Ηλεκτροστατικό πεδίο και φόρτιση μονάδας
Στην κοινωνία υπάρχει ένα στερεότυπο, σύμφωνα μεη οποία μπορεί να θεωρηθεί ως ύλη που όχι μόνο υπάρχει αλλά και εμφανώς. Αυτή η πεποίθηση είναι μόνο εν μέρει αλήθεια. Ένα από τα ζωντανά παραδείγματα αόρατης ύλης είναι το ηλεκτροστατικό πεδίο. Μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία είναι ένα ιδιαίτερο είδος του. Είναι αρκετά εύκολο να το επιβεβαιώσουμε εάν λάβουμε υπόψη το ηλεκτροστατικό πεδίο και τα χαρακτηριστικά του.
Πίσω στο 1785 Sh. Coulomb ανακαλύφθηκε και δικαιολόγησε το νόμο για τη δύναμη της αλληλεπίδρασης των δύο σημείων σώματα με ηλεκτρικά φορτία. Ωστόσο, παρέμεινε ασαφής ο τρόπος με τον οποίο μεταδόθηκε η επίπτωση. Πραγματοποιήθηκαν πολλά πειράματα, ειδικότερα, όταν τα φορτία τοποθετήθηκαν σε κενό. Ο νόμος παρατηρήθηκε. Αυτό μας επέτρεψε να υποθέσουμε ότι το συνηθισμένο ενδιάμεσο μέσο δεν είναι απαραίτητο για τη μεταφορά ισχύος. Αργότερα, ο Maxwell (βασισμένος στο έργο του Faraday) ανακάλυψε ένα ηλεκτροστατικό πεδίο σε κενό. Αποδείχθηκε ότι το πεδίο υπάρχει πάντα γύρω από τις χρεώσεις, ανεξάρτητα από το είδος του περιβάλλοντος, και εξασφαλίζει την αλληλεπίδρασή τους.
Δεδομένου ότι το πεδίο είναι υλικό, "υπακούει"Οι τύποι του Αϊνστάιν και διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Το όνομά του δόθηκε στο ηλεκτροστατικό πεδίο λόγω του ότι είναι χαρακτηριστικό των στατικών φορτίων ("στατική" - ανάπαυση, ισορροπία). Η δύναμη που βρήκε το coulomb ονομάζεται ηλεκτρική. Περιγράφει την ένταση με την οποία το πεδίο επενεργεί στο φορτίο που εισάγεται σε αυτό.
Ένα από τα χαρακτηριστικά πουΤο ηλεκτροστατικό πεδίο είναι η τάση του. Υποδεικνύει το βαθμό αλληλεπίδρασης των σημειακών χρεώσεων. Για να μελετήσετε, χρησιμοποιήστε τη λεγόμενη επιβάρυνση δοκιμής, η εισαγωγή της οποίας στο πεδίο δεν παραμορφώνει την τελευταία. Συνήθως λαμβάνεται ίσο με 1,6 * 10 στη δύναμη του -19 κρεμαστού. Εάν η ένταση δηλώνεται με το γράμμα "E", τότε έχουμε:
Ε = F / Q,
όπου F είναι η δύναμη που ασκείται στο φορτίο μονάδας Q (για παράδειγμα, δοκιμή). Η χρήση του νόμου Coulomb για υπολογισμούς απαιτεί να ληφθεί υπόψη ο συντελεστής διηλεκτρικής διαπερατότητας του μέσου.
Το ηλεκτροστατικό πεδίο επηρεάζει οποιοδήποτεποσότητα των χρεώσεων, έτσι υπάρχει ένα πολύπλοκο σύστημα αλληλεπιδράσεων. Σύστημα ένταση μπορεί να θεωρηθεί από την άποψη της επαλληλίας, έτσι ώστε το καθαρό αποτέλεσμα της Ν-αριθμός των τελών είναι το διανυσματικό άθροισμα όλων των δυνατών τομέα. Παρεμπιπτόντως, ο όρος «ένταση γραμμής» (ένας όρος, γνωστό από τη Φυσικής Σχολή γκολφ) προήλθε λόγω Faraday, η οποία απεικονίζεται σχηματικά γραμμές πεδίου, σε κάθε αυθαίρετο σημείο που συμπίπτει με τους φορείς του ηλεκτροστατικού πεδίου. Κατά συνέπεια, όσο περισσότερο αυτές οι γραμμές, τόσο πιο έντονη είναι η δύναμη. Σε αντίθεση με τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που δεν είναι κλειστές στην ηλεκτροστατική γραμμή εντάσεως. Επίσης αξίζει να σημειωθεί είναι ότι τα μέταλλα (και άλλα αγώγιμα υλικά) λόγω της δύναμης πεδίου offline αντίθετα κατευθυνόμενες δράση του στον τομέα της ελεύθερης φορείς φορτίου που είναι στη δομή κρυσταλλικού πλέγματος. Στην πραγματικότητα, η δύναμη γρήγορα εξισωθεί, δεν υπάρχει ρεύμα και την ένταση της γραμμής σε ένα σύρμα δεν μπορεί να διαπεράσει.
Εκτός από τις διανυσματικές ποσότητες, μπορεί να περιγραφεί το πεδίοκλιμακωτές τιμές που λαμβάνονται σε κάθε (ιδανική περίπτωση) σημείο. Στην ηλεκτροστατική, αυτές οι τιμές χαρακτηρίζουν το δυναμικό πεδίου. Μπορούμε να πούμε ότι αντιστοιχεί στην αξία της δυνητικής ενέργειας για ένα θετικό φορτίο μονάδας σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο του πεδίου. Κατά συνέπεια, η μονάδα μέτρησης είναι Volt. Καθορίζεται από την αναλογία της δυνητικής ενέργειας της δοκιμής Q φόρτισης στην τιμή της, δηλαδή, τη δοκιμή W / Q.
Το ίδιο το δυναμικό είναι ίσο με το έργο των δυνάμεων του ηλεκτροστατικού πεδίου, μετακινώντας το φορτίο από το ένα σημείο στο άλλο, απείρως απομακρυσμένο.
