსი?

ლენცის წესი, მიმართულების განსაზღვრის წესი ინდუქციური დენი: ინდუქციური დენი, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც გამტარ მიკროსქემის ფარდობით მოძრაობას და მაგნიტური ველის წყაროს ყოველთვის აქვს ისეთი მიმართულება, რომ საკუთარი მაგნიტური ნაკადი ანაზღაურებს გარე მაგნიტური ნაკადის ცვლილებებს, რამაც გამოიწვია ეს დენი.

რა არის აქტიური ელექტრული წინააღმდეგობა?

ელექტრული წინააღმდეგობა- ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს გამტარის თვისებებს ელექტრული დენის გავლის თავიდან ასაცილებლად და უდრის გამტარის ბოლოებზე ძაბვის თანაფარდობას მასში გამავალი დენის სიძლიერესთან. წინააღმდეგობა AC სქემებისთვის და ალტერნატიული ელექტრომაგნიტური ველებისთვის აღწერილია წინაღობისა და ტალღის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით. წინააღმდეგობას (რეზისტორს) ასევე უწოდებენ რადიო კომპონენტს, რომელიც შექმნილია აქტიური წინააღმდეგობის ელექტრულ წრეებში შესაყვანად.

აქტიურ, ან რეზისტენტულ წინააღმდეგობას ფლობს მიკროსქემის ელემენტი, რომელშიც მიმდინარეობს ელექტრული ენერგიის თერმულ ენერგიად გადაქცევის შეუქცევადი პროცესი.

რა არის ელექტრული ტევადობა?

ელექტრო სიმძლავრე- გამტარის მახასიათებელი, ელექტრული მუხტის დაგროვების უნარის საზომი. სადაც ქ- დატენვა, U- დირიჟორის პოტენციალი.

რა არის ინდუქციურობა?

ინდუქციურობა(ან თვითინდუქციის კოეფიციენტი) - პროპორციულობის კოეფიციენტი ნებისმიერ დახურულ წრეში გამავალ ელექტრო დენსა და ამ დენით შექმნილ მაგნიტურ ნაკადს შორის ზედაპირზე, რომლის კიდეც ეს წრეა. - მაგნიტური ნაკადი, მე- დენი წრეში, ლ- ინდუქციურობა.

სივრცის რაღაც მომენტში განთავსებული ელექტრული მუხტი ცვლის ამ სივრცის თვისებებს. ანუ მუხტი თავის გარშემო წარმოქმნის ელექტრულ ველს. ელექტროსტატიკური ველი არის მატერიის განსაკუთრებული სახეობა.

ელექტროსტატიკური ველი, რომელიც არსებობს უმოძრაო დამუხტული სხეულების გარშემო, მოქმედებს მუხტზე გარკვეული ძალით, მუხტის მახლობლად ის უფრო ძლიერია.
დროთა განმავლობაში ელექტროსტატიკური ველი არ იცვლება.
ელექტრული ველის სიმძლავრე მახასიათებელია ინტენსივობა

ელექტრული ველის სიძლიერე მოცემულ წერტილში არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც რიცხობრივად უდრის ველის მოცემულ წერტილში მოთავსებულ ერთეულ დადებით მუხტზე მოქმედ ძალას.

თუ საცდელ მუხტზე მოქმედებს რამდენიმე მუხტის ძალები, მაშინ ეს ძალები დამოუკიდებელნი არიან ძალების სუპერპოზიციის პრინციპით და ამ ძალების შედეგი უდრის ძალების ვექტორულ ჯამს. ელექტრული ველების სუპერპოზიციის (სუპერპოზიციის) პრინციპი: სივრცის მოცემულ წერტილში მუხტების სისტემის ელექტრული ველის სიძლიერე უდრის თითოეულის მიერ სივრცის მოცემულ წერტილში შექმნილი ელექტრული ველების სიძლიერეების ვექტორულ ჯამს. სისტემის დატენვა ცალკე:

ან

ელექტრული ველი მოხერხებულად არის წარმოდგენილი გრაფიკულად ძალის ხაზების გამოყენებით.

ძალის ხაზები (ელექტრული ველის ინტენსივობის ხაზები) არის ხაზები, ტანგენტები, რომლებსაც ველის თითოეულ წერტილში ემთხვევა მოცემულ წერტილში ინტენსივობის ვექტორის მიმართულებას.

ძალის ხაზები იწყება დადებითი მუხტით და მთავრდება უარყოფითზე (წერტილოვანი მუხტების ელექტროსტატიკური ველების ძალის ხაზები.).

დაძაბულობის ხაზების სიმკვრივე ახასიათებს ველის სიძლიერეს (რაც უფრო მკვრივია ხაზები, მით უფრო ძლიერია ველი).

წერტილის მუხტის ელექტროსტატიკური ველი არაერთგვაროვანია (ველი უფრო ძლიერია მუხტთან უფრო ახლოს).

უსასრულო თანაბრად დამუხტული სიბრტყეების ელექტროსტატიკური ველების ძალის ხაზები.
უსასრულო თანაბრად დამუხტული თვითმფრინავების ელექტროსტატიკური ველი ერთგვაროვანია. ელექტრულ ველს, რომლის ინტენსივობა ყველა წერტილში ერთნაირია, ერთგვაროვანი ეწოდება.

ორპუნქტიანი მუხტის ელექტროსტატიკური ველების ძალის ხაზები.

პოტენციალი - ელექტრული ველის ენერგეტიკული მახასიათებელი.

პოტენციალი- სკალარული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის პოტენციური ენერგიის თანაფარდობას, რომელიც ელექტრულ მუხტს აქვს ელექტრული ველის მოცემულ წერტილში ამ მუხტის მნიშვნელობასთან.
პოტენციალი გვიჩვენებს რა პოტენციურ ენერგიას ექნება ერთეული დადებითი მუხტი, რომელიც მოთავსებულია ელექტრული ველის მოცემულ წერტილში. φ=W/q
სადაც φ არის პოტენციალი ველის მოცემულ წერტილში, W არის მუხტის პოტენციური ენერგია ველის მოცემულ წერტილში.
SI სისტემაში პოტენციალის საზომი ერთეულისთვის ავიღოთ [φ] = V(1V = 1J/C)
პოტენციალის ერთეული მიიღება პოტენციალად ისეთ წერტილში, რომელზედაც გადავიდეს უსასრულობიდან 1 C ელექტრული მუხტი, საჭიროა 1 ჯ-ის ტოლი სამუშაოს შესრულება.
მუხტების სისტემის მიერ შექმნილი ელექტრული ველის გათვალისწინებით, უნდა გამოვიყენოთ ველის პოტენციალის დასადგენად სუპერპოზიციის პრინციპი:
სივრცის მოცემულ წერტილში მუხტების სისტემის ელექტრული ველის პოტენციალი უდრის სივრცის მოცემულ წერტილში შექმნილი ელექტრული ველების პოტენციალების ალგებრულ ჯამს სისტემის თითოეული მუხტით ცალკე:
წარმოსახვითი ზედაპირი, რომელშიც პოტენციალი ყველა წერტილში ერთსა და იმავე მნიშვნელობას იღებს, ეწოდება თანაბარი პოტენციალის ზედაპირი.როდესაც ელექტრული მუხტი მოძრაობს წერტილიდან წერტილამდე თანაბარი პოტენციალის გასწვრივ, მისი ენერგია არ იცვლება. შეიძლება აშენდეს უსასრულო რაოდენობის თანაბარი პოტენციური ზედაპირი მოცემული ელექტროსტატიკური ველისთვის.
ინტენსივობის ვექტორი ველის თითოეულ წერტილში ყოველთვის პერპენდიკულარულია ველის მოცემულ წერტილში გამოყვანილი თანაბარი პოტენციალის ზედაპირზე.

ᲔᲚᲔᲥᲢᲠᲣᲚᲘ ᲛᲣᲮᲢᲘ. ELEMENTARY PARTICLES.

Ელექტრული მუხტი ქ - ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ინტენსივობას.

[q] = l Cl (კულონი).

ატომები შედგება ბირთვებისა და ელექტრონებისგან. ბირთვი შეიცავს დადებითად დამუხტულ პროტონებს და დაუმუხტავ ნეიტრონებს. ელექტრონები უარყოფით მუხტს ატარებენ. ატომში ელექტრონების რაოდენობა უდრის ბირთვში არსებული პროტონების რაოდენობას, ამიტომ ატომი მთლიანობაში ნეიტრალურია.

ნებისმიერი სხეულის მუხტი: q = ±Ne, სადაც e \u003d 1.6 * 10 -19 C არის ელემენტარული ან მინიმალური შესაძლო მუხტი (ელექტრონის მუხტი), ნ- ჭარბი ან დაკარგული ელექტრონების რაოდენობა. დახურულ სისტემაში მუხტების ალგებრული ჯამი მუდმივი რჩება:

q 1 + q 2 + … + q n = კონსტ.

წერტილის ელექტრული მუხტი არის დამუხტული სხეული, რომლის ზომები მრავალჯერ ნაკლებია, ვიდრე მანძილი სხვა ელექტრიფიცირებულ სხეულამდე, რომელიც ურთიერთქმედებს მასთან.

კულონის კანონი

ვაკუუმში ორი ფიქსირებული წერტილის ელექტრული მუხტი ურთიერთქმედებს ამ მუხტების დამაკავშირებელ სწორ ხაზზე მიმართულ ძალებთან; ამ ძალების მოდულები პირდაპირპროპორციულია მუხტების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა:

პროპორციულობის ფაქტორი

სად არის ელექტრული მუდმივი.

სადაც 12 არის ძალა, რომელიც მოქმედებს მეორე მუხტიდან პირველზე, ხოლო 21 - პირველიდან მეორეზე.

ᲔᲚᲔᲥᲢᲠᲣᲚᲘ ᲕᲔᲚᲘ. დაძაბულობა

ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების ფაქტი დისტანციაზე აიხსნება მათ გარშემო ელექტრული ველის არსებობით - მატერიალური ობიექტი, უწყვეტი სივრცეში და შეუძლია იმოქმედოს სხვა მუხტებზე.

უმოძრაო ელექტრული მუხტების ველს ელექტროსტატიკური ეწოდება.

ველის მახასიათებელია მისი ინტენსივობა.

ელექტრული ველის სიძლიერე მოცემულ წერტილშიარის ვექტორი, რომლის მოდული უდრის წერტილოვან დადებით მუხტზე მოქმედი ძალის შეფარდებას ამ მუხტის სიდიდესთან და მიმართულება ემთხვევა ძალის მიმართულებას.

წერტილის მუხტის ველის სიძლიერე ქმანძილზე რმისგან უდრის

ველების სუპერპოზიციის პრინციპი

მუხტების სისტემის ველის სიძლიერე უდრის სისტემის თითოეული მუხტის ველის სიძლიერის ვექტორულ ჯამს:

დიელექტრიკული მუდმივისაშუალო უდრის ველის სიძლიერის თანაფარდობას ვაკუუმში და მატერიაში:

ის გვიჩვენებს რამდენჯერ ასუსტებს ნივთიერება ველს. კულონის კანონი ორპუნქტიანი ბრალდებით ქდა ქმანძილზე მდებარეობს რნებართვის მქონე გარემოში:

ველის სიძლიერე მანძილზე რდამუხტვიდან ქუდრის

დამუხტული სხეულის პოტენციური ენერგია ერთგვაროვან ელექტროსტატიკურ ველში

საპირისპირო ნიშნებით დამუხტულ და პარალელურად განლაგებულ ორ დიდ ფირფიტას შორის ვათავსებთ წერტილოვან მუხტს ქ.

ვინაიდან ელექტრული ველი ფირფიტებს შორის ინტენსივობით ერთგვაროვანია, მაშინ ძალა მოქმედებს მუხტზე ყველა წერტილში F = qE, რომელიც, როდესაც მუხტი მოძრაობს მანძილზე, მუშაობს

ეს სამუშაო არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე, ანუ მუხტის გადაადგილებისას ქთვითნებური ხაზის გასწვრივ ლმუშაობა იგივე იქნება.

ელექტროსტატიკური ველის მუშაობა მუხტის გადაადგილებაში არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე, მაგრამ განისაზღვრება მხოლოდ სისტემის საწყისი და საბოლოო მდგომარეობებით. ის, როგორც გრავიტაციული ველის შემთხვევაში, უდრის პოტენციური ენერგიის ცვლილებას, აღებული საპირისპირო ნიშნით:

წინა ფორმულასთან შედარებიდან ჩანს, რომ მუხტის პოტენციური ენერგია ერთგვაროვან ელექტროსტატიკურ ველში არის:

პოტენციური ენერგია დამოკიდებულია ნულოვანი დონის არჩევანზე და, შესაბამისად, არ აქვს ღრმა მნიშვნელობა.

ელექტროსტატიკური ველის პოტენციალი და ძაბვა

პოტენციალიველი ეწოდება, რომლის მუშაობა ველის ერთი წერტილიდან მეორეზე გადასვლისას არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე. პოტენციალი არის გრავიტაციული ველი და ელექტროსტატიკური ველი.

პოტენციური ველის მიერ შესრულებული სამუშაო უდრის სისტემის პოტენციური ენერგიის ცვლილებას, აღებული საპირისპირო ნიშნით:

პოტენციალი- ველში მუხტის პოტენციური ენერგიის თანაფარდობა ამ მუხტის მნიშვნელობასთან:

ერთგვაროვანი ველის პოტენციალი ტოლია

სადაც დ- მანძილი დათვლილია რაღაც ნულოვანი დონიდან.

პოტენციური მუხტის ურთიერთქმედების ენერგია ქუდრის ველს.

ამრიგად, ველის მუშაობა მუხტის გადასატანად ფ 1 პოტენციალის მქონე წერტილიდან ფ 2 პოტენციალის მქონე წერტილში არის:

მნიშვნელობას უწოდებენ პოტენციურ განსხვავებას ან ძაბვას.

ძაბვა ან პოტენციური სხვაობა ორ წერტილს შორის არის ელექტრული ველის მუშაობის თანაფარდობა მუხტის საწყისი წერტილიდან საბოლოო წერტილამდე გადასატანად ამ მუხტის მნიშვნელობამდე:

[U]=1J/Cl=1V

ველის სიძლიერე და პოტენციური განსხვავება

მუხტის გადაადგილებისას ქელექტრული ველის ძალის ხაზის გასწვრივ Δ d მანძილზე სიძლიერით, ველი მუშაობს

ვინაიდან, განმარტებით, ვიღებთ:

ამრიგად, ელექტრული ველის სიძლიერე ტოლია

ამრიგად, ელექტრული ველის სიძლიერე უდრის პოტენციალის ცვლილებას, როდესაც მოძრაობს ძალის ხაზის გასწვრივ სიგრძის ერთეულზე.

თუ დადებითი მუხტი მოძრაობს ველის ხაზის მიმართულებით, მაშინ ძალის მიმართულება ემთხვევა მოძრაობის მიმართულებას და ველის მუშაობა დადებითია:

შემდეგ, ანუ დაძაბულობა მიმართულია პოტენციალის შემცირების მიმართულებით.

დაძაბულობა იზომება ვოლტებში მეტრზე:

[E]=1 ბ/მ

ველის სიძლიერე არის 1 ვ/მ, თუ ძაბვა ველის ხაზის ორ წერტილს შორის, რომელიც მდებარეობს 1 მ მანძილზე, არის 1 ვ.

ელექტრო სიმძლავრე

თუ დამოუკიდებლად გავზომავთ მუხტს ქსხეულს ეცნობა და მისი პოტენციალი φ, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ისინი ერთმანეთის პირდაპირპროპორციულია:

მნიშვნელობა C ახასიათებს გამტარის უნარს დააგროვოს ელექტრული მუხტი და ეწოდება ელექტრული ტევადობა. გამტარის ტევადობა დამოკიდებულია მის ზომაზე, ფორმაზე და გარემოს ელექტრულ თვისებებზე.

ორი გამტარის ელექტრული სიმძლავრე არის ერთ-ერთი მათგანის მუხტის თანაფარდობა მათ შორის პოტენციურ განსხვავებასთან:

სხეულის მოცულობა არის 1 Fთუ მას 1 C-ის მუხტი გადაეცემა, ის იძენს 1 ვ პოტენციალს.

კონდენსატორები

კონდენსატორი- დიელექტრიკით გამოყოფილი ორი გამტარი, რომლებიც ემსახურება ელექტრული მუხტის დაგროვებას. კონდენსატორის მუხტი გაგებულია, როგორც მისი ერთ-ერთი ფირფიტის ან ფირფიტის დამუხტვის მოდული.

კონდენსატორის უნარი შეინახოს მუხტი ხასიათდება ელექტრული სიმძლავრით, რომელიც უდრის კონდენსატორის მუხტის თანაფარდობას ძაბვასთან:

კონდენსატორის ტევადობა არის 1 F, თუ 1 ვ ძაბვის დროს მისი მუხტი არის 1 C.

ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა პირდაპირპროპორციულია ფირფიტების ფართობთან ს, საშუალების გამტარიანობა და უკუპროპორციულია ფირფიტებს შორის მანძილის მიმართ დ:

დამუხტული კონდენსატორის ენერგია.

ზუსტი ექსპერიმენტები აჩვენებს ამას W=CU 2/2

როგორც q=CU, მაშინ

ელექტრული ველის ენერგიის სიმკვრივე

სადაც V=Sdარის მოცულობა, რომელიც დაკავებულია კონდენსატორის შიგნით ველით. იმის გათვალისწინებით, რომ ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა

და დაძაბულობა მის გარსებზე U=რედ

ჩვენ ვიღებთ:

მაგალითი.ელექტრონმა, რომელიც მოძრაობს ელექტრულ ველში 1 წერტილიდან 2 წერტილამდე, გაზარდა თავისი სიჩქარე 1000-დან 3000 კმ/წმ-მდე. განსაზღვრეთ პოტენციური სხვაობა 1 და 2 წერტილებს შორის.

კულონის კანონი:

სადაც F არის ორი წერტილის მუხტის ურთიერთქმედების ძალა q 1 და q 2; r არის მანძილი მუხტებს შორის;  არის გარემოს დიელექტრიკული მუდმივი;  0 - ელექტრული მუდმივი

.

მუხტის შენარჩუნების კანონი:

,

სადაც არის იზოლირებულ სისტემაში შემავალი მუხტების ალგებრული ჯამი, n არის მუხტების რაოდენობა.

ელექტროსტატიკური ველის სიძლიერე და პოტენციალი:

;
, ან
,

სადაც არის ძალა, რომელიც მოქმედებს წერტილის დადებით მუხტზე q 0, რომელიც მოთავსებულია ველის მოცემულ წერტილში; P არის მუხტის პოტენციური ენერგია; და ∞ არის სამუშაო დახარჯული მუხტის q 0 ველის მოცემული წერტილიდან უსასრულობამდე გადატანაზე.

დაძაბულობის ვექტორული ნაკადი ელექტრული ველი:

ა) არაერთგვაროვან ველში მოთავსებული თვითნებური ზედაპირის S მეშვეობით:

, ან
,

სადაც  არის კუთხე ინტენსივობის ვექტორს შორის და ნორმალური ზედაპირის ელემენტს; dS არის ზედაპირის ელემენტის ფართობი; E n არის სტრესის ვექტორის პროექცია ნორმაზე;

ბ) ერთგვაროვან ელექტრულ ველში მოთავსებული ბრტყელი ზედაპირის მეშვეობით:

.

დაძაბულობის ვექტორული ნაკადი დახურული ზედაპირის მეშვეობით

(ინტეგრაცია ხორციელდება მთელ ზედაპირზე).

ოსტროგრადსკი-გაუსის თეორემა. ინტენსივობის ვექტორის ნაკადი ნებისმიერ დახურულ ზედაპირზე, რომელიც ფარავს მუხტებს q1, q2, ..., qn, -

,

სადაც არის დახურული ზედაპირის შიგნით ჩასმული მუხტების ალგებრული ჯამი; n არის გადასახადების რაოდენობა.

ელექტროსტატიკური ველის ინტენსივობა, რომელიც შექმნილია წერტილის მუხტით q მუხტიდან r მანძილზე, -

.

სფეროს R რადიუსის მქონე და q მუხტის მატარებელი ელექტრული ველის სიძლიერე, სფეროს ცენტრიდან r მანძილზე, ასეთია:

სფეროს შიგნით (r R) E=0;

სფეროს ზედაპირზე (r=R)
;

სფეროს გარეთ (r  R)
.

ელექტროსტატიკური ველების სუპერპოზიციის (სუპერპოზიციის) პრინციპი, რომლის მიხედვითაც ინტენსივობა ორი (ან მეტი) წერტილის მუხტით შექმნილი ველის ტოლია დამატებული ველების სიძლიერეების ვექტორული (გეომეტრიული) ჯამი, გამოიხატება ფორმულით

სიძლიერის მქონე ორი ელექტრული ველის შემთხვევაში და ინტენსივობის ვექტორის აბსოლუტური მნიშვნელობა არის

სადაც  არის კუთხე ვექტორებს შორის და .

უსასრულოდ გრძელი და თანაბრად დამუხტული ძაფით (ან ცილინდრით) შექმნილი ველის ინტენსივობა მისი ღერძიდან r მანძილზე არის

,

სადაც  არის მუხტის წრფივი სიმკვრივე.

წრფივი მუხტის სიმკვრივე არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის მის თანაფარდობას ძაფის სიგრძესთან (ცილინდრი):

.

უსასრულო ერთნაირად დამუხტული სიბრტყით შექმნილი ველის ინტენსივობა არის

,

სადაც  არის ზედაპირული მუხტის სიმკვრივე.

ზედაპირული მუხტის სიმკვრივე არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ზედაპირზე განაწილებული მუხტის თანაფარდობას მის ფართობთან:

.

ორი უსასრულო და პარალელური სიბრტყით შექმნილი ველის ინტენსივობა, რომლებიც დამუხტულია ერთნაირად და განსხვავებულად, მუხტის ზედაპირის სიმკვრივის  იგივე აბსოლუტური მნიშვნელობით (ბრტყელი კონდენსატორის ველი) -

.

ზემოაღნიშნული ფორმულა მოქმედებს ბრტყელი კონდენსატორის ფირფიტებს შორის ველის სიძლიერის გაანგარიშებისას (მის შუა ნაწილში) მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ფირფიტებს შორის მანძილი გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე კონდენსატორის ფირფიტების ხაზოვანი ზომები.

ელექტრული გადაადგილება დაკავშირებულია დაძაბულობასთან ელექტრული ველის თანაფარდობა

,

რომელიც მოქმედებს მხოლოდ იზოტროპული დიელექტრიკებისთვის.

ელექტრული ველის პოტენციალი არის სიდიდე, რომელიც ტოლია პოტენციური ენერგიის თანაფარდობის და წერტილის დადებითი მუხტის, რომელიც განთავსებულია ველის მოცემულ წერტილში:

.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელექტრული ველის პოტენციალი არის ველის ძალების მუშაობის თანაფარდობის ტოლი მნიშვნელობა ველის მოცემული წერტილიდან უსასრულობამდე ამ მუხტის მნიშვნელობამდე წერტილის დადებითი მუხტის გადასატანად:

.

ელექტრული ველის პოტენციალი უსასრულობაში პირობითად აღებულია ნულის ტოლი.

ელექტრული ველის პოტენციალი შექმნილი წერტილის მუხტით q on

მანძილი r დამუხტვიდან, -

.

ელექტრული ველის მიერ შექმნილი ელექტრული ველის პოტენციალი, რომელსაც აქვს R რადიუსი და აქვს q მუხტი, სფეროს ცენტრიდან r დაშორებით, ასეთია:

სფეროს შიგნით (r  R)
;

სფეროს ზედაპირზე (r = R)
;

სფეროს გარეთ (r  R)
.

დამუხტული სფეროს პოტენციალის მოცემულ ყველა ფორმულაში  არის სფეროს მიმდებარე ერთგვაროვანი უსასრულო დიელექტრიკის ნებადართულობა.

მოცემულ წერტილში n პუნქტიანი მუხტების სისტემით წარმოქმნილი ელექტრული ველის პოტენციალი, ელექტრული ველების სუპერპოზიციის პრინციპის შესაბამისად, უდრის პოტენციალების ალგებრულ ჯამს.
, შექმნილი ინდივიდუალური ქულების გადასახადებით
:

.

წერტილოვანი მუხტების სისტემის ურთიერთქმედების ენერგია W
განისაზღვრება იმ მუშაობით, რომელიც ამ სისტემას შეუძლია გააკეთოს, როდესაც ისინი ერთმანეთის მიმართ უსასრულობამდე ამოღებულია და გამოიხატება ფორმულით

,

სადაც - ყველა (n-1) მუხტის მიერ შექმნილი ველის პოტენციალი (გარდა i-ის) იმ წერტილში, სადაც მუხტი მდებარეობს .

პოტენციალი დაკავშირებულია ელექტრული ველის სიძლიერესთან მიმართებით

.

სფერული სიმეტრიის მქონე ელექტრული ველის შემთხვევაში ეს ურთიერთობა გამოიხატება ფორმულით

,

ან სკალარული ფორმით

.

ერთგვაროვანი ველის შემთხვევაში, ე.ი. ველი, რომლის ინტენსივობა მის თითოეულ წერტილში ერთნაირია როგორც აბსოლუტური მნიშვნელობით, ასევე მიმართულებით, -

,

სადაც  1 და  2 არის ორი თანაბარი პოტენციალის ზედაპირის წერტილების პოტენციალი; d არის მანძილი ამ ზედაპირებს შორის ძალის ელექტრული ხაზის გასწვრივ.

ელექტრული ველის მიერ შესრულებული სამუშაო q წერტილის მუხტის გადაადგილებისას ველის ერთი წერტილიდან, რომელსაც აქვს  1 პოტენციალი, მეორეში, რომელსაც აქვს პოტენციალი  2, უდრის

, ან
,

სადაც ე არის ვექტორული პროექცია მოძრაობის მიმართულებამდე;
- მოძრაობა.

ერთგვაროვანი ველის შემთხვევაში ბოლო ფორმულა იღებს ფორმას

,

სადაც - გადაადგილება;  - კუთხე ვექტორულ მიმართულებებს შორის და მოძრავი .

დიპოლი არის ორ წერტილიანი (აბსოლუტური მნიშვნელობით ტოლი და ნიშნით საპირისპირო) მუხტის სისტემა, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე.

ელექტრო მომენტი დიპოლი არის ვექტორი, რომელიც მიმართულია უარყოფითი მუხტიდან დადებითზე, მუხტის ნამრავლის ტოლი ვექტორზე , გამოყვანილია უარყოფითი მუხტიდან პოზიტიურზე და ეწოდება დიპოლური მკლავი, ე.ი.

.

დიპოლს უწოდებენ წერტილის დიპოლს, თუ მისი მკლავი გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე r მანძილი დიპოლის ცენტრიდან იმ წერტილამდე, სადაც ჩვენ გვაინტერესებს დიპოლის მოქმედება (  r), იხილეთ ნახ. ერთი.

წერტილის დიპოლის ველის სიძლიერე:

,

სადაც p არის დიპოლის ელექტრული მომენტი; r არის რადიუსის ვექტორის აბსოლუტური მნიშვნელობა დიპოლის ცენტრიდან იმ წერტილამდე, სადაც ველის სიძლიერე ჩვენთვის საინტერესოა;  - კუთხე რადიუსის ვექტორს შორის და მხრის დიპოლი.

წერტილის დიპოლის ველის სიძლიერე დიპოლის ღერძზე მდებარე წერტილში

(=0), გვხვდება ფორმულით

;

დიპოლური მკლავის პერპენდიკულარულ წერტილში, რომელიც რეკონსტრუირებულია მისი შუაგულიდან
, - ფორმულის მიხედვით

.

წერტილის დიპოლის ველის პოტენციალი დიპოლის ღერძზე მდებარე წერტილში (=0) არის

,

და დიპოლური მკლავის პერპენდიკულარულზე დაწოლილ წერტილში, რომელიც რეკონსტრუირებულია მისი შუადან
, –

არაწერტილი დიპოლის სიძლიერე და პოტენციალი განისაზღვრება ისევე, როგორც მუხტების სისტემისთვის.

მექანიკური მომენტი, რომელიც მოქმედებს დიპოლზე ელექტრული მომენტით p, რომელიც მოთავსებულია ერთგვაროვან ელექტრულ ველში სიძლიერით E, არის

, ან
,

სადაც  არის კუთხე ვექტორების მიმართულებებს შორის და .

მარტოხელა გამტარის ან კონდენსატორის ტევადობა არის

,

სადაც q არის გამტარისთვის გადაცემული მუხტი;  არის ამ მუხტით გამოწვეული პოტენციალის ცვლილება.

R რადიუსის განცალკევებული გამტარი სფეროს ტევადობა, რომელიც მდებარეობს უსასრულო გარემოში  ნებადართულობით, არის

.

თუ სფერო ღრუა და სავსეა დიელექტრიკით, მაშინ მისი ტევადობა არ იცვლება.

ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული ტევადობა:

,

სადაც S არის თითოეული კონდენსატორის ფირფიტის ფართობი; d არის მანძილი ფირფიტებს შორის;  - დიელექტრიკის გამტარიანობა, რომელიც ავსებს ფირფიტებს შორის სივრცეს.

ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა, რომელიც სავსეა დიელექტრიკის n ფენით d i სისქით და გამტარიანობით  i თითოეულში (ფენიანი კონდენსატორი) არის

.

სფერული კონდენსატორის ტევადობა (ორი კონცენტრული სფერო R 1 და R 2 რადიუსით, რომელთა შორის სივრცე ივსება  ნებართვით დიელექტრიკით) არის შემდეგი:

.

სერიასთან დაკავშირებული კონდენსატორების ტევადობაა:

ზოგადად -

,

სადაც n არის კონდენსატორების რაოდენობა;

ორი კონდენსატორის შემთხვევაში -

;

.

პარალელურად დაკავშირებული კონდენსატორების ტევადობა განისაზღვრება შემდეგნაირად:

ზოგადად -

C \u003d C 1 + C 2 + ... + C n;

ორი კონდენსატორის შემთხვევაში -

C \u003d C 1 + C 2;

n იდენტური კონდენსატორის შემთხვევაში ელექტრული სიმძლავრით C 1 თითოეული -

დამუხტული გამტარის ენერგია გამოიხატება მუხტის q, პოტენციალის  და გამტარის ელექტრული სიმძლავრის C მიხედვით შემდეგნაირად:

.

დამუხტული კონდენსატორის ენერგია არის

,

სადაც q არის კონდენსატორის მუხტი; C არის კონდენსატორის ტევადობა; U არის პოტენციური განსხვავება მის ფირფიტებზე.

სანამ გაერკვნენ, თუ როგორ უნდა დადგინდეს ელექტრული ველის სიძლიერე, აუცილებელია ამ ფენომენის არსის გაგება.

ელექტრული ველის თვისებები

მობილური და უძრავი მუხტები მონაწილეობენ ელექტრული ველის შექმნაში. ველის არსებობა გამოიხატება მათზე ძალისმიერი ზემოქმედებით. გარდა ამისა, ველს შეუძლია შექმნას მუხტების ინდუქცია, რომელიც მდებარეობს გამტარების ზედაპირზე. როდესაც ველი წარმოიქმნება სტაციონარული მუხტებით, იგი ითვლება სტაციონარულ ელექტრულ ველად. სხვა სახელია ელექტროსტატიკური ველი. ეს არის ელექტრომაგნიტური ველის ერთ-ერთი სახეობა, რომლის დახმარებით ხდება ყველა ძალის ურთიერთქმედება, რომელიც ხდება დამუხტულ ნაწილაკებს შორის.

რაში იზომება ელექტრული ველის სიძლიერე

დაძაბულობა - არის ვექტორული სიდიდე, რომელსაც აქვს ძალის ეფექტი დამუხტულ ნაწილაკებზე. მნიშვნელობა განისაზღვრება, როგორც მისი მხრიდან მიმართული ძალის თანაფარდობა ამ ველის კონკრეტულ წერტილში წერტილის ტესტის ელექტრული მუხტის მნიშვნელობასთან. საცდელი ელექტრული მუხტი მიზანმიმართულად შემოდის ელექტრულ ველში, რათა მოხდეს ინტენსივობის გამოთვლა.

თეორიის გარდა, არსებობს პრაქტიკული გზები ელექტრული ველის სიძლიერის დასადგენად:

1. თვითნებურ ელექტრულ ველში აუცილებელია ელექტრული მუხტის შემცველი სხეულის აღება. ამ სხეულის ზომები უნდა იყოს უფრო მცირე, ვიდრე სხეულის ზომები, რომლითაც წარმოიქმნება ელექტრული ველი. ამ მიზნით შეგიძლიათ გამოიყენოთ პატარა ლითონის ბურთი ელექტრული მუხტით. აუცილებელია ბურთის მუხტის გაზომვა ელექტრომეტრით და მოთავსება მინდორში. ბურთზე მოქმედი ძალა უნდა იყოს დაბალანსებული დინამომეტრით. ამის შემდეგ, ნიუტონებში გამოხატული მაჩვენებლები აღებულია დინამომეტრიდან. თუ ძალის მნიშვნელობა იყოფა მუხტის მნიშვნელობაზე, მაშინ მიიღება დაძაბულობის მნიშვნელობა, გამოხატული ვოლტ/მეტრში.
2. ველის სიძლიერე გარკვეულ წერტილში, მუხტისგან დაშორებული ნებისმიერი სიგრძის მანძილზე, პირველ რიგში განისაზღვრება მათ შორის მანძილის გაზომვით. შემდეგ, მნიშვნელობა იყოფა მიღებული მანძილით, კვადრატში. შედეგზე გამოიყენება კოეფიციენტი 9*10^9.
3. კონდენსატორში დაძაბულობის განსაზღვრა იწყება მის ფირფიტებს შორის ძაბვის გაზომვით ვოლტმეტრის გამოყენებით. შემდეგი, თქვენ უნდა გაზომოთ მანძილი ფირფიტებს შორის. მნიშვნელობა ვოლტებში იყოფა ფირფიტებს შორის მანძილით მეტრებში. მიღებული შედეგი იქნება ელექტრული ველის სიძლიერის მნიშვნელობა.