Die eienskappe en kenmerke van die elektriese veld word deur byna alle tegniese spesialiste bestudeer. Maar 'n universiteitskursus word dikwels in komplekse en onverstaanbare taal geskryf. Daarom, binne die raamwerk van die artikel, sal die kenmerke van elektriese velde op 'n toeganklike manier beskryf word sodat elke mens dit kan verstaan. Daarbenewens sal ons spesiale aandag gee aan onderling verwante konsepte (superposisie) en die moontlikhede vir die ontwikkeling van hierdie area van fisika.
Algemene inligting
Volgens moderne konsepte werk elektriese ladings nie direk met mekaar in nie. 'n Interessante kenmerk kom hieruit na vore. Dus, elke gelaaide liggaam het sy eie elektriese veld in die omliggende ruimte. Dit raak ander entiteite. Die eienskappe van elektriese velde is vir ons van belang, want dit toon die effek van die veld op elektriese ladings en die krag waarmee dit uitgevoer word. Watter gevolgtrekking kan hieruit gemaak word? Beskuldigde liggame het nie 'n wedersydse direkte effek nie. Hiervoor word elektriese velde gebruik. Hoe kan hulle ondersoek word? Om dit te doen, kan jy 'n toetslading gebruik - 'n klein puntdeeltjiestraal, wat nie is niesal 'n beduidende impak op die bestaande struktuur hê. So, wat is die kenmerke van die elektriese veld? Daar is drie van hulle: spanning, spanning en potensiaal. Elkeen van hulle het sy eie kenmerke en invloedsfere op die deeltjies.
Elektriese veld: wat is dit?
Maar voordat jy verder gaan na die hoofonderwerp van die artikel, moet jy 'n sekere hoeveelheid kennis hê. As hulle is, dan kan hierdie deel veilig oorgeslaan word. Kom ons kyk eers na die vraag na die rede vir die bestaan van 'n elektriese veld. Om dit te kan wees, is 'n heffing nodig. Boonop moet die eienskappe van die ruimte waarin die gelaaide liggaam woon verskil van dié waar dit nie bestaan nie. Daar is so 'n kenmerk hier: as 'n lading in 'n sekere koördinaatstelsel geplaas word, sal veranderinge nie onmiddellik plaasvind nie, maar slegs teen 'n sekere spoed. Hulle sal, soos golwe, deur die ruimte versprei. Dit sal gepaard gaan met die verskyning van meganiese kragte wat op ander draers in hierdie koördinaatstelsel inwerk. En hier kom ons by die belangrikste ding! Die opkomende kragte is nie die resultaat van direkte invloed nie, maar van interaksie deur 'n omgewing wat kwalitatief verander het. Die ruimte waarin sulke veranderinge plaasvind, word die elektriese veld genoem.
Kenmerke
'n Lading wat in 'n elektriese veld geleë is, beweeg in die rigting van die krag wat daarop inwerk. Is dit moontlik om 'n toestand van rus te bereik? Ja, dit is nogal waar. Maar hiervoor moet die sterkte van die elektriese veld deur sommige gebalanseer wordander invloed. Sodra die wanbalans plaasvind, begin die lading weer beweeg. Die rigting in hierdie geval sal afhang van die groter krag. Alhoewel as daar baie van hulle is, sal die eindresultaat iets gebalanseerd en universeel wees. Om jou beter voor te stel waarmee jy moet werk, word kraglyne uitgebeeld. Hulle rigtings stem ooreen met die werkende kragte. Daar moet kennis geneem word dat kraglyne beide 'n begin en 'n einde het. Met ander woorde, hulle sluit nie op hulself nie. Hulle begin op positief gelaaide liggame, en eindig op negatiewes. Dit is nie al nie, in meer besonderhede oor die kraglyne, hul teoretiese agtergrond en praktiese implementering, ons sal 'n bietjie verder in die teks praat en dit saam met Coulomb se wet oorweeg.
Elektriese veldsterkte
Hierdie eienskap word gebruik om die elektriese veld te kwantifiseer. Dit is nogal moeilik om te verstaan. Hierdie eienskap van die elektriese veld (sterkte) is 'n fisiese grootheid gelykstaande aan die verhouding van die werkingskrag op 'n positiewe toetslading, wat op 'n sekere punt in die ruimte geleë is, tot sy waarde. Hier is een spesiale aspek. Hierdie fisiese grootheid is 'n vektor. Die rigting daarvan val saam met die rigting van die krag wat op die positiewe toetslading inwerk. Jy moet ook een baie algemene vraag beantwoord en daarop let dat die sterkte kenmerk van die elektriese veld juis die intensiteit is. En wat gebeur met onbeweeglike en onveranderlike onderwerpe? Hulle elektriese veld word as elektrostaties beskou. Wanneer jy met 'n puntlading werk enbelangstelling in die studie van spanning word verskaf deur kraglyne en Coulomb se wet. Watter kenmerke bestaan hier?
Coulomb se wet en kraglyne
Die kragkenmerk van die elektriese veld in hierdie geval werk slegs vir 'n puntlading, wat op 'n afstand van 'n sekere radius daarvan geleë is. En as ons hierdie waarde modulo neem, sal ons 'n Coulomb-veld hê. Daarin hang die rigting van die vektor direk af van die teken van die lading. Dus, as dit positief is, sal die veld langs die radius "beweeg". In die teenoorgestelde situasie sal die vektor direk na die lading self gerig word. Vir 'n visuele begrip van wat gebeur en hoe, kan jy die tekeninge wat die kraglyne toon, vind en vertroud maak. Die hoofkenmerke van die elektriese veld in handboeke, alhoewel nogal moeilik om te verduidelik, maar die tekeninge, hulle moet gegee word, hulle is van hoë geh alte. Dit is waar, 'n mens moet op so 'n kenmerk van boeke let: wanneer tekeninge van kraglyne gemaak word, is hul digtheid eweredig aan die modulus van die spanningsvektor. Dit is 'n klein wenk wat van groot hulp kan wees in die kennisbeheer of eksamen.
potensiaal
Die lading beweeg altyd wanneer daar geen balans van kragte is nie. Dit sê vir ons dat in hierdie geval die elektriese veld potensiële energie het. Met ander woorde, dit kan werk doen. Kom ons kyk na 'n klein voorbeeld. 'n Elektriese veld het 'n lading vanaf 'n punt verskuifEn in B. As gevolg hiervan is daar 'n afname in die potensiële energie van die veld. Dit gebeur omdat die werk gedoen is. Hierdie krageienskap van die elektriese veld sal nie verander as die beweging onder invloed van buite gemaak is nie. In hierdie geval sal die potensiële energie nie afneem nie, maar toeneem. Boonop sal hierdie fisiese eienskap van die elektriese veld verander in direkte verhouding tot die toegepaste eksterne krag, wat die lading in die elektriese veld beweeg het. Daar moet kennis geneem word dat in hierdie geval al die werk wat gedoen word, spandeer sal word om die potensiële energie te verhoog. Om die onderwerp te verstaan, kom ons neem die volgende voorbeeld. Ons het dus 'n positiewe lading. Dit is geleë buite die elektriese veld wat oorweeg word. As gevolg hiervan is die impak so klein dat dit geïgnoreer kan word. 'n Eksterne krag ontstaan, wat 'n lading in die elektriese veld inbring. Sy doen die werk wat nodig is om te beweeg. In hierdie geval word die kragte van die veld oorkom. Dus ontstaan 'n aksiepotensiaal, maar reeds in die elektriese veld self. Daar moet kennis geneem word dat dit 'n heterogene aanwyser kan wees. Dus, die energie wat verband hou met elke spesifieke eenheid van positiewe lading word die potensiaal van die veld op daardie punt genoem. Dit is numeries gelyk aan die werk wat deur 'n eksterne krag gedoen is om die onderwerp na 'n gegewe plek te verskuif. Die veldpotensiaal word in volt gemeet.
Voltage
In enige elektriese veld kan jy waarneem hoe positiewe ladings "migreer" van punte met hoë potensiaal na dié wat lae waardes van hierdie parameter het. Negatiewe volg hierdie pad in die teenoorgestelde rigting. Maar in beide gevalle gebeur dit slegs as gevolg van die teenwoordigheid van potensiële energie. Die spanning word daaruit bereken. Om dit te doen, is dit nodig om die waarde te ken waarmee die potensiële energie van die veld kleiner geword het. Die spanning is numeries gelyk aan die werk wat gedoen is om 'n positiewe lading tussen twee spesifieke punte oor te dra. 'n Interessante korrespondensie kan hieruit gesien word. Dus, spanning en potensiaalverskil in hierdie geval is dieselfde fisiese entiteit.
Superposisie van elektriese velde
So, ons het die hoofkenmerke van die elektriese veld oorweeg. Maar om die onderwerp beter te verstaan, stel ons voor om ook 'n aantal parameters te oorweeg wat belangrik kan wees. En ons sal begin met 'n superposisie van elektriese velde. Voorheen het ons situasies oorweeg waarin daar net een spesifieke aanklag was. Maar daar is baie van hulle in die veld! Daarom, as ons 'n situasie na aan die werklikheid in ag neem, laat ons ons voorstel dat ons verskeie aanklagte het. Dan blyk dit dat kragte wat die reël van vektoroptelling gehoorsaam, op die proefpersoon sal inwerk. Die beginsel van superposisie sê ook dat 'n komplekse beweging in twee of meer eenvoudiges verdeel kan word. Dit is onmoontlik om 'n realistiese bewegingsmodel te ontwikkel sonder om superposisie in ag te neem. Met ander woorde, die deeltjie wat ons onder bestaande toestande oorweeg, word beïnvloed deur verskeie ladings, wat elkeen sy eie hetelektriese veld.
Gebruik
Daar moet kennis geneem word dat die moontlikhede van die elektriese veld nie tot hul volle potensiaal gebruik word nie. Selfs, dit sal meer korrek wees om te sê, die potensiaal daarvan word skaars deur ons benut. Chizhevsky se kandelaar kan aangehaal word as 'n praktiese implementering van die moontlikhede van die elektriese veld. Vroeër, in die middel van die vorige eeu, het die mensdom die ruimte begin verken. Maar wetenskaplikes het baie onopgeloste vrae gehad. Een daarvan is lug en sy skadelike komponente. Die Sowjet-wetenskaplike Chizhevsky, wat terselfdertyd belang gestel het in die energiekenmerk van die elektriese veld, het die oplossing van hierdie probleem aangepak. En daar moet kennis geneem word dat hy 'n baie goeie ontwikkeling gekry het. Hierdie toestel was gebaseer op die tegniek om aëro-ioniese lugvloei te skep as gevolg van klein ontladings. Maar binne die raamwerk van die artikel is ons nie soseer geïnteresseerd in die toestel self nie, as in die beginsel van die werking daarvan. Die feit is dat vir die funksionering van die Chizhevsky-kandelaar nie 'n stilstaande kragbron gebruik is nie, maar 'n elektriese veld! Spesiale kapasitors is gebruik om die energie te konsentreer. Die energiekenmerk van die elektriese veld van die omgewing het die sukses van die toestel aansienlik beïnvloed. Dit wil sê, hierdie toestel is spesifiek ontwikkel vir ruimtetuie, wat letterlik propvol elektronika is. Dit is aangedryf deur die resultate van die aktiwiteite van ander toestelle wat aan konstante kragbronne gekoppel is. Daar moet kennis geneem word dat die rigting nie laat vaar is nie, en die moontlikheid om energie uit die elektriese veld te neem word nou ondersoek. Waarheid,Daar moet kennis geneem word dat beduidende vordering nog nie behaal is nie. Dit is ook nodig om kennis te neem van die relatief klein skaal van die deurlopende navorsing, en die feit dat die meeste daarvan deur vrywillige uitvinders uitgevoer word.
Wat is die kenmerke van elektriese velde wat geraak word?
Waarom bestudeer hulle? Soos vroeër genoem, is die kenmerke van 'n elektriese veld sterkte, spanning en potensiaal. In die lewe van 'n gewone gewone mens kan hierdie parameters nie spog met beduidende invloed nie. Maar wanneer vrae ontstaan dat iets groots en kompleks gedoen moet word, dan is dit 'n luukse om dit nie te oorweeg nie. Die feit is dat 'n oormatige aantal elektroniese velde (of hul oormatige sterkte) lei tot inmenging in die oordrag van seine deur toerusting. Dit lei tot vervorming van die oorgedra inligting. Daar moet kennis geneem word dat dit nie die enigste probleem van hierdie tipe is nie. Benewens die wit geraas van tegnologie, kan buitensporige sterk elektroniese velde ook die funksionering van die menslike liggaam negatief beïnvloed. Daar moet kennis geneem word dat 'n klein ionisasie van die kamer steeds as 'n seën beskou word, aangesien dit bydra tot die afsetting van stof op die oppervlaktes van 'n menslike woning. Maar as jy kyk na hoeveel allerlei toerusting (yskaste, TV's, ketels, telefone, kragstelsels, ensovoorts) in ons huise is, kan ons aflei dat, helaas, dit nie goed is vir ons gesondheid nie. Daar moet kennis geneem word dat die lae eienskappe van elektriese velde byna geen skade aan ons doen nie, aangesien aanDie mensdom is lank reeds gewoond aan kosmiese bestraling. Maar dit is moeilik om te sê oor elektronika. Dit sal natuurlik nie moontlik wees om dit alles te weier nie, maar dit is moontlik om die negatiewe impak van elektriese velde op die menslike liggaam suksesvol te verminder. Hiervoor is dit terloops genoeg om die beginsels van energiedoeltreffende gebruik van tegnologie toe te pas, wat voorsiening maak vir die vermindering van die werkingstyd van meganismes.
Gevolgtrekking
Ons het ondersoek watter fisiese hoeveelheid 'n kenmerk van die elektriese veld is, waar wat gebruik word, wat is die potensiaal van ontwikkelings en hul toepassing in die alledaagse lewe. Maar tog wil ek 'n paar laaste woorde oor die onderwerp byvoeg. Daar moet kennis geneem word dat 'n groot aantal mense daarin belanggestel het. Een van die mees sigbare spore in die geskiedenis is deur die beroemde Serwiese uitvinder Nikola Tesla gelaat. Hierin het hy daarin geslaag om aansienlike sukses met die implementering van sy planne te behaal, maar helaas nie in terme van energiedoeltreffendheid nie. As daar dus 'n begeerte is om in hierdie rigting te werk, is daar baie onontdekte geleenthede.
