კულონის კანონი:

სადაც ფ არის ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების სიძლიერე ორ დამუხტულ სხეულს შორის;

ქ 1 , ქ 2 - სხეულების ელექტრული მუხტები;

ε არის საშუალო ფარდობითი, დიელექტრიკული გამტარობა;

ε 0 \u003d 8.85 10 -12 F / m - ელექტრული მუდმივი;

რარის მანძილი ორ დამუხტულ სხეულს შორის.

ხაზოვანი დამუხტვის სიმკვრივე:

სადაც დ q-ელემენტარული მუხტი სიგრძის მონაკვეთზე დ ლ.

ზედაპირის დატენვის სიმკვრივე:

სადაც დ q-ელემენტარული მუხტი ზედაპირზე დ ს.

დატენვის სიმჭიდროვე:

სადაც დ q-ელემენტარული მუხტი, მოცულობით დ ვ.

ელექტრული ველის სიძლიერე:

სადაც ფ – ძალა, რომელიც მოქმედებს მუხტზე ქ.

გაუსის თეორემა:

სადაც ეარის ელექტროსტატიკური ველის სიძლიერე;

დ ს – ვექტორი , რომლის მოდული უდრის გამჭოლი ზედაპირის ფართობს, ხოლო მიმართულება ემთხვევა ნორმალურის მიმართულებას ადგილისკენ;

ქარის d ზედაპირის შიგნით ჩასმული ალგებრული ჯამი სბრალდებები.

დაძაბულობის ვექტორული ცირკულაციის თეორემა:

ელექტროსტატიკური ველის პოტენციალი:

სადაც ვ p არის წერტილის მუხტის პოტენციური ენერგია ქ.

წერტილის დატენვის პოტენციალი:

წერტილის მუხტის ველის სიძლიერე:

.

ველის ინტენსივობა, რომელიც შექმნილია უსასრულო სწორი ხაზის ერთნაირად დამუხტული ხაზის ან უსასრულოდ გრძელი ცილინდრით:

სადაც τ არის წრფივი მუხტის სიმკვრივე;

რარის მანძილი ძაფიდან ან ცილინდრის ღერძიდან იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება ველის სიძლიერე.

უსასრულო ერთიანი დამუხტული სიბრტყით შექმნილი ველის ინტენსივობა:

სადაც σ არის ზედაპირული მუხტის სიმკვრივე.

პოტენციალის ურთიერთობა დაძაბულობასთან ზოგად შემთხვევაში:

E=- gradφ = .

კავშირი პოტენციალსა და ძალას შორის ერთიანი ველის შემთხვევაში:

ე= ,

სადაც დ– ფ 1 და φ 2 პოტენციალის მქონე წერტილებს შორის მანძილი.

კავშირი პოტენციალსა და ძალას შორის ცენტრალური ან ღერძული სიმეტრიის მქონე ველის შემთხვევაში:

ველის მუშაობა აიძულებს მუხტის q გადატანას პოტენციალის მქონე ველის წერტილიდან φ 1პოტენციალის დონემდე φ2:

A=q(φ 1 - φ 2).

გამტარის ტევადობა:

სადაც ქარის დირიჟორის მუხტი;

φ არის გამტარის პოტენციალი, იმ პირობით, რომ უსასრულობაში გამტარის პოტენციალი ნულის ტოლია.

კონდენსატორის ტევადობა:

სადაც ქარის კონდენსატორის მუხტი;

Uარის პოტენციური განსხვავება კონდენსატორის ფირფიტებს შორის.

ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული ტევადობა:

სადაც ε არის ფირფიტებს შორის მდებარე დიელექტრიკის გამტარობა;

დარის მანძილი ფირფიტებს შორის;

სარის ფირფიტების მთლიანი ფართობი.

კონდენსატორის ბატარეის მოცულობა:

ბ) პარალელური კავშირით:

დამუხტული კონდენსატორის ენერგია:

,

სადაც ქარის კონდენსატორის მუხტი;

Uარის პოტენციური განსხვავება ფირფიტებს შორის;

Cარის კონდენსატორის ტევადობა.

DC სიმძლავრე:

სადაც დ ქ- მუხტი, რომელიც მიედინება გამტარის განივი მონაკვეთზე d დროის განმავლობაში ტ.

დენის სიმკვრივე:

სადაც მე- დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერე;

სარის დირიჟორის ფართობი.

ომის კანონი წრედის განყოფილებისთვის, რომელიც არ შეიცავს EMF-ს:

სადაც მე- მიმდინარე სიძლიერე ტერიტორიაზე;

U

რ- მონაკვეთის წინააღმდეგობა.

ომის კანონი წრედის განყოფილებისთვის, რომელიც შეიცავს EMF:

სადაც მე- მიმდინარე სიძლიერე ტერიტორიაზე;

U- ძაბვა განყოფილების ბოლოებში;

რ- მონაკვეთის მთლიანი წინააღმდეგობა;

ε – წყარო emf.

ომის კანონი დახურული (სრული) სქემისთვის:

სადაც მე- დენის სიძლიერე წრეში;

რ- მიკროსქემის გარე წინააღმდეგობა;

რარის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა;

ε – წყარო emf.

კირჩჰოფის კანონები:

2. ,

სად არის კვანძში შეკრებილი დენების სიძლიერის ალგებრული ჯამი;

- წრეში ძაბვის ვარდნის ალგებრული ჯამი;

არის EMF-ის ალგებრული ჯამი წრეში.

დირიჟორის წინააღმდეგობა:

სადაც რ- გამტარის წინააღმდეგობა;

ρ არის გამტარის წინაღობა;

ლ- დირიჟორის სიგრძე;

ს

დირიჟორის გამტარობა:

სადაც გარის გამტარობის გამტარობა;

γ არის გამტარის სპეციფიკური გამტარობა;

ლ- დირიჟორის სიგრძე;

სარის გამტარის განივი ფართობი.

გამტარის სისტემის წინააღმდეგობა:

ა) სერიულ კავშირში:

ა) პარალელურად:

მიმდინარე სამუშაოები:

,

სადაც ა- მიმდინარე სამუშაო;

U- ვოლტაჟი;

მე- მიმდინარე სიძლიერე;

რ- წინააღმდეგობა;

ტ- დრო.

მიმდინარე სიმძლავრე:

.

ჯოულ-ლენცის კანონი

სადაც ქარის გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა.

ოჰმის კანონი დიფერენციალური ფორმით:

ჯ=γ ე ,

სადაც ჯ არის დენის სიმკვრივე;

γ - სპეციფიკური გამტარობა;

ეარის ელექტრული ველის სიძლიერე.

მაგნიტური ინდუქციის კავშირი მაგნიტურ ველთან:

ბ=μμ 0 ჰ ,

სადაც ბ არის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი;

μ არის მაგნიტური გამტარიანობა;

ჰარის მაგნიტური ველის სიძლიერე.

ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი:

,

სადაც დ ბ არის დირიჟორის მიერ რაღაც მომენტში შექმნილი მაგნიტური ველის ინდუქცია;

μ არის მაგნიტური გამტარიანობა;

μ 0 \u003d 4π 10 -7 H / m - მაგნიტური მუდმივი;

მე- დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერე;

დ ლ - გამტარი ელემენტი;

რარის d ელემენტიდან გამოყვანილი რადიუსის ვექტორი ლ დირიჟორი იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება მაგნიტური ველის ინდუქცია.

ჯამური დენის კანონი მაგნიტური ველისთვის (ვექტორის ცირკულაციის თეორემა ბ):

,

სადაც ნ- დირიჟორების რაოდენობა დენებით დაფარული წრედით ლთვითნებური ფორმა.

მაგნიტური ინდუქცია წრიული დენის ცენტრში:

სადაც რარის წრის რადიუსი.

მაგნიტური ინდუქცია წრიული დენის ღერძზე:

,

სადაც თარის მანძილი ხვეულის ცენტრიდან იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება მაგნიტური ინდუქცია.

პირდაპირი დენის ველის მაგნიტური ინდუქცია:

სადაც რ 0 არის მანძილი მავთულის ღერძიდან იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება მაგნიტური ინდუქცია.

სოლენოიდის ველის მაგნიტური ინდუქცია:

B=μμ 0 ნი,

სადაც ნარის სოლენოიდის მობრუნების რაოდენობის თანაფარდობა მის სიგრძესთან.

ამპერატორის სიმძლავრე:

დ ფ = მე,

სადაც დ ფ – ამპერის სიმძლავრე;

მე- დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერე;

დ ლ - დირიჟორის სიგრძე;

ბ- მაგნიტური ველის ინდუქცია.

ლორენცის ძალა:

ფ=ქ ე +ქ[v B ],

სადაც ფ არის ლორენცის ძალა;

ქარის ნაწილაკების მუხტი;

ეარის ელექტრული ველის სიძლიერე;

ვარის ნაწილაკების სიჩქარე;

ბ- მაგნიტური ველის ინდუქცია.

მაგნიტური ნაკადი:

ა) ერთიანი მაგნიტური ველისა და ბრტყელი ზედაპირის შემთხვევაში:

Φ=B n S,

სადაც Φ - მაგნიტური ნაკადი;

B nარის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის პროექცია ნორმალურ ვექტორზე;

სარის კონტურის არე;

ბ) არაჰომოგენური მაგნიტური ველისა და თვითნებური პროექციის შემთხვევაში:

ნაკადის კავშირი (სრული ნაკადი) ტოროიდისა და სოლენოიდისთვის:

სადაც Ψ - სრული ნაკადი;

N არის ბრუნთა რაოდენობა;

Φ - მაგნიტური ნაკადი, რომელიც აღწევს ერთ შემობრუნებას.

მარყუჟის ინდუქციურობა:

სოლენოიდის ინდუქციურობა:

L=μμ 0 ნ 2 V,

სადაც ლარის სოლენოიდის ინდუქცია;

μ არის მაგნიტური გამტარიანობა;

μ 0 არის მაგნიტური მუდმივი;

ნარის ბრუნთა რაოდენობის თანაფარდობა მის სიგრძესთან;

ვარის სოლენოიდის მოცულობა.

ფარადეის კანონი ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შესახებ:

სადაც ე მე– ინდუქციის EMF;

– მთლიანი ნაკადის ცვლილება დროის ერთეულზე.

მაგნიტურ ველში დახურული მარყუჟის გადაადგილების სამუშაო:

A=IΔ Φ,

სადაც ა- კონტურის გადაადგილებაზე მუშაობა;

მე- დენის სიძლიერე წრეში;

Δ Φ – წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილება.

თვითინდუქციის EMF:

მაგნიტური ველის ენერგია:

მაგნიტური ველის მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე:

,

სადაც ω არის მაგნიტური ველის მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე;

ბ- მაგნიტური ველის ინდუქცია;

ჰ- მაგნიტური ველის სიძლიერე;

μ არის მაგნიტური გამტარიანობა;

μ 0 არის მაგნიტური მუდმივი.

3.2. ცნებები და განმარტებები

? ჩამოთვალეთ ელექტრული მუხტის თვისებები.

1. არსებობს ორი სახის მუხტი – დადებითი და უარყოფითი.

2. ამავე სახელწოდების მუხტები იზიდავს, განსხვავებით მუხტებისგან.

3. მუხტებს აქვთ დისკრეტულობის თვისება - ყველა არის უმცირესი ელემენტის ჯერადი.

4. მუხტი უცვლელია, მისი ღირებულება არ არის დამოკიდებული მითითების ჩარჩოზე.

5. მუხტი დანამატია - სხეულთა სისტემის მუხტი უდრის სისტემის ყველა სხეულის მუხტების ჯამს.

6. დახურული სისტემის ჯამური ელექტრული მუხტი არის მუდმივი მნიშვნელობა

7. სტაციონარული მუხტი არის ელექტრული ველის წყარო, მოძრავი მუხტი არის მაგნიტური ველის წყარო.

? ჩამოაყალიბეთ კულონის კანონი.

ორ ფიქსირებულ წერტილოვან მუხტს შორის ურთიერთქმედების ძალა პროპორციულია მუხტების სიდიდის ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა. ძალა მიმართულია მუხტების დამაკავშირებელი ხაზის გასწვრივ.

? რა არის ელექტრული ველი? ელექტრული ველის სიძლიერე? ჩამოაყალიბეთ ელექტრული ველის სიძლიერის სუპერპოზიციის პრინციპი.

ელექტრული ველი არის მატერიის ტიპი, რომელიც დაკავშირებულია ელექტრულ მუხტებთან და გადასცემს ერთი მუხტის მოქმედებას მეორეზე. დაძაბულობა - ველის მახასიათებელი სიმძლავრე, ტოლია ველის მოცემულ წერტილში მოთავსებულ ერთეულ დადებით მუხტზე მოქმედი ძალის. სუპერპოზიციის პრინციპი - წერტილის მუხტების სისტემის მიერ შექმნილი ველის სიძლიერე უდრის თითოეული მუხტის ველის სიძლიერის ვექტორულ ჯამს.

? რას უწოდებენ ელექტროსტატიკური ველის ძალის ხაზებს? ჩამოთვალეთ ძალის ხაზების თვისებები.

ხაზს, რომლის ტანგენსი თითოეულ წერტილში ემთხვევა ველის სიძლიერის ვექტორის მიმართულებას, ეწოდება ძალის ხაზი. ძალის ხაზების თვისებები - იწყება დადებითზე, მთავრდება უარყოფით მუხტებზე, არ წყდება, არ იკვეთება ერთმანეთთან.

? განსაზღვრეთ ელექტრული დიპოლი. დიპოლური ველი.

სისტემა ორი ტოლი აბსოლუტური მნიშვნელობით, ნიშნით საპირისპირო, წერტილიანი ელექტრული მუხტისგან, რომელთა შორის მანძილი მცირეა იმ წერტილებთან შედარებით, სადაც შეინიშნება ამ მუხტების მოქმედება. ინტენსივობის ვექტორს აქვს დიპოლური ელექტრულის საპირისპირო მიმართულება. მომენტის ვექტორი (რომელიც, თავის მხრივ, მიმართულია უარყოფითი მუხტიდან დადებითზე).

? რა არის ელექტროსტატიკური ველის პოტენციალი? ჩამოაყალიბეთ პოტენციური სუპერპოზიციის პრინციპი.

სკალარული სიდიდე რიცხობრივად ტოლია ველის მოცემულ წერტილში მოთავსებული ელექტრული მუხტის პოტენციური ენერგიის თანაფარდობას ამ მუხტის სიდიდესთან. სუპერპოზიციის პრინციპი - წერტილოვანი მუხტების სისტემის პოტენციალი სივრცის გარკვეულ წერტილში უდრის პოტენციალების ალგებრულ ჯამს, რომელსაც ეს მუხტები ცალ-ცალკე შექმნიდნენ სივრცის ერთსა და იმავე წერტილში.

? რა კავშირია დაძაბულობასა და პოტენციალს შორის?

ე=- (ე - ველის სიძლიერე ველის მოცემულ წერტილში, j - პოტენციალი ამ წერტილში.)

? განსაზღვრეთ „ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის ნაკადის“ კონცეფცია. ჩამოაყალიბეთ გაუსის ელექტროსტატიკური თეორემა.

თვითნებური დახურული ზედაპირისთვის, ინტენსივობის ვექტორული ნაკადი ე ელექტრული ველი ფ ე= . გაუსის თეორემა:

= (აქ ქ იარის მუხტები დაფარული დახურული ზედაპირით). მოქმედებს ნებისმიერი ფორმის დახურულ ზედაპირზე.

? რა ნივთიერებებს უწოდებენ გამტარებს? როგორ ნაწილდება მუხტები და ელექტროსტატიკური ველი გამტარში? რა არის ელექტროსტატიკური ინდუქცია?

გამტარები არის ნივთიერებები, რომლებშიც ელექტრული ველის გავლენით თავისუფალ მუხტებს შეუძლიათ მოწესრიგებული მოძრაობა. გარე ველის მოქმედებით, მუხტები გადანაწილებულია, ქმნის საკუთარ ველს, აბსოლუტური მნიშვნელობით ტოლი გარედან და მიმართულია საპირისპიროდ. ამრიგად, დირიჟორის შიგნით მიღებული დაძაბულობა არის 0.

ელექტროსტატიკური ინდუქცია არის ელექტრიფიკაციის სახეობა, რომლის დროსაც, გარე ელექტრული ველის მოქმედებით, მუხტები გადანაწილებულია მოცემული სხეულის ნაწილებს შორის.

? რა არის ცალმხრივი გამტარის, კონდენსატორის ელექტრული ტევადობა. როგორ განვსაზღვროთ ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა, სერიებში დაკავშირებული კონდენსატორების ბანკი, პარალელურად? ელექტრული სიმძლავრის საზომი ერთეული.

მარტოხელა დირიჟორი: სად თან- ტევადობა, ქ- მუხტი, j - პოტენციალი. საზომი ერთეული არის ფარადი [F]. (1 F არის გამტარის ტევადობა, რომელშიც პოტენციალი იზრდება 1 ვ-ით, როდესაც გამტარს მიეწოდება მუხტი 1 C).

ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა. სერიული კავშირი: . პარალელური კავშირი: C სულ = C 1 +C 2 +…+Cნ

? რა ნივთიერებებს ეწოდება დიელექტრიკები? რა ტიპის დიელექტრიკები იცით? რა არის დიელექტრიკული პოლარიზაცია?

დიელექტრიკები არის ნივთიერებები, რომლებშიც ნორმალურ პირობებში არ არის თავისუფალი ელექტრო მუხტი. არსებობს დიელექტრიკები პოლარული, არაპოლარული, ფეროელექტრული. პოლარიზაცია არის დიპოლების ორიენტაციის პროცესი გარე ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ.

? რა არის ელექტრული გადაადგილების ვექტორი? ჩამოაყალიბეთ მაქსველის პოსტულატი.

ელექტრული გადაადგილების ვექტორი დ ახასიათებს თავისუფალი მუხტით შექმნილ ელექტროსტატიკურ ველს (ანუ ვაკუუმში), მაგრამ სივრცეში ისეთი განაწილებით, რომელიც ხელმისაწვდომია დიელექტრიკის თანდასწრებით. მაქსველის პოსტულატი: . ფიზიკური მნიშვნელობა - გამოხატავს ელექტრული ველების შექმნის კანონს თვითნებურ მედიაში მუხტების მოქმედებით.

? ჩამოაყალიბეთ და ახსენით ელექტროსტატიკური ველის სასაზღვრო პირობები.

როდესაც ელექტრული ველი გადის ორ დიელექტრიკულ მედიას შორის ინტერფეისში, ინტენსივობის და გადაადგილების ვექტორები მკვეთრად იცვლება სიდიდისა და მიმართულებით. ამ ცვლილებების დამახასიათებელ ურთიერთობებს სასაზღვრო პირობებს უწოდებენ. არის 4 მათგანი:

(3), (4)

? როგორ განისაზღვრება ელექტროსტატიკური ველის ენერგია? ენერგიის სიმკვრივე?

ენერგია W= ( E-ველის სიძლიერე, e-დიელექტრიკული მუდმივი, e 0 - ელექტრული მუდმივი, ვ- ველის მოცულობა), ენერგიის სიმკვრივე

? განსაზღვრეთ „ელექტრული დენის“ ცნება. დენების სახეები. ელექტრული დენის მახასიათებლები. რა პირობაა საჭირო მისი წარმოშობისა და არსებობისთვის?

დენი არის დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა. ტიპები - გამტარობის დენი, თავისუფალი მუხტების მოწესრიგებული მოძრაობა გამტარში, კონვექცია - ხდება მაშინ, როდესაც დამუხტული მაკროსკოპული სხეული მოძრაობს სივრცეში. დენის გაჩენისა და არსებობისთვის აუცილებელია დამუხტული ნაწილაკები, რომლებსაც შეუძლიათ მოწესრიგებული მოძრაობა და ელექტრული ველის არსებობა, რომლის ენერგიაც, რომელიც ივსება, დაიხარჯება ამ მოწესრიგებულ მოძრაობაზე.

? მიეცით და ახსენით უწყვეტობის განტოლება. დენის სტაციონარობის პირობის ჩამოყალიბება ინტეგრალურ და დიფერენციალურ ფორმებში.

უწყვეტობის განტოლება. დიფერენციალური სახით გამოხატავს მუხტის შენარჩუნების კანონს. დენის სტაციონარობის (მუდმივობის) მდგომარეობა ინტეგრალური სახით: და დიფერენციალური -.

? ჩაწერეთ ომის კანონი ინტეგრალური და დიფერენციალური ფორმებით.

ინტეგრალური ფორმა - ( მე- მიმდინარე, U- ვოლტაჟი, რ- წინააღმდეგობა). დიფერენციალური ფორმა - ( ჯ - დენის სიმკვრივე, გ - ელექტრული გამტარობა, ე - ველის სიძლიერე დირიჟორში).

? რა არის მესამე მხარის ძალები? EMF?

გარე ძალები განასხვავებენ მუხტებს დადებით და უარყოფითად. EMF - სამუშაოს თანაფარდობა მუხტის გადასატანად მთელი დახურული მიკროსქემის გასწვრივ მის მნიშვნელობამდე

? როგორ განისაზღვრება მუშაობა და ძალა?

მუხტის გადაადგილებისას ქელექტრული წრედის მეშვეობით, რომლის ბოლოებზე გამოიყენება ძაბვა Uელექტრული ველი მუშაობს, დენის სიმძლავრე (t-დრო)

? ჩამოაყალიბეთ კირჩჰოფის წესები განშტოებული ჯაჭვებისთვის. რა კონსერვაციის კანონებია ჩართული კირჩჰოფის წესებში? რამდენი დამოუკიდებელი განტოლება უნდა შედგეს კირხჰოფის პირველი და მეორე კანონის საფუძველზე?

1. კვანძში შეკრებილი დენების ალგებრული ჯამი არის 0.

2. ნებისმიერ თვითნებურად არჩეულ დახურულ წრეში, ძაბვის ვარდნის ალგებრული ჯამი უდრის ამ წრეში წარმოქმნილი EMF-ის ალგებრულ ჯამს. კირჩჰოფის პირველი წესი გამომდინარეობს ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონიდან. ჯამში განტოლებების რაოდენობა უნდა იყოს ტოლი საძიებო მნიშვნელობების რაოდენობასთან (ყველა წინააღმდეგობა და EMF უნდა იყოს ჩართული განტოლებების სისტემაში).

? ელექტრო დენი გაზში. იონიზაციისა და რეკომბინაციის პროცესები. პლაზმის კონცეფცია.

აირებში ელექტრული დენი არის თავისუფალი ელექტრონების და იონების მიმართული მოძრაობა. ნორმალურ პირობებში აირები დიელექტრიკებია, იონიზაციის შემდეგ ისინი გამტარებლები ხდებიან. იონიზაცია არის იონების წარმოქმნის პროცესი გაზის მოლეკულებისგან ელექტრონების გამოყოფით. წარმოიქმნება გარე იონიზატორის გავლენის გამო - ძლიერი გათბობა, რენტგენის ან ულტრაიისფერი გამოსხივება, ელექტრონული დაბომბვა. რეკომბინაცია არის პროცესი, რომელიც იონიზაციის საპირისპიროა. პლაზმა არის სრულად ან ნაწილობრივ იონიზებული გაზი, რომელშიც დადებითი და უარყოფითი მუხტების კონცენტრაცია თანაბარია.

? ელექტრული დენი ვაკუუმში. თერმიონული ემისია.

დენის მატარებლები ვაკუუმში არის ელექტრონები, რომლებიც გამოიყოფა ელექტროდების ზედაპირიდან გამოსხივების გამო. თერმიონული ემისია არის ელექტრონების გამოყოფა გაცხელებული ლითონებით.

? რა იცით სუპერგამტარობის ფენომენის შესახებ?

ფენომენი, რომლის დროსაც ზოგიერთი სუფთა ლითონის (კალის, ტყვიის, ალუმინის) წინააღმდეგობა ნულამდე ეცემა აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებულ ტემპერატურაზე.

? რა იცით გამტარების ელექტრული წინააღმდეგობის შესახებ? რა არის წინაღობა, მისი დამოკიდებულება ტემპერატურაზე, ელექტროგამტარობაზე? რა იცით გამტარების სერიული და პარალელური შეერთების შესახებ. რა არის შუნტი, დამატებითი წინააღმდეგობა?

წინააღმდეგობა - მნიშვნელობა პირდაპირპროპორციული დირიჟორის სიგრძისა ლდა ფართობის უკუპროპორციულია სგამტარის კვეთა: (r-სპეციფიკური წინააღმდეგობა). გამტარობა არის წინააღმდეგობის ორმხრივი. წინაღობა (გამტარის წინააღმდეგობა 1 მ სიგრძით 1 მ 2 ჯვრის მონაკვეთით). წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, სადაც a არის ტემპერატურის კოეფიციენტი, რდა რ 0, r და r 0 არის წინააღმდეგობები და სპეციფიკური წინააღმდეგობები ტდა 0 0 С. პარალელური - , თანმიმდევრობით R=R 1 +რ 2 +…+R n. შუნტი არის რეზისტორი, რომელიც დაკავშირებულია ელექტრული საზომი ხელსაწყოს პარალელურად, რათა გადაიტანოს ელექტრული დენის ნაწილი გაზომვის ლიმიტების გაფართოების მიზნით.

? მაგნიტური ველი. რა წყაროებს შეუძლიათ მაგნიტური ველის შექმნა?

მაგნიტური ველი არის მატერიის განსაკუთრებული სახეობა, რომლის მეშვეობითაც მოძრავი ელექტრული მუხტები ურთიერთქმედებენ. მუდმივი მაგნიტური ველის არსებობის მიზეზი არის ფიქსირებული გამტარი მუდმივი ელექტრული დენით, ანუ მუდმივი მაგნიტები.

? ჩამოაყალიბეთ ამპერის კანონი. როგორ ურთიერთქმედებენ გამტარები, რომლითაც დენი მიედინება ერთი (საპირისპირო) მიმართულებით?

ამპერის ძალა მოქმედებს დენის მატარებელ გამტარზე.

B - მაგნიტური ინდუქცია, ᲛᲔ-გამტარი დენი, დ ლარის გამტარის მონაკვეთის სიგრძე, a არის კუთხე მაგნიტურ ინდუქციასა და გამტარ განყოფილებას შორის. ერთი მიმართულებით იზიდავენ, საპირისპირო მიმართულებით მოგერიებენ.

? განსაზღვრეთ ამპერის ძალა. როგორ განვსაზღვროთ მისი მიმართულება?

ეს არის ძალა, რომელიც მოქმედებს მაგნიტურ ველში მოთავსებულ დენის გამტარ გამტარზე. მიმართულებას განვსაზღვრავთ შემდეგნაირად: მარცხენა ხელის პალმას ვდებთ ისე, რომ მოიცავდეს მაგნიტური ინდუქციის ხაზებს და ოთხი გაშლილი თითი მიმართულია დირიჟორში დენის გასწვრივ. მოხრილი ცერა თითი აჩვენებს ამპერის ძალის მიმართულებას.

? ახსენით დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა მაგნიტურ ველში. რა არის ლორენცის ძალა? როგორია მისი მიმართულება?

მოძრავი დამუხტული ნაწილაკი ქმნის საკუთარ მაგნიტურ ველს. თუ ის მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში, მაშინ ველების ურთიერთქმედება გამოვლინდება გარე ველიდან ნაწილაკზე მოქმედი ძალის - ლორენცის ძალის გაჩენით. მიმართულება - მარცხენა ხელის წესის მიხედვით. დადებითი მუხტისთვის – ვექტორი ბ შედის მარცხენა ხელის გულზე, ოთხი თითი მიმართულია დადებითი მუხტის მოძრაობის გასწვრივ (სიჩქარის ვექტორი), მოხრილი ცერა თითი აჩვენებს ლორენცის ძალის მიმართულებას. უარყოფით მუხტზე იგივე ძალა მოქმედებს საპირისპირო მიმართულებით.

(ქ- გადასახადი, ვ- სიჩქარე, ბ- ინდუქცია, a - კუთხე სიჩქარის მიმართულებასა და მაგნიტურ ინდუქციას შორის).

? ჩარჩო დენით ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში. როგორ განისაზღვრება მაგნიტური მომენტი?

მაგნიტურ ველს აქვს ორიენტირების ეფექტი ჩარჩოზე დენით, აქცევს მას გარკვეული გზით. ბრუნვის მომენტი მოცემულია შემდეგით: მ =გვ მ x ბ , სად გვ მ- მარყუჟის მაგნიტური მომენტის ვექტორი დენით, ტოლი არის ნ (დენი კონტურის ზედაპირის ფართობზე, კონტურის ნორმალურ ერთეულზე), ბ - მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი, მაგნიტური ველის რაოდენობრივი მახასიათებელი.

? რა არის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი? როგორ განვსაზღვროთ მისი მიმართულება? როგორ არის ნაჩვენები მაგნიტური ველი გრაფიკულად?

მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი არის მაგნიტური ველის სიმძლავრის მახასიათებელი. მაგნიტური ველის ვიზუალიზაცია ხდება ძალის ხაზების გამოყენებით. ველის თითოეულ წერტილში ველის ხაზის ტანგენსი ემთხვევა მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებას.

? ჩამოაყალიბეთ და ახსენით ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი.

ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი საშუალებას გაძლევთ გამოთვალოთ დენის გამტარი მეველის მაგნიტური ინდუქცია დ ბ , შექმნილი ველის თვითნებურ წერტილში d ლ დირიჟორი: (აქ m 0 არის მაგნიტური მუდმივი, m არის გარემოს მაგნიტური გამტარიანობა). ინდუქციური ვექტორის მიმართულება განისაზღვრება მარჯვენა ხრახნის წესით, თუ ხრახნის გადამყვანი მოძრაობა შეესაბამება ელემენტში დენის მიმართულებას.

? ჩამოაყალიბეთ მაგნიტური ველის სუპერპოზიციის პრინციპი.

სუპერპოზიციის პრინციპი - მიღებული ველის მაგნიტური ინდუქცია, რომელიც შექმნილია რამდენიმე დენით ან მოძრავი მუხტით, უდრის ყოველი დენის ან მოძრავი მუხტის მიერ ცალკე შექმნილი დამატებული ველების მაგნიტური ინდუქციის ვექტორულ ჯამს:

? ახსენით მაგნიტური ველის ძირითადი მახასიათებლები: მაგნიტური ნაკადი, მაგნიტური ველის ცირკულაცია, მაგნიტური ინდუქცია.

მაგნიტური ნაკადი ფნებისმიერი ზედაპირის გავლით სვუწოდოთ მნიშვნელობა, რომელიც ტოლია მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მოდულის ნამრავლისა და ფართობის სდა a კუთხის კოსინუსი ვექტორებს შორის ბ და ნ (გარეგანი ნორმალური ზედაპირზე). ვექტორული ცირკულაცია ბ მოცემული დახურული კონტურის გასწვრივ ეწოდება ფორმის ინტეგრალი, სადაც d ლ - ელემენტარული კონტურის სიგრძის ვექტორი. ვექტორული ცირკულაციის თეორემა ბ : ვექტორული ცირკულაცია ბ თვითნებური დახურული წრედის გასწვრივ ტოლია მაგნიტური მუდმივის ნამრავლისა და ამ წრედის მიერ დაფარული დენების ალგებრული ჯამის. მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი არის მაგნიტური ველის სიმძლავრის მახასიათებელი. მაგნიტური ველის ვიზუალიზაცია ხდება ძალის ხაზების გამოყენებით. ველის თითოეულ წერტილში ველის ხაზის ტანგენსი ემთხვევა მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებას.

? ჩაწერეთ და დააფიქსირეთ მაგნიტური ველის სოლენოიდურობის მდგომარეობა ინტეგრალურ და დიფერენციალურ ფორმებში.

ვექტორულ ველებს, რომლებშიც არ არის წყაროები და ჩაძირვები, ეწოდება სოლენოიდური. მაგნიტური ველის სოლენოიდურობის მდგომარეობა ინტეგრალურ ფორმაში: და დიფერენციალური ფორმით:

? მაგნიტიკა. მაგნიტების სახეები. ფერომაგნიტები და მათი თვისებები. რა არის ჰისტერეზი?

ნივთიერება მაგნიტურია, თუ მას შეუძლია შეიძინოს მაგნიტური მომენტი (იყოს მაგნიტიზებული) მაგნიტური ველის მოქმედებით. ნივთიერებებს, რომლებიც მაგნიტიზებულია გარე მაგნიტურ ველში ველის მიმართულების საწინააღმდეგოდ, ეწოდება დიამაგნიტები. ამ ორ კლასს სუსტ მაგნიტურ ნივთიერებებს უწოდებენ. ძლიერ მაგნიტურ ნივთიერებებს, რომლებიც მაგნიტიზებულია გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაშიც კი, ფერომაგნიტები ეწოდება. . მაგნიტური ჰისტერეზი - ფერომაგნიტის მაგნიტიზაციის მნიშვნელობების განსხვავება მაგნიტირების ველის იმავე ინტენსივობით H, წინასწარი მაგნიტიზაციის მნიშვნელობიდან გამომდინარე. ასეთ გრაფიკულ დამოკიდებულებას ჰისტერეზისის მარყუჟი ეწოდება.

? ჩამოაყალიბეთ და ახსენით მთლიანი დენის კანონი ინტეგრალურ და დიფერენციალურ ფორმებში (მაგნიტოსტატიკის ძირითადი განტოლებები მატერიაში).

? რა არის ელექტრომაგნიტური ინდუქცია? ჩამოაყალიბეთ და ახსენით ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ძირითადი კანონი (ფარადეის კანონი). ჩამოაყალიბეთ ლენცის წესი.

ელექტრომამოძრავებელი ძალის (ინდუქციის EMF) წარმოქმნის ფენომენს დირიჟორში, რომელიც მდებარეობს ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში ან მუდმივ მაგნიტურ ველში მუდმივში მოძრაობს, ელექტრომაგნიტური ინდუქცია ეწოდება. ფარადეის კანონი: როგორიც არ უნდა იყოს მიზეზი მაგნიტური ინდუქციის ნაკადის ცვლილებისა, რომელიც დაფარულია დახურული გამტარ სქემით, რომელიც ხდება EMF წრეში

მინუს ნიშანი განისაზღვრება ლენცის წესით - წრედში ინდუქციურ დენს ყოველთვის აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ხელს უშლის მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რამაც გამოიწვია ეს ინდუქციური დენი.

? რა არის თვითინდუქციის ფენომენი? რა არის ინდუქცია, საზომი ერთეული? დენები ელექტრული წრედის დახურვისა და გახსნისას.

ინდუქციის EMF-ის გაჩენა გამტარ წრეში საკუთარი მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, როდესაც ის იცვლება, რაც ხდება დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერის ცვლილების შედეგად. ინდუქცია არის პროპორციულობის ფაქტორი, რომელიც დამოკიდებულია გამტარის ან მიკროსქემის ფორმასა და ზომებზე, [H]. ლენცის წესის შესაბამისად, თვითინდუქციის EMF ხელს უშლის დენის სიძლიერის ზრდას წრედის ჩართვისას და დენის სიძლიერის შემცირებას წრედის გამორთვისას. ამიტომ, დენის სიძლიერის სიდიდე მყისიერად ვერ შეიცვლება (მექანიკური ანალოგი არის ინერცია).

? ურთიერთინდუქციის ფენომენი. ურთიერთინდუქციის კოეფიციენტი.

თუ ორი ფიქსირებული წრე მდებარეობს ერთმანეთთან ახლოს, მაშინ როდესაც ერთ წრეში მიმდინარე სიძლიერე იცვლება, მეორე წრეში ჩნდება ემფ. ამ მოვლენას ორმხრივი ინდუქცია ეწოდება. პროპორციულობის კოეფიციენტები ლ 21 და ლ 12 ეწოდება სქემების ურთიერთ ინდუქციურობას, ისინი ტოლია.

? ჩაწერეთ მაქსველის განტოლებები ინტეგრალური ფორმით. ახსენით მათი ფიზიკური მნიშვნელობა.

; ;

; .

მაქსველის თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ ელექტრული და მაგნიტური ველები არ შეიძლება ჩაითვალოს დამოუკიდებლად - ერთის დროის ცვლილება იწვევს მეორის ცვლილებას.

? მაგნიტური ველის ენერგია. მაგნიტური ველის ენერგიის სიმკვრივე.

ენერგია, ლ- ინდუქციურობა, მე- მიმდინარე სიძლიერე.

სიმკვრივე , AT- მაგნიტური ინდუქცია, ჰარის მაგნიტური ველის სიძლიერე, ვ- მოცულობა.

? ფარდობითობის პრინციპი ელექტროდინამიკაში

ელექტრომაგნიტური ველების ზოგადი კანონები აღწერილია მაქსველის განტოლებებით. რელატივისტურ ელექტროდინამიკაში დადგენილია, რომ ამ განტოლებათა რელატივისტური ინვარიანტობა ხდება მხოლოდ ელექტრული და მაგნიტური ველების ფარდობითობის პირობით, ე.ი. როდესაც ამ ველების მახასიათებლები დამოკიდებულია საცნობარო ინერციული ჩარჩოების არჩევანზე. მოძრავ სისტემაში ელექტრული ველი იგივეა, რაც სტაციონარულ სისტემაში, მაგრამ მოძრავ სისტემაში არის მაგნიტური ველი, რომელიც არ არის სტაციონარულ სისტემაში.

ვიბრაციები და ტალღები

დინამიკის ძირითადი კანონები. ნიუტონის კანონები - პირველი, მეორე, მესამე. გალილეოს ფარდობითობის პრინციპი. უნივერსალური მიზიდულობის კანონი. გრავიტაცია. ელასტიურობის ძალები. Წონა. ხახუნის ძალები - დასვენება, სრიალი, გორვა + ხახუნი სითხეებში და აირებში.

კინემატიკა. Ძირითადი ცნებები. ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობა. ერთიანი მოძრაობა. ერთიანი წრიული მოძრაობა. საცნობარო სისტემა. ტრაექტორია, გადაადგილება, გზა, მოძრაობის განტოლება, სიჩქარე, აჩქარება, წრფივი და კუთხური სიჩქარის კავშირი.

მარტივი მექანიზმები. ბერკეტი (პირველი სახის ბერკეტი და მეორე სახის ბერკეტი). ბლოკი (ფიქსირებული და მოძრავი ბლოკი). დახრილი თვითმფრინავი. ჰიდრავლიკური პრესა. მექანიკის ოქროს წესი

კონსერვაციის კანონები მექანიკაში. მექანიკური მუშაობა, ძალა, ენერგია, იმპულსის შენარჩუნების კანონი, ენერგიის შენარჩუნების კანონი, მყარი სხეულების წონასწორობა

წრიული მოძრაობა. მოძრაობის განტოლება წრეში. კუთხური სიჩქარე. ნორმალური = ცენტრიდანული აჩქარება. პერიოდი, მიმოქცევის სიხშირე (როტაცია). წრფივი და კუთხური სიჩქარის კავშირი

მექანიკური ვიბრაციები. თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციები. ჰარმონიული ვიბრაციები. ელასტიური რხევები. მათემატიკური გულსაკიდი. ენერგიის გარდაქმნები ჰარმონიული ვიბრაციების დროს

მექანიკური ტალღები. სიჩქარე და ტალღის სიგრძე. მოგზაურობის ტალღის განტოლება. ტალღური ფენომენი (დიფრაქცია, ჩარევა...)

ჰიდრომექანიკა და აერომექანიკა. წნევა, ჰიდროსტატიკური წნევა. პასკალის კანონი. ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება. დამაკავშირებელი გემები. არქიმედეს კანონი. ნაოსნობის პირობები ტელ. სითხის ნაკადი. ბერნულის კანონი. ტორიჩელის ფორმულა

მოლეკულური ფიზიკა. ისტ-ის ძირითადი დებულებები. ძირითადი ცნებები და ფორმულები. იდეალური გაზის თვისებები. MKT-ის ძირითადი განტოლება. ტემპერატურა. მდგომარეობის განტოლება იდეალური გაზისთვის. მენდელეევ-კლაიპერონის განტოლება. გაზის კანონები - იზოთერმი, იზობარი, იზოქორე

ტალღის ოპტიკა. სინათლის კორპუსკულარულ-ტალღური თეორია. სინათლის ტალღური თვისებები. სინათლის გაფანტვა. მსუბუქი ჩარევა. ჰიუგენს-ფრენელის პრინციპი. სინათლის დიფრაქცია. მსუბუქი პოლარიზაცია

თერმოდინამიკა. შინაგანი ენერგია. Სამუშაო. სითბოს რაოდენობა. თერმული ფენომენები. თერმოდინამიკის პირველი კანონი. თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება სხვადასხვა პროცესებზე. სითბოს ბალანსის განტოლება. თერმოდინამიკის მეორე კანონი. სითბოს ძრავები

ახლა აქ ხარ:ელექტროსტატიკა. Ძირითადი ცნებები. Ელექტრული მუხტი. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი. კულონის კანონი. სუპერპოზიციის პრინციპი. მჭიდრო მოქმედების თეორია. ელექტრული ველის პოტენციალი. კონდენსატორი.

მუდმივი ელექტრო დენი. ომის კანონი წრედის მონაკვეთისთვის. მუშაობა და DC სიმძლავრე. ჯოულ-ლენცის კანონი. ომის კანონი სრული წრედისთვის. ფარადეის ელექტროლიზის კანონი. ელექტრო სქემები - სერიული და პარალელური კავშირი. კირჩჰოფის წესები.

ელექტრომაგნიტური ვიბრაციები. თავისუფალი და იძულებითი ელექტრომაგნიტური რხევები. ოსცილატორული წრე. ალტერნატიული ელექტრო დენი. კონდენსატორი AC წრეში. ინდუქტორი ("სოლენოიდი") ალტერნატიული დენის წრეში.

ფარდობითობის თეორიის ელემენტები. ფარდობითობის თეორიის პოსტულატები. ერთდროულობის, მანძილების, დროის ინტერვალების ფარდობითობა. სიჩქარის დამატების რელატივისტური კანონი. მასის დამოკიდებულება სიჩქარეზე. რელატივისტური დინამიკის ძირითადი კანონი...

პირდაპირი და არაპირდაპირი გაზომვების შეცდომები. აბსოლუტური, შედარებითი შეცდომა. სისტემური და შემთხვევითი შეცდომები. სტანდარტული გადახრა (შეცდომა). ცხრილი სხვადასხვა ფუნქციის არაპირდაპირი გაზომვების შეცდომების დასადგენად.

Ელექტრული მუხტიარის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ნაწილაკების ან სხეულების უნარს შევიდნენ ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაში. ელექტრო მუხტი ჩვეულებრივ აღინიშნება ასოებით ქან ქ. SI სისტემაში ელექტრული მუხტი იზომება კულონში (C). უფასო დატენვა 1 C არის გიგანტური თანხა, რომელიც ბუნებაში პრაქტიკულად არ არის ნაპოვნი. როგორც წესი, გექნებათ საქმე მიკროკულომებთან (1 μC = 10 -6 C), ნანოკულომებთან (1 nC = 10 -9 C) და პიკოკულონებთან (1 pC = 10 -12 C). ელექტრო დამუხტვას აქვს შემდეგი თვისებები:

1. ელექტრული მუხტი ერთგვარი საკითხია.

2. ელექტრული მუხტი არ არის დამოკიდებული ნაწილაკების მოძრაობაზე და მის სიჩქარეზე.

3. მუხტების გადატანა შესაძლებელია (მაგალითად, პირდაპირი კონტაქტით) ერთი სხეულიდან მეორეზე. სხეულის მასისგან განსხვავებით, ელექტრული მუხტი არ არის მოცემული სხეულის თანდაყოლილი მახასიათებელი. ერთსა და იმავე სხეულს სხვადასხვა პირობებში შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული მუხტი.

4. არსებობს ორი სახის ელექტრული მუხტი, პირობითად დასახელებული დადებითიდა უარყოფითი.

5. ყველა მუხტი ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან. ამავდროულად, მუხტების მსგავსად იგერიებენ ერთმანეთს, მუხტებისაგან განსხვავებით იზიდავს. მუხტების ურთიერთქმედების ძალები ცენტრალურია, ანუ ისინი დევს მუხტის ცენტრების დამაკავშირებელ სწორ ხაზზე.

6. არის უმცირესი შესაძლო (მოდულო) ელექტრული მუხტი, ე.წ ელემენტარული მუხტი. მისი მნიშვნელობა:

ე= 1.602177 10 -19 C ≈ 1.6 10 -19 C

ნებისმიერი სხეულის ელექტრული მუხტი ყოველთვის არის ელემენტარული მუხტის ნამრავლი:

სადაც: ნარის მთელი რიცხვი. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ შეუძლებელია 0.5-ის ტოლი დამუხტვა ე; 1,7ე; 22,7ედა ა.შ. ფიზიკურ სიდიდეებს, რომლებსაც შეუძლიათ მნიშვნელობების მხოლოდ დისკრეტული (არა უწყვეტი) სერიის მიღება, ეწოდება კვანტიზირებული. ელემენტარული მუხტი e არის ელექტრული მუხტის კვანტური (უმცირესი ნაწილი).

იზოლირებულ სისტემაში ყველა სხეულის მუხტების ალგებრული ჯამი მუდმივი რჩება:

ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ამბობს, რომ სხეულთა დახურულ სისტემაში არ შეიძლება შეინიშნოს მხოლოდ ერთი ნიშნის მუხტის დაბადების ან გაუჩინარების პროცესები. ის ასევე გამომდინარეობს მუხტის შენარჩუნების კანონიდან, თუ ორი ერთნაირი ზომისა და ფორმის ორ სხეულს აქვს მუხტები ქ 1 და ქ 2 (არ აქვს მნიშვნელობა რა ნიშნით არის მუხტები), შეიტანეთ კონტაქტში და შემდეგ დაშორდით, მაშინ თითოეული სხეულის მუხტი თანაბარი გახდება:

თანამედროვე თვალსაზრისით, მუხტის მატარებლები ელემენტარული ნაწილაკებია. ყველა ჩვეულებრივი სხეული შედგება ატომებისგან, რომლებიც მოიცავს დადებითად დამუხტულს პროტონები, უარყოფითად დამუხტული ელექტრონებიდა ნეიტრალური ნაწილაკები ნეიტრონები. პროტონები და ნეიტრონები ატომის ბირთვების ნაწილია, ელექტრონები ქმნიან ატომების ელექტრონულ გარსს. პროტონისა და ელექტრონის მოდულის ელექტრული მუხტები ზუსტად იგივეა და ელემენტარული (ანუ შესაძლო მინიმალური) მუხტის ტოლია. ე.

ნეიტრალურ ატომში, ბირთვში პროტონების რაოდენობა ტოლია გარსის ელექტრონების რაოდენობაზე. ამ რიცხვს ატომური რიცხვი ეწოდება. მოცემული ნივთიერების ატომს შეუძლია დაკარგოს ერთი ან მეტი ელექტრონი, ან შეიძინოს დამატებითი ელექტრონი. ამ შემთხვევაში ნეიტრალური ატომი იქცევა დადებითად ან უარყოფითად დამუხტულ იონად. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ დადებითი პროტონები ატომის ბირთვის ნაწილია, ამიტომ მათი რიცხვი შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ ბირთვული რეაქციების დროს. ცხადია, სხეულების ელექტრიფიცირებისას ბირთვული რეაქციები არ ხდება. ამიტომ, ნებისმიერ ელექტრულ მოვლენაში, პროტონების რაოდენობა არ იცვლება, იცვლება მხოლოდ ელექტრონების რაოდენობა. ამრიგად, სხეულს უარყოფითი მუხტის მიცემა ნიშნავს მასში დამატებითი ელექტრონების გადაცემას. და დადებითი მუხტის შეტყობინება, ჩვეულებრივი შეცდომის საწინააღმდეგოდ, არ ნიშნავს პროტონების დამატებას, არამედ ელექტრონების გამოკლებას. მუხტი შეიძლება გადავიდეს ერთი სხეულიდან მეორეზე მხოლოდ იმ ნაწილებში, რომლებიც შეიცავს ელექტრონების მთელ რაოდენობას.

ზოგჯერ პრობლემების დროს ელექტრული მუხტი ნაწილდება ზოგიერთ სხეულზე. ამ განაწილების აღსაწერად წარმოდგენილია შემდეგი რაოდენობა:

1. წრფივი მუხტის სიმკვრივე.გამოიყენება ძაფის გასწვრივ მუხტის განაწილების აღსაწერად:

სადაც: ლ- ძაფის სიგრძე. გაზომილია C/m-ში.

2. ზედაპირული მუხტის სიმკვრივე.გამოიყენება სხეულის ზედაპირზე მუხტის განაწილების აღსაწერად:

სადაც: სარის სხეულის ზედაპირის ფართობი. გაზომილია C/m2-ში.

3. ნაყარი მუხტის სიმკვრივე.გამოიყენება სხეულის მოცულობაზე მუხტის განაწილების აღსაწერად:

სადაც: ვ- სხეულის მოცულობა. გაზომილია C/m3-ში.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ელექტრონული მასაუდრის:

მე\u003d 9.11 ∙ 10 -31 კგ.

კულონის კანონი

წერტილის დატენვადამუხტულ სხეულს უწოდებენ, რომლის ზომების უგულებელყოფა შესაძლებელია ამ პრობლემის პირობებში. მრავალი ექსპერიმენტის საფუძველზე კულომმა დაადგინა შემდეგი კანონი:

ფიქსირებული წერტილის მუხტების ურთიერთქმედების ძალები პირდაპირპროპორციულია მუხტის მოდულების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა:

სადაც: ε - საშუალების დიელექტრიკული გამტარიანობა - განზომილებიანი ფიზიკური სიდიდე, რომელიც გვიჩვენებს, რამდენჯერ ნაკლები იქნება ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების ძალა მოცემულ გარემოში, ვიდრე ვაკუუმში (ანუ რამდენჯერ ასუსტებს გარემო ურთიერთქმედებას). Აქ კ- კოეფიციენტი კულონის კანონში, მნიშვნელობა, რომელიც განსაზღვრავს მუხტების ურთიერთქმედების ძალის რიცხვით მნიშვნელობას. SI სისტემაში მისი მნიშვნელობა აღებულია ტოლი:

კ= 9∙10 9 მ/F.

წერტილოვანი ფიქსირებული მუხტების ურთიერთქმედების ძალები ემორჩილება ნიუტონის მესამე კანონს და არის ერთმანეთისგან მოგერიების ძალები მუხტების იგივე ნიშნებით და ერთმანეთის მიმართ მიზიდულობის ძალები სხვადასხვა ნიშნით. ფიქსირებული ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება ე.წ ელექტროსტატიკურიან კულონის ურთიერთქმედება. ელექტროდინამიკის განყოფილებას, რომელიც სწავლობს კულონის ურთიერთქმედებას, ე.წ ელექტროსტატიკა.

კულონის კანონი მოქმედებს წერტილით დამუხტულ სხეულებზე, ერთნაირად დამუხტულ სფეროებსა და ბურთებზე. ამ შემთხვევაში დისტანციებზე რაიღეთ მანძილი სფეროების ან ბურთების ცენტრებს შორის. პრაქტიკაში, კულონის კანონი კარგად არის შესრულებული, თუ დამუხტული სხეულების ზომები მათ შორის მანძილს გაცილებით მცირეა. კოეფიციენტი კ SI სისტემაში ზოგჯერ იწერება როგორც:

სადაც: ε 0 \u003d 8.85 10 -12 F / m - ელექტრული მუდმივი.

გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ კულონის ურთიერთქმედების ძალები ემორჩილება სუპერპოზიციის პრინციპს: თუ დამუხტული სხეული ერთდროულად ურთიერთქმედებს რამდენიმე დამუხტულ სხეულთან, მაშინ ამ სხეულზე მოქმედი ძალა უდრის ამ სხეულზე მოქმედი ძალების ვექტორულ ჯამს ყველა სხვა დამუხტულისგან. სხეულები.

ასევე გახსოვდეთ ორი მნიშვნელოვანი განმარტება:

დირიჟორები- ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ელექტრული მუხტის თავისუფალ მატარებლებს. გამტარის შიგნით შესაძლებელია ელექტრონების თავისუფალი მოძრაობა - მუხტის მატარებლები (ელექტრული დენი შეიძლება გადიოდეს გამტარებში). გამტარებლებია ლითონები, ელექტროლიტური ხსნარები და დნობები, იონიზირებული აირები და პლაზმა.

დიელექტრიკები (იზოლატორები)- ნივთიერებები, რომლებშიც არ არის უფასო დამუხტვის მატარებლები. ელექტრონების თავისუფალი მოძრაობა დიელექტრიკებში შეუძლებელია (ელექტრული დენი მათში ვერ გადის). ეს არის დიელექტრიკები, რომლებსაც აქვთ გარკვეული ნებართვა, რომელიც არ უდრის ერთიანობას ε .

ნივთიერების გამტარიანობისთვის, მართალია შემდეგი (რაც არის ელექტრული ველი ოდნავ დაბალი):

ელექტრული ველი და მისი ინტენსივობა

თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, ელექტრული მუხტები პირდაპირ არ მოქმედებენ ერთმანეთზე. თითოეული დამუხტული სხეული ქმნის მიმდებარე სივრცეში ელექტრული ველი. ამ ველს აქვს ძალის ეფექტი სხვა დამუხტულ სხეულებზე. ელექტრული ველის მთავარი თვისება არის მოქმედება ელექტრულ მუხტებზე გარკვეული ძალით. ამრიგად, დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება ხორციელდება არა ერთმანეთზე მათი პირდაპირი გავლენით, არამედ დამუხტული სხეულების მიმდებარე ელექტრული ველების მეშვეობით.

დამუხტული სხეულის გარშემო ელექტრული ველი შეიძლება გამოკვლეული იყოს ეგრეთ წოდებული სატესტო მუხტის გამოყენებით - მცირე წერტილის მუხტი, რომელიც არ იწვევს გამოკვლეული მუხტების შესამჩნევ გადანაწილებას. ელექტრული ველის რაოდენობრივად შესაფასებლად შემოღებულია ძალის მახასიათებელი - ელექტრული ველის სიძლიერე ე.

ელექტრული ველის სიძლიერე ეწოდება ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც ტოლია იმ ძალის თანაფარდობას, რომლითაც ველი მოქმედებს ველის მოცემულ წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე ამ მუხტის სიდიდესთან:

ელექტრული ველის სიძლიერე არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე. დაძაბულობის ვექტორის მიმართულება სივრცის თითოეულ წერტილში ემთხვევა დადებით საცდელ მუხტზე მოქმედი ძალის მიმართულებას. სტაციონარული და დროთა განმავლობაში უცვლელი მუხტების ელექტრულ ველს ელექტროსტატიკური ეწოდება.

ელექტრული ველის ვიზუალური წარმოდგენისთვის გამოიყენეთ ძალის ხაზები. ეს ხაზები ისეა დახატული, რომ დაძაბულობის ვექტორის მიმართულება თითოეულ წერტილში ემთხვევა ძალის ხაზის ტანგენტის მიმართულებას. ძალის ხაზებს აქვთ შემდეგი თვისებები.

• ელექტროსტატიკური ველის ძალის ხაზები არასოდეს იკვეთება.
• ელექტროსტატიკური ველის ძალის ხაზები ყოველთვის მიმართულია დადებითი მუხტიდან უარყოფითზე.
• ძალის ხაზების გამოყენებით ელექტრული ველის გამოსახვისას მათი სიმკვრივე უნდა იყოს ველის სიძლიერის ვექტორის მოდულის პროპორციული.
• ძალის ხაზები იწყება დადებითი მუხტით, ანუ უსასრულობით და მთავრდება უარყოფითი მუხტით, ანუ უსასრულობით. რაც უფრო დიდია ხაზების სიმკვრივე, მით მეტია დაძაბულობა.
• სივრცის მოცემულ წერტილში მხოლოდ ერთი ძალის ხაზის გავლა შეიძლება, რადგან ელექტრული ველის სიძლიერე სივრცის მოცემულ წერტილში ცალსახად არის მითითებული.

ელექტრულ ველს ეწოდება ერთგვაროვანი, თუ ინტენსივობის ვექტორი ერთნაირია ველის ყველა წერტილში. მაგალითად, ბრტყელი კონდენსატორი ქმნის ერთგვაროვან ველს - თანაბარი და საპირისპირო მუხტით დამუხტული ორი ფირფიტა, რომლებიც გამოყოფილია დიელექტრიკული ფენით და ფირფიტებს შორის მანძილი გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ფირფიტების ზომა.

ერთიანი ველის ყველა წერტილში თითო დამუხტვაზე ქ, ინტენსივობით ერთგვაროვან ველში შევიდა ე, არის იგივე სიდიდისა და მიმართულების ძალა ტოლი ფ = ეკვ. უფრო მეტიც, თუ ბრალდებით ქდადებითი, მაშინ ძალის მიმართულება ემთხვევა დაძაბულობის ვექტორის მიმართულებას, ხოლო თუ მუხტი უარყოფითია, მაშინ ძალისა და დაძაბულობის ვექტორები საპირისპიროა მიმართული.

დადებითი და უარყოფითი წერტილის მუხტები ნაჩვენებია სურათზე:

სუპერპოზიციის პრინციპი

თუ რამდენიმე დამუხტული სხეულის მიერ შექმნილი ელექტრული ველი გამოკვლეულია სატესტო მუხტის გამოყენებით, მაშინ მიღებული ძალა აღმოჩნდება ტოლი ძალების გეომეტრიული ჯამის, რომელიც მოქმედებს ტესტის მუხტზე თითოეული დამუხტული სხეულისგან ცალკე. შესაბამისად, სივრცის მოცემულ წერტილში მუხტების სისტემის მიერ შექმნილი ელექტრული ველის სიძლიერე უდრის ცალ-ცალკე მუხტების მიერ იმავე წერტილში შექმნილი ელექტრული ველების სიძლიერეების ვექტორულ ჯამს:

ელექტრული ველის ეს თვისება ნიშნავს, რომ ველი ემორჩილება სუპერპოზიციის პრინციპი. კულონის კანონის შესაბამისად, ელექტროსტატიკური ველის სიძლიერე, რომელიც შექმნილია წერტილის მუხტით ქმანძილზე რმისგან, მოდულში ტოლია:

ამ ველს კულონის ველი ეწოდება. კულონის ველში ინტენსივობის ვექტორის მიმართულება დამოკიდებულია მუხტის ნიშანზე ქ: თუ ქ> 0, მაშინ ინტენსივობის ვექტორი მიმართულია მუხტისგან მოშორებით, თუ ქ < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.

ელექტრული ველის სიძლიერე, რომელსაც დამუხტული თვითმფრინავი ქმნის მის ზედაპირთან ახლოს:

ასე რომ, თუ დავალებაში საჭიროა მუხტების სისტემის ველის სიძლიერის დადგენა, მაშინ აუცილებელია იმოქმედოთ შემდეგის მიხედვით ალგორითმი:

1. დახატე ნახატი.
2. დახაზეთ თითოეული მუხტის ველის სიძლიერე სასურველ წერტილში ცალ-ცალკე. გახსოვდეთ, რომ დაძაბულობა მიმართულია უარყოფითი მუხტისკენ და დადებითი მუხტისგან შორს.
3. გამოთვალეთ თითოეული დაძაბულობა შესაბამისი ფორმულის გამოყენებით.
4. დაამატეთ სტრესის ვექტორები გეომეტრიულად (ე.ი. ვექტორულად).

მუხტების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია

ელექტრული მუხტები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და ელექტრულ ველთან. ნებისმიერი ურთიერთქმედება აღწერილია პოტენციური ენერგიით. ორპუნქტიანი ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიაგამოითვლება ფორმულით:

ყურადღება მიაქციეთ ბრალდებით მოდულების ნაკლებობას. საპირისპირო მუხტებისთვის ურთიერთქმედების ენერგიას აქვს უარყოფითი მნიშვნელობა. იგივე ფორმულა ასევე მოქმედებს თანაბრად დამუხტული სფეროების და ბურთების ურთიერთქმედების ენერგიაზე. როგორც ყოველთვის, ამ შემთხვევაში r მანძილი იზომება ბურთების ან სფეროების ცენტრებს შორის. თუ ორზე მეტი მუხტია, მაშინ მათი ურთიერთქმედების ენერგია უნდა ჩაითვალოს შემდეგნაირად: დაყავით მუხტების სისტემა ყველა შესაძლო წყვილად, გამოთვალეთ თითოეული წყვილის ურთიერთქმედების ენერგია და შეაჯამეთ ყველა ენერგია ყველა წყვილისთვის.

ამოხსნილია ამ თემაზე ამოცანები, ასევე ამოცანები მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონის შესახებ: ჯერ იპოვება ურთიერთქმედების საწყისი ენერგია, შემდეგ კი საბოლოო. თუ დავალება ითხოვს მოძრავ მუხტებზე სამუშაოს პოვნას, მაშინ ის უდრის სხვაობას მუხტების ურთიერთქმედების საწყის და საბოლოო ჯამურ ენერგიას შორის. ურთიერთქმედების ენერგია ასევე შეიძლება გარდაიქმნას კინეტიკურ ენერგიად ან სხვა სახის ენერგიად. თუ სხეულები ძალიან დიდ მანძილზე არიან, მაშინ მათი ურთიერთქმედების ენერგია 0-ად ითვლება.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ: თუ ამოცანა მოითხოვს მოძრაობის დროს სხეულებს (ნაწილაკებს) შორის მინიმალური ან მაქსიმალური მანძილის პოვნას, მაშინ ეს პირობა დაკმაყოფილდება იმ მომენტში, როდესაც ნაწილაკები იმავე მიმართულებით მოძრაობენ იმავე სიჩქარით. მაშასადამე, გამოსავალი უნდა დაიწყოს იმპულსის შენარჩუნების კანონის დაწერით, საიდანაც იგივე სიჩქარეა ნაპოვნი. და შემდეგ თქვენ უნდა დაწეროთ ენერგიის შენარჩუნების კანონი მეორე შემთხვევაში ნაწილაკების კინეტიკური ენერგიის გათვალისწინებით.

პოტენციალი. Პოტენციური განსხვავება. Ვოლტაჟი

ელექტროსტატიკურ ველს აქვს მნიშვნელოვანი თვისება: ელექტროსტატიკური ველის ძალების მოქმედება ველის ერთი წერტილიდან მეორეზე მუხტის გადაადგილებისას არ არის დამოკიდებული ტრაექტორიის ფორმაზე, არამედ განისაზღვრება მხოლოდ საწყისი და პოზიციით. ბოლო წერტილები და მუხტის სიდიდე.

ტრაექტორიის ფორმისგან სამუშაოს დამოუკიდებლობის შედეგია შემდეგი განცხადება: ელექტროსტატიკური ველის ძალების მუშაობა ნებისმიერი დახურული ტრაექტორიის გასწვრივ მუხტის გადაადგილებისას ნულის ტოლია.

ელექტროსტატიკური ველის პოტენციალის (მუშაობის დამოუკიდებლობა ტრაექტორიის ფორმისგან) თვისება საშუალებას გვაძლევს შემოვიტანოთ მუხტის პოტენციური ენერგიის კონცეფცია ელექტრულ ველში. და ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია ელექტროსტატიკურ ველში ელექტრული მუხტის პოტენციური ენერგიის თანაფარდობას ამ მუხტის მნიშვნელობასთან, ეწოდება პოტენციალი φ ელექტრული ველი:

პოტენციალი φ არის ელექტროსტატიკური ველის ენერგეტიკული მახასიათებელი. ერთეულთა საერთაშორისო სისტემაში (SI), პოტენციალის ერთეული (და, შესაბამისად, პოტენციური სხვაობა, ანუ ძაბვა) არის ვოლტი [V]. პოტენციალი არის სკალარული რაოდენობა.

ელექტროსტატიკის ბევრ პრობლემაში, პოტენციალების გაანგარიშებისას, მოსახერხებელია წერტილის აღება უსასრულობაში, როგორც საორიენტაციო წერტილი, სადაც ქრება პოტენციური ენერგიისა და პოტენციალის მნიშვნელობები. ამ შემთხვევაში, პოტენციალის კონცეფცია შეიძლება განისაზღვროს შემდეგნაირად: ველის პოტენციალი სივრცის მოცემულ წერტილში ტოლია იმ სამუშაოს, რომელსაც ელექტრული ძალები აკეთებენ, როდესაც ერთეული დადებითი მუხტი ამოღებულია მოცემული წერტილიდან უსასრულობამდე.

ორი წერტილის მუხტის ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიის ფორმულის გახსენებით და მისი გაყოფით ერთ-ერთი მუხტის მნიშვნელობაზე პოტენციალის განსაზღვრის შესაბამისად, მივიღებთ, რომ პოტენციალი φ წერტილის დატენვის ველები ქმანძილზე რმისგან უსასრულობის წერტილამდე გამოითვლება შემდეგნაირად:

ამ ფორმულით გამოთვლილი პოტენციალი შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი, რაც დამოკიდებულია მუხტის ნიშანზე, რომელმაც შექმნა იგი. იგივე ფორმულა გამოხატავს თანაბრად დამუხტული ბურთის (ან სფეროს) ველის პოტენციალს რ ≥ რ(ბურთის ან სფეროს გარეთ), სადაც რარის ბურთის რადიუსი და მანძილი რიზომება ბურთის ცენტრიდან.

ელექტრული ველის ვიზუალური წარმოდგენისთვის, ძალის ხაზებთან ერთად, გამოიყენეთ თანაბარი პოტენციალის მქონე ზედაპირები. ზედაპირს ყველა წერტილში, რომლის ელექტრული ველის პოტენციალს აქვს იგივე მნიშვნელობები, ეწოდება თანაბარი პოტენციალის ზედაპირი ან თანაბარი პოტენციალის ზედაპირი. ელექტრული ველის ხაზები ყოველთვის პერპენდიკულარულია თანაბარი პოტენციალის ზედაპირებზე. წერტილოვანი მუხტის კულონის ველის თანაბარი პოტენციური ზედაპირები კონცენტრული სფეროებია.

ელექტრო ვოლტაჟიეს უბრალოდ პოტენციური განსხვავებაა, ე.ი. ელექტრული ძაბვის განმარტება შეიძლება იყოს ფორმულით:

ერთგვაროვან ელექტრულ ველში არის კავშირი ველის სიძლიერესა და ძაბვას შორის:

ელექტრული ველის მუშაობაშეიძლება გამოითვალოს, როგორც სხვაობა მუხტების სისტემის საწყის და საბოლოო პოტენციურ ენერგიას შორის:

ელექტრული ველის მუშაობა ზოგად შემთხვევაში ასევე შეიძლება გამოითვალოს ერთ-ერთი ფორმულის გამოყენებით:

ერთგვაროვან ველში, როდესაც მუხტი მოძრაობს მისი ძალის ხაზების გასწვრივ, ველის მუშაობა ასევე შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:

ამ ფორმულებში:

• φ არის ელექტრული ველის პოტენციალი.
• ∆φ - პოტენციური განსხვავება.
• ვარის მუხტის პოტენციური ენერგია გარე ელექტრულ ველში.
• ა- ელექტრული ველის მუშაობა მუხტის მოძრაობაზე (მუხტები).
• ქარის მუხტი, რომელიც მოძრაობს გარე ელექტრულ ველში.
• U- ვოლტაჟი.
• ეარის ელექტრული ველის სიძლიერე.
• დან ∆ ლარის მანძილი, რომელზეც მუხტი მოძრაობს ძალის ხაზების გასწვრივ.

ყველა წინა ფორმულაში ეს იყო კონკრეტულად ელექტროსტატიკური ველის მუშაობაზე, მაგრამ თუ პრობლემა ამბობს, რომ „სამუშაო უნდა გაკეთდეს“, ან საუბარია „გარე ძალების მუშაობაზე“, მაშინ ეს სამუშაო უნდა განიხილებოდეს ისევე, როგორც ველის მუშაობა, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით.

პოტენციური სუპერპოზიციის პრინციპი

ელექტრული მუხტების მიერ შექმნილი ველის სიძლიერის სუპერპოზიციის პრინციპიდან გამომდინარეობს პოტენციალების სუპერპოზიციის პრინციპი (ამ შემთხვევაში, ველის პოტენციალის ნიშანი დამოკიდებულია მუხტის ნიშანზე, რომელმაც შექმნა ველი):

გაითვალისწინეთ, რამდენად ადვილია პოტენციალის სუპერპოზიციის პრინციპის გამოყენება, ვიდრე დაძაბულობის. პოტენციალი არის სკალარული სიდიდე, რომელსაც არ აქვს მიმართულება. პოტენციალების დამატება უბრალოდ რიცხვითი მნიშვნელობების შეჯამებაა.

ელექტრული ტევადობა. ბრტყელი კონდენსატორი

როდესაც მუხტი ეცნობება გამტარს, ყოველთვის არის გარკვეული ზღვარი, რომელზე მეტიც შეუძლებელი იქნება სხეულის დამუხტვა. სხეულის ელექტრული მუხტის დაგროვების უნარის დასახასიათებლად შემოღებულია კონცეფცია ელექტრული ტევადობა. მარტოხელა გამტარის ტევადობა არის მისი მუხტის თანაფარდობა პოტენციალის მიმართ:

SI სისტემაში ტევადობა იზომება ფარადებში [F]. 1 ფარადი არის ძალიან დიდი ტევადობა. შედარებისთვის, მთელი დედამიწის ტევადობა ერთ ფარადზე ბევრად ნაკლებია. გამტარის ტევადობა არ არის დამოკიდებული მის მუხტზე ან სხეულის პოტენციალზე. ანალოგიურად, სიმკვრივე არ არის დამოკიდებული სხეულის არც მასაზე და არც მოცულობაზე. ტევადობა დამოკიდებულია მხოლოდ სხეულის ფორმაზე, მის ზომებზე და გარემოს თვისებებზე.

ელექტრო სიმძლავრეორი გამტარის სისტემას ეწოდება ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც განისაზღვრება როგორც მუხტის თანაფარდობა ქპოტენციური სხვაობის Δ-ს ერთ-ერთი გამტარი φ მათ შორის:

გამტარების ელექტრული ტევადობის მნიშვნელობა დამოკიდებულია გამტარების ფორმასა და ზომაზე და დიელექტრიკის მახასიათებლებზე, რომლებიც გამოყოფს დირიჟორებს. არსებობს გამტარების ისეთი კონფიგურაციები, რომლებშიც ელექტრული ველი კონცენტრირებულია (ლოკალიზებულია) მხოლოდ სივრცის გარკვეულ რეგიონში. ასეთ სისტემებს ე.წ კონდენსატორებიდა კონდენსატორის შემადგენელი გამტარები ეწოდება სახეები.

უმარტივესი კონდენსატორი არის ორი ბრტყელი გამტარი ფირფიტის სისტემა, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთის პარალელურად, ფირფიტების ზომებთან შედარებით მცირე მანძილზე და გამოყოფილია დიელექტრიკული ფენით. ასეთ კონდენსატორს ე.წ ბინა. ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული ველი ძირითადად ლოკალიზებულია ფირფიტებს შორის.

ბრტყელი კონდენსატორის თითოეული დამუხტული ფირფიტა ქმნის ელექტრულ ველს მის ზედაპირთან ახლოს, რომლის ინტენსივობის მოდული გამოიხატება უკვე ზემოთ მოცემული თანაფარდობით. მაშინ ველის საბოლოო სიძლიერის მოდული კონდენსატორის შიგნით ორი ფირფიტით არის ტოლი:

კონდენსატორის გარეთ, ორი ფირფიტის ელექტრული ველი მიმართულია სხვადასხვა მიმართულებით და, შესაბამისად, შედეგად მიღებული ელექტროსტატიკური ველი. ე= 0. შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:

ამრიგად, ბრტყელი კონდენსატორის ტევადობა პირდაპირპროპორციულია ფირფიტების (ფირფიტების) ფართობზე და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილისა. თუ ფირფიტებს შორის სივრცე ივსება დიელექტრიკით, კონდენსატორის ტევადობა იზრდება ε ერთხელ. გაითვალისწინე სამ ფორმულაში არის კონდენსატორის მხოლოდ ერთი ფირფიტის ფართობი. როდესაც პრობლემაში საუბრობენ „ფირფიტის ფართობზე“, სწორედ ამ მნიშვნელობას გულისხმობენ. არასოდეს არ უნდა გაამრავლოთ ან გაყოთ 2-ზე.

კიდევ ერთხელ წარმოგიდგენთ ფორმულას კონდენსატორის დატენვა. კონდენსატორის მუხტში იგულისხმება მხოლოდ მისი დადებითი საფარის მუხტი:

კონდენსატორის ფირფიტების მიზიდულობის ძალა.თითოეულ ფირფიტაზე მოქმედი ძალა განისაზღვრება არა კონდენსატორის მთლიანი ველით, არამედ მოპირდაპირე ფირფიტის მიერ შექმნილი ველით (ფირფიტა არ მოქმედებს თავის თავზე). ამ ველის სიძლიერე უდრის სრული ველის სიძლიერის ნახევარს და ფირფიტების ურთიერთქმედების ძალას:

კონდენსატორის ენერგია.მას ასევე უწოდებენ კონდენსატორის შიგნით ელექტრული ველის ენერგიას. გამოცდილება აჩვენებს, რომ დამუხტული კონდენსატორი შეიცავს ენერგიის მარაგს. დამუხტული კონდენსატორის ენერგია უდრის გარე ძალების მუშაობას, რომელიც უნდა დაიხარჯოს კონდენსატორის დასატენად. არსებობს კონდენსატორის ენერგიის ფორმულის ჩაწერის სამი ექვივალენტური ფორმა (ისინი მიჰყვებიან ერთს მეორეს, თუ იყენებთ მიმართებას ქ = CU):

განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ ფრაზას: "კონდენსატორი დაკავშირებულია წყაროსთან". ეს ნიშნავს, რომ კონდენსატორის ძაბვა არ იცვლება. ხოლო ფრაზა "კონდენსატორი დამუხტული იყო და გამორთული იყო წყაროდან" ნიშნავს, რომ კონდენსატორის დამუხტვა არ შეიცვლება.

ელექტრული ველის ენერგია

ელექტრული ენერგია უნდა ჩაითვალოს, როგორც დამუხტულ კონდენსატორში შენახული პოტენციური ენერგია. თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, კონდენსატორის ელექტრული ენერგია ლოკალიზებულია კონდენსატორის ფირფიტებს შორის სივრცეში, ანუ ელექტრულ ველში. ამიტომ მას ელექტრული ველის ენერგია ეწოდება. დამუხტული სხეულების ენერგია კონცენტრირებულია სივრცეში, რომელშიც არის ელექტრული ველი, ე.ი. ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ელექტრული ველის ენერგიაზე. მაგალითად, კონდენსატორში ენერგია კონცენტრირებულია მის ფირფიტებს შორის არსებულ სივრცეში. ამრიგად, აზრი აქვს შემოვიტანოთ ახალი ფიზიკური მახასიათებელი - ელექტრული ველის მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე. ბრტყელი კონდენსატორის მაგალითის გამოყენებით, შეგიძლიათ მიიღოთ შემდეგი ფორმულა მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივისთვის (ან ენერგია ელექტრული ველის მოცულობის ერთეულზე):

კონდენსატორის კავშირები

კონდენსატორების პარალელური კავშირი- ტევადობის გასაზრდელად. კონდენსატორები დაკავშირებულია ანალოგიურად დამუხტული ფირფიტებით, თითქოს იზრდება თანაბრად დამუხტული ფირფიტების ფართობი. ყველა კონდენსატორზე ძაბვა ერთნაირია, მთლიანი მუხტი უდრის თითოეული კონდენსატორის მუხტების ჯამს და მთლიანი ტევადობა ასევე უდრის პარალელურად დაკავშირებული ყველა კონდენსატორის ტევადობის ჯამს. მოდით ჩამოვწეროთ კონდენსატორების პარალელური კავშირის ფორმულები:

ზე კონდენსატორების სერიული კავშირიკონდენსატორების ბატარეის მთლიანი ტევადობა ყოველთვის ნაკლებია ბატარეაში შემავალი უმცირესი კონდენსატორის ტევადობაზე. სერიული კავშირი გამოიყენება კონდენსატორების ავარიის ძაბვის გასაზრდელად. მოდით ჩამოვწეროთ კონდენსატორების სერიული კავშირის ფორმულები. სერიასთან დაკავშირებული კონდენსატორების მთლიანი ტევადობა გამოითვლება თანაფარდობიდან:

მუხტის შენარჩუნების კანონიდან გამომდინარეობს, რომ მიმდებარე ფირფიტებზე მუხტები ტოლია:

ძაბვა უდრის ცალკეულ კონდენსატორებზე ძაბვების ჯამს.

ორი სერიული კონდენსატორისთვის, ზემოთ მოცემული ფორმულა მოგვცემს შემდეგ გამოხატულებას მთლიანი ტევადობისთვის:

ამისთვის ნიდენტური სერია დაკავშირებული კონდენსატორები:

გამტარი სფერო

დამუხტული გამტარის შიგნით ველის სიძლიერე ნულის ტოლია.წინააღმდეგ შემთხვევაში, ელექტრული ძალა იმოქმედებს გამტარის შიგნით არსებულ თავისუფალ მუხტებზე, რაც აიძულებს ამ მუხტებს გადაადგილდეს გამტარის შიგნით. ეს მოძრაობა, თავის მხრივ, გამოიწვევს დამუხტული გამტარის გათბობას, რაც რეალურად არ ხდება.

ის ფაქტი, რომ გამტარის შიგნით არ არის ელექტრული ველი, შეიძლება სხვაგვარადაც გავიგოთ: ეს რომ ყოფილიყო, მაშინ დამუხტული ნაწილაკები კვლავ გადაადგილდებოდნენ და ისინი ისე მოძრაობდნენ, რომ ეს ველი საკუთარი ველით ნულამდე შეამცირონ. რადგან. ფაქტობრივად, მათ არ სურთ გადაადგილება, რადგან ნებისმიერი სისტემა მიდრეკილია წონასწორობისკენ. ადრე თუ გვიან, ყველა მოძრავი მუხტი ზუსტად იმ ადგილას ჩერდებოდა, ისე რომ გამტარის შიგნით ველი ნულის ტოლი გახდებოდა.

გამტარის ზედაპირზე ელექტრული ველის სიძლიერე მაქსიმალურია. მის გარეთ დამუხტული ბურთის ელექტრული ველის სიძლიერის სიდიდე მცირდება გამტარიდან დაშორებით და გამოითვლება წერტილის მუხტის ველის სიძლიერის ფორმულის მსგავსი ფორმულის გამოყენებით, რომელშიც დისტანციები იზომება ბურთის ცენტრიდან. .

ვინაიდან დამუხტული დირიჟორის შიგნით ველის სიძლიერე ნულის ტოლია, მაშინ პოტენციალი გამტარის შიგნით და ზედაპირზე ერთნაირია (მხოლოდ ამ შემთხვევაში, პოტენციალის სხვაობა და, შესაბამისად, დაძაბულობა ნულის ტოლია). დამუხტული სფეროს შიგნით პოტენციალი უდრის ზედაპირზე არსებულ პოტენციალს.ბურთის გარეთ პოტენციალი გამოითვლება წერტილის მუხტის პოტენციალის ფორმულების მსგავსი ფორმულით, რომელშიც მანძილები იზომება ბურთის ცენტრიდან.

რადიუსი რ:

თუ სფერო გარშემორტყმულია დიელექტრიკით, მაშინ:

გამტარის თვისებები ელექტრულ ველში

1. დირიჟორის შიგნით ველის სიძლიერე ყოველთვის ნულის ტოლია.
2. გამტარის შიგნით პოტენციალი ყველა წერტილში ერთნაირია და უდრის გამტარის ზედაპირის პოტენციალს. როცა პრობლემაში ამბობენ, რომ „გამტარი დამუხტულია პოტენციალზე... V“, მაშინ ზუსტად ზედაპირულ პოტენციალს გულისხმობენ.
3. დირიჟორის გარეთ მის ზედაპირთან ახლოს, ველის სიძლიერე ყოველთვის ზედაპირის პერპენდიკულარულია.
4. თუ გამტარს მიეცემა მუხტი, მაშინ იგი მთლიანად გადანაწილდება ძალიან თხელ ფენაზე გამტარის ზედაპირთან ახლოს (ჩვეულებრივ ამბობენ, რომ გამტარის მთელი მუხტი ნაწილდება მის ზედაპირზე). ეს მარტივად აიხსნება: ფაქტია, რომ სხეულზე მუხტის მინიჭებით მას ერთი და იგივე ნიშნის მუხტის მატარებლებს გადავცემთ, ე.ი. როგორც მუხტები, რომლებიც ერთმანეთს ართმევენ. ეს ნიშნავს, რომ ისინი შეეცდებიან გაიფანტონ ერთმანეთისგან მაქსიმალურ მანძილზე, ე.ი. გროვდება გამტარის კიდეებზე. შედეგად, თუ გამტარი ამოღებულია ბირთვიდან, მაშინ მისი ელექტროსტატიკური თვისებები არანაირად არ შეიცვლება.
5. გამტარის გარეთ, ველის სიძლიერე უფრო დიდია, მით უფრო მრუდია გამტარის ზედაპირი. დაძაბულობის მაქსიმალური მნიშვნელობა მიიღწევა გამტარის ზედაპირის წვეროებთან და მკვეთრ რღვევებთან ახლოს.

შენიშვნები რთული პრობლემების გადაჭრის შესახებ

1. დამიწებარაღაც ნიშნავს ამ ობიექტის გამტარის კავშირს დედამიწასთან. ამავდროულად, დედამიწისა და არსებული ობიექტის პოტენციალი გათანაბრებულია და ამისთვის საჭირო მუხტები გადის გამტარზე დედამიწიდან ობიექტამდე ან პირიქით. ამ შემთხვევაში, აუცილებელია გავითვალისწინოთ რამდენიმე ფაქტორი, რომელიც გამომდინარეობს იქიდან, რომ დედამიწა შეუდარებლად აღემატება მასზე მდებარე ნებისმიერ ობიექტს:

• დედამიწის მთლიანი მუხტი პირობითად ნულის ტოლია, ამიტომ მისი პოტენციალიც ნულის ტოლია და ის დარჩება ნული მას შემდეგ, რაც ობიექტი დედამიწას დაუკავშირდება. ერთი სიტყვით, დამიწება ნიშნავს ობიექტის პოტენციალის გაუქმებას.
• პოტენციალის გასაუქმებლად (და, შესაბამისად, ობიექტის საკუთარი მუხტი, რომელიც ადრეც შეიძლებოდა ყოფილიყო დადებითიც და უარყოფითიც), ობიექტს ან უნდა მიიღოს ან მისცეს დედამიწას გარკვეული (შესაძლოა, ძალიან დიდიც კი) მუხტი, და დედამიწა ყოველთვის იქნება შეუძლია ასეთი შესაძლებლობის მიცემა.

2. კიდევ ერთხელ გავიმეოროთ: მოსაგერიებელ სხეულებს შორის მანძილი მინიმალურია იმ მომენტში, როდესაც მათი სიჩქარე გახდება თანაბარი სიდიდით და მიმართულია იმავე მიმართულებით (მუხტების ფარდობითი სიჩქარე ნულის ტოლია). ამ მომენტში მუხტების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია მაქსიმალურია. მიზიდულ სხეულებს შორის მანძილი მაქსიმალურია, ასევე ერთი მიმართულებით მიმართული სიჩქარის თანასწორობის მომენტში.

3. თუ პრობლემას აქვს სისტემა, რომელიც შედგება მუხტების დიდი რაოდენობით, მაშინ აუცილებელია განიხილოს და აღწეროს ძალები, რომლებიც მოქმედებენ მუხტზე, რომელიც არ არის სიმეტრიის ცენტრში.

ისწავლეთ ყველა ფორმულა და კანონი ფიზიკაში და ფორმულები და მეთოდები მათემატიკაში. სინამდვილეში, ამის გაკეთება ასევე ძალიან მარტივია, ფიზიკაში მხოლოდ 200-მდე აუცილებელი ფორმულაა, მათემატიკაში კი ცოტა ნაკლები. თითოეულ ამ საგანში არის დაახლოებით ათეული სტანდარტული მეთოდი სირთულის ძირითადი დონის პრობლემების გადასაჭრელად, რომელთა სწავლაც შესაძლებელია და, ამრიგად, სრულიად ავტომატურად და უპრობლემოდ, ციფრული ტრანსფორმაციის უმეტესი ნაწილი სწორ დროს გადაჭრით. ამის შემდეგ მხოლოდ ყველაზე რთულ ამოცანებზე მოგიწევთ ფიქრი.

დაესწარით ფიზიკასა და მათემატიკაში სარეპეტიციო ტესტირების სამივე ეტაპს. თითოეული RT შეიძლება ორჯერ მოინახულოს ორივე ვარიანტის გადასაჭრელად. ისევ DT-ზე, პრობლემების სწრაფად და ეფექტურად გადაჭრის შესაძლებლობისა და ფორმულების და მეთოდების ცოდნის გარდა, ასევე აუცილებელია დროის სწორად დაგეგმვა, ძალების გადანაწილება და რაც მთავარია პასუხის ფორმის სწორად შევსება. , არც პასუხებისა და ამოცანების რიცხვების და არც საკუთარი გვარის აღრევის გარეშე. ასევე, RT-ის დროს მნიშვნელოვანია შევეჩვიოთ დავალებებში კითხვების დასმის სტილს, რომელიც შეიძლება ძალიან უჩვეულო ჩანდეს DT-ზე მოუმზადებელი პირისთვის.

ამ სამი პუნქტის წარმატებული, გულმოდგინე და პასუხისმგებელი განხორციელება საშუალებას მოგცემთ აჩვენოთ შესანიშნავი შედეგი CT-ზე, მაქსიმუმი, რისი უნარიც შეგიძლიათ.

იპოვეთ შეცდომა?

თუ თქვენ, როგორც მოგეჩვენებათ, იპოვნეთ შეცდომა სასწავლო მასალებში, გთხოვთ დაწეროთ ამის შესახებ ფოსტით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ შეცდომის შესახებ სოციალურ ქსელში (). წერილში მიუთითეთ საგანი (ფიზიკა ან მათემატიკა), თემის ან ტესტის დასახელება ან ნომერი, დავალების ნომერი ან ტექსტში (გვერდზე) ადგილი, სადაც თქვენი აზრით არის შეცდომა. ასევე აღწერეთ რა არის სავარაუდო შეცდომა. თქვენი წერილი შეუმჩნეველი არ დარჩება, შეცდომა ან გამოსწორდება, ან აგიხსნით, რატომ არ არის შეცდომა.

სადაც ფ- ორი წერტილის მუხტის ურთიერთქმედების ძალის მოდული მნიშვნელობასთან ქ 1 და ქ 2 , რ- მანძილი მუხტებს შორის,  - საშუალების დიელექტრიკული გამტარობა,  0 - დიელექტრიკული მუდმივი.

ელექტრული ველის სიძლიერე

სადაც - ძალა, რომელიც მოქმედებს წერტილოვან მუხტზე ქ 0 მოთავსებულია მინდვრის მოცემულ წერტილში.

წერტილის მუხტის ველის სიძლიერე (მოდული)

სადაც რ- მანძილი დამუხტვისგან ქიმ წერტილამდე, სადაც დაძაბულობა განისაზღვრება.

წერტილის მუხტების სისტემის მიერ წარმოქმნილი ველის სიძლიერე (ელექტრული ველების სუპერპოზიციის პრინციპი)

სადაც - ინტენსივობა ველის მოცემულ წერტილში, რომელიც შექმნილია i-ე მუხტით.

უსასრულო თანაბრად დამუხტული სიბრტყით შექმნილი ველის სიძლიერის მოდული:

სადაც
არის ზედაპირული მუხტის სიმკვრივე.

ბრტყელი კონდენსატორის ველის სიძლიერის მოდული მის შუა ნაწილში

.

ფორმულა მოქმედებს, თუ ფირფიტებს შორის მანძილი გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე კონდენსატორის ფირფიტების ხაზოვანი ზომები.

დაძაბულობა ველი, რომელიც შექმნილია უსასრულოდ გრძელი თანაბრად დამუხტული ძაფით (ან ცილინდრით) მანძილზე რცილინდრის მოდულის ძაფიდან ან ღერძიდან:

,

სადაც
- ხაზოვანი მუხტის სიმკვრივე.

ა) არაერთგვაროვან ველში მოთავსებული თვითნებური ზედაპირის მეშვეობით

,

სადაც  - კუთხე დაძაბულობის ვექტორს შორის და ნორმალური ზედაპირის ელემენტს dS- ზედაპირის ელემენტის ფართობი, ე ნ- დაძაბულობის ვექტორის პროექცია ნორმაზე;

ბ) ერთგვაროვან ელექტრულ ველში მოთავსებული ბრტყელი ზედაპირის მეშვეობით:

,

გ) დახურული ზედაპირის მეშვეობით:

,

სადაც ინტეგრაცია ხორციელდება მთელ ზედაპირზე.

გაუსის თეორემა. ინტენსივობის ვექტორის ნაკადი ნებისმიერ დახურულ ზედაპირზე სუდრის მუხტების ალგებრულ ჯამს ქ 1 , ქ 2 ... ქ ნდაფარული ამ ზედაპირით, გაყოფილი    0 .

.

ელექტრული გადაადგილების ვექტორის ნაკადი გამოიხატება ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის ნაკადის მსგავსად:

ა) გადინება ბრტყელ ზედაპირზე, თუ ველი ერთგვაროვანია

ბ) არაერთგვაროვანი ველისა და თვითნებური ზედაპირის შემთხვევაში

,

სადაც დ ნ- ვექტორული პროექცია ზედაპირის ელემენტის ნორმალური მიმართულებით, რომლის ფართობი ტოლია dS.

გაუსის თეორემა. ელექტრული ინდუქციური ვექტორის ნაკადი დახურულ ზედაპირზე სბრალდებების დაფარვა ქ 1 , ქ 2 ... ქ ნ, უდრის

,

სადაც ნ- დახურულ ზედაპირზე ჩასმული მუხტების რაოდენობა (დამუხტვა საკუთარი ნიშნით).

ორპუნქტიანი მუხტის სისტემის პოტენციური ენერგია ქდა ქიმ პირობით, რომ ვ = 0, ნაპოვნია ფორმულით:

W=
,

სადაც რ- მანძილი მუხტებს შორის. პოტენციური ენერგია დადებითია მსგავსი მუხტების ურთიერთქმედებისას და უარყოფითია განსხვავებული მუხტების ურთიერთქმედებისას.

წერტილის მუხტით შექმნილი ელექტრული ველის პოტენციალი ქმანძილზე რ

 =
,

რადიუსის ლითონის სფეროს მიერ შექმნილი ელექტრული ველის პოტენციალი რ, მუხტის ტარება ქ:

 =
(r ≤ R; ველი სფეროს შიგნით და ზედაპირზე),

 =
(რ > რ; ველი სფეროს გარეთ).

სისტემის მიერ შექმნილი ელექტრული ველის პოტენციალი ნწერტილოვანი მუხტები ელექტრული ველების სუპერპოზიციის პრინციპის შესაბამისად უდრის პოტენციალების ალგებრულ ჯამს  1 ,  2 ,…,  ნ, ბრალდებით შექმნილი ქ 1 , ქ 2 , ..., ქ ნმინდვრის მოცემულ წერტილში

 = .

პოტენციალების ურთიერთობა დაძაბულობასთან:

ა) ზოგადად = -qrad ან =
;

ბ) ერთგვაროვანი ველის შემთხვევაში

ე =
,

სადაც დ- მანძილი პოტენციალის თანაბარ ზედაპირებს შორის  1 და  2 ელექტროგადამცემი ხაზის გასწვრივ;

გ) ცენტრალური ან ღერძული სიმეტრიის მქონე ველის შემთხვევაში

სად არის წარმოებული ძალის ხაზის გასწვრივ გადაღებული.

ველის მიერ შესრულებული სამუშაო აიძულებს მუხტის გადაადგილებას ქ 1 წერტილიდან 2 პუნქტამდე

A=q( 1 -  2 ),

სად (  1 -  2 ) არის პოტენციური სხვაობა ველის საწყის და ბოლო წერტილებს შორის.

პოტენციური განსხვავება და ელექტრული ველის სიძლიერე დაკავშირებულია ურთიერთობებით

( 1 -  2 ) =
,

სადაც ე ე- დაძაბულობის ვექტორის პროექცია მოგზაურობის მიმართულებით დლ.

მარტოხელა გამტარის ელექტრული ტევადობა განისაზღვრება დამუხტვის თანაფარდობით ქდირიჟორზე დირიჟორის პოტენციალზე  .

.

კონდენსატორის ტევადობა:

,

სად (  1 -  2 ) = U- პოტენციური სხვაობა (ძაბვა) კონდენსატორის ფირფიტებს შორის; ქ- დამუხტვის მოდული კონდენსატორის ერთ ფირფიტაზე.

გამტარი ბურთის (სფეროს) ელექტრული ტევადობა SI-ში

c = 4 0 რ,

სადაც რ- ბურთის რადიუსი,  - საშუალო ფარდობითი გამტარიანობა;  0 = 8,8510 -12 F/მ.

ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული ტევადობა SI სისტემაში:

,

სადაც ს- ერთი ფირფიტის ფართობი; დ- მანძილი ფირფიტებს შორის.

სფერული კონდენსატორის ტევადობა (ორი კონცენტრული სფერო რადიუსით რ 1 და რ 2 , რომლის შორის სივრცე ივსება დიელექტრიკით, ნებართვით  ):

.

ცილინდრული კონდენსატორის ტევადობა (ორი კოაქსიალური ცილინდრი სიგრძით ლდა რადიუსები რ 1 და რ 2 , მათ შორის სივრცე ივსება ნებართვის მქონე დიელექტრიკით  )

.

ბატარეის მოცულობა ნსერიებში დაკავშირებული კონდენსატორები განისაზღვრება მიმართებით

.

ბოლო ორი ფორმულა გამოიყენება მრავალშრიანი კონდენსატორების ტევადობის დასადგენად. ფირფიტების პარალელურად ფენების განლაგება შეესაბამება ერთფენიანი კონდენსატორების სერიულ კავშირს; თუ ფენების საზღვრები პერპენდიკულარულია ფირფიტებზე, მაშინ ითვლება, რომ არსებობს ერთფენიანი კონდენსატორების პარალელური კავშირი.

ფიქსირებული წერტილის მუხტების სისტემის პოტენციური ენერგია

.

Აქ  მე- ველის პოტენციალი შექმნილი იმ წერტილში, სადაც მუხტი მდებარეობს ქ მეყველა ბრალდებით გარდა მეე; ნარის გადასახადების საერთო რაოდენობა.

ელექტრული ველის მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე (ენერგია ერთეულ მოცულობაზე):

 =
= = ,

სადაც დ- ელექტრული გადაადგილების ვექტორის სიდიდე.

ველის ერთგვაროვანი ენერგია:

W= ვ.

არაერთგვაროვანი ველის ენერგია:

W=
.