Princip superpozicije električnog polja

Glavni cilj ovog dijela je formuliran na takav način elektrostatika: po unapred distribucije u prostoru i iznos od električnih naboja (izvora polje) kako bi se utvrdilo vrijednost vektora polja E u svim tačkama. Rješenje ovog problema je moguće na osnovu takvih pojmova kao načelo superpozicije električnog polja (princip nezavisnosti efekta električnog polja): intenzitet svakog elektroenergetskog sistema području naknada će biti jednak geometrijski zbroj polja prednosti, koje su proizvedene od strane svakog od optužbi.

Optužbe da stvaraju elektrostatičkog polja mogu se podijeliti u prostoru ili diskertno ili neprekidno. U prvom slučaju je jačina polja :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

gdje Ei - intenzitet u određenom trenutku igrališta prostora stvara jedan i-sistem naplate, i n - ukupan broj diskertnyh optužbe koje su uključene u sistem.

Primjer rješavanja problema, koji se temelji na načelu superpozicije električnog polja. Tako da se utvrdi elektrostatičkog polja, koji se stvara u vakuumu stacionarne optužbi trenutku q₁, q₂, ..., qn, koristeći formulu:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri

i = t,

gdje ri - radijus vektor izvući iz tačke naknade qi u smatraju tački terena.

Evo još jedan primjer. Određivanje elektrostatičkog polja koje se stvara električni dipol u vakuumu.

Električni dipol - sistem dva identična u apsolutnoj vrijednosti, a time i suprotnog optužbi znak q> 0 i q, daljini između njih je relativno mala u odnosu na udaljenost boda u obzir. Ramena dipol vektor će se zvati l, koja je usmjerena duž osi dipola na pozitivan naboj negativnih i numerički jednaka daljini između njih. Vektor pₑ = ql - EDM (EDM).

Dipol jačine polja E u svakom trenutku:

E = + E₊ E₋,

gdje E₊ i E₋ su jačina polja naelektrisanja q i q.

Tako je, u tački A, koji se nalazi na osi dipola, polje snagu dipola biti ravnopravni u vakuumu

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

U tački B, koja se nalazi na okomito na osi dipola smanjen sa svom srednjem:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

U proizvoljna tačka M, dovoljno daleko od dipola (r≥l), intenzitet svoje oblasti jedinica

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Osim toga, električno polje je princip superpozicije dva iskaza:

1. Coulomb snagu interakcija dva naknada ne ovisi o prisustvu drugih optužen tijela.
2. Pretpostavimo da je zadužen q interakciju sa sistemom optužbi Q1, Q2 ,. . . , Qn. Ako svaki od optužbi sistema djeluje na optužbu q na silu F₁, F₂, ..., Fn, odnosno, rezultanta sila F, primijeniti na punjenje q na dio sistema jednak je vektorski zbroj pojedinačnih snaga:
   F = F₁ + F₂ + ... + Fn.

Dakle, princip električnog polja superpozicije omogućava da dođe do važnu izjavu.

Kao što je poznato, zakon univerzalne gravitacije je važeća ne samo za point-mase, ali i za kuglice s duhovno-simetrični raspored težine (posebno za loptu i masovne tačka); zatim r - udaljenost između centara lopti (iz mase ukazuju na centar lopte). To slijedi iz matematičke forme zakona univerzalne gravitacije i princip superpozicije.

S obzirom da je formula Coulomb zakon ima istu strukturu kao i zakon gravitacije, a Coulomb sila je također konfiguriran polja princip superpozicije, moguće je da se sličan zaključak: coulomb će komunicirati dvije osobe optužene loptu (točka zadužen sa loptom) s tim da je loptice imaju sferno simetrična distribucija naknade; vrijednost r u ovom slučaju je udaljenost između centara muda (sa stanovišta naplate u sferu).

To je razlog zašto je intenzitet polja naplaćuje lopta van lopte je ista kao i optužbe tačke.

Ali u elektrostatika, za razliku od gravitacije, sa ovom idejom, kao superpozicija polja, moramo biti oprezni. Na primjer, kada se približava pozitivno naplaćuje metalne kugle sferne simetrije je slomljena: pozitivne optužbe, međusobno gurajući se, težiti do najudaljenijih jedni drugim dijelovima kugle (centara pozitivan naboj će biti smještena udaljenije od središta kugle). Stoga je odbojna sila loptice u ovom slučaju je manja od vrijednosti koja se dobija iz Kulonovom zakon zamenom r udaljenost između centara.