Определение на електропровода Електростатични полеви линии

Теоремата Остроградски - Гаус, която ще докажем и обсъдим по-късно, установява връзка между електрическите заряди и електрическото поле. Той представлява по-обща и по-елегантна формулировка на закона на Кулом.

По принцип интензитетът на електростатичното поле, създаден чрез дадено разпределение на заряда, винаги може да се изчисли, използвайки закона на Кулом. Общото електрическо поле във всяка точка е векторната сума (интегрален) принос на всички заряди, т.е.

Въпреки това, освен в най-простите случаи, е изключително трудно да се изчисли тази сума или интеграл.

Тук на помощ идва теоремата на Остроградски-Гаус, с помощта на която е много по-лесно да се изчисли силата на електрическото поле, създадена от това разпределение на зарядите.

Основната стойност на теоремата на Остроградски-Гаус е, че тя позволява по-добре да се разбере природата на електростатичното поле и се установява   по-общо връзка между заряд и поле.

Но преди да се пристъпи към теоремата на Остроградски-Гаус, е необходимо да се въведат понятията: електропроводи   електростатично полеи поток вектор на напрежение   електростатично поле.

За да се опише електрическото поле, е необходимо да се зададе вектор на интензитета във всяка точка на полето. Това може да се направи аналитично или графично. За целта използвайте електропроводи   Косните ли са линиите, към които във всяка точка на полето съвпада с посоката на вектора на интензитета   (Фиг. 2.1).


   Фиг. 2.1

Сила на линията се приписва на определена посока - от положителен заряд към отрицателен или до безкрайност.

Разгледайте случая равномерно електрическо поле.

униформа   наречено електростатично поле, във всички точки на което напрежението е еднакво по величина и посока, т.е. Еднообразно електростатично поле е изобразено чрез успоредни силови линии на еднакво разстояние една от друга (такова поле съществува например между кондензаторните плочи) (фиг. 2.2).

В случай на точков заряд, линиите на напрежение идват от положителен заряд и отиват в безкрайността; и от безкрайността въведете отрицателен заряд. защото тогава плътността на силовите линии е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието от заряда. защото повърхностната площ на сферата, през която тези линии преминават, нараства пропорционално на квадрата на разстоянието, тогава общият брой линии остава постоянен на всяко разстояние от заряда.

Както виждаме, за система от заряди силовите линии са насочени от положителен заряд към отрицателен (фиг. 2.2).



   Фиг. 2.2

Фигура 2.3 също показва, че плътността на силовите линии може да служи като показател за величината.

Плътността на силовите линии трябва да бъде такава, че единичната площ, нормална за вектора на напрежението, да се пресича с такова число, което е равно на модула на вектора на напрежение   , т.е.

Теоремата Остроградски - Гаус, която ще докажем и обсъдим по-късно, установява връзка между електрическите заряди и електрическото поле. Той представлява по-обща и по-елегантна формулировка на закона на Кулом.

По принцип интензитетът на електростатичното поле, създаден чрез дадено разпределение на заряда, винаги може да се изчисли, използвайки закона на Кулом. Общото електрическо поле във всяка точка е векторната сума (интегрален) принос на всички заряди, т.е.

Въпреки това, освен в най-простите случаи, е изключително трудно да се изчисли тази сума или интеграл.

Тук на помощ идва теоремата на Остроградски-Гаус, с помощта на която е много по-лесно да се изчисли силата на електрическото поле, създадена от това разпределение на зарядите.

Основната стойност на теоремата на Остроградски-Гаус е, че тя позволява по-добре да се разбере природата на електростатичното поле и се установява   по-общо връзка между заряд и поле.

Но преди да се пристъпи към теоремата на Остроградски-Гаус, е необходимо да се въведат понятията: електропроводи   електростатично полеи поток вектор на напрежение   електростатично поле.

За да се опише електрическото поле, е необходимо да се зададе вектор на интензитета във всяка точка на полето. Това може да се направи аналитично или графично. За целта използвайте електропроводи   Косните ли са линиите, към които във всяка точка на полето съвпада с посоката на вектора на интензитета   (Фиг. 2.1).


   Фиг. 2.1

Сила на линията се приписва на определена посока - от положителен заряд към отрицателен или до безкрайност.

Разгледайте случая равномерно електрическо поле.

униформа   наречено електростатично поле, във всички точки на което напрежението е еднакво по величина и посока, т.е. Еднообразно електростатично поле е изобразено чрез успоредни силови линии на еднакво разстояние една от друга (такова поле съществува например между кондензаторните плочи) (фиг. 2.2).

В случай на точков заряд, линиите на напрежение идват от положителен заряд и отиват в безкрайността; и от безкрайността въведете отрицателен заряд. защото тогава плътността на силовите линии е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието от заряда. защото повърхностната площ на сферата, през която тези линии преминават, нараства пропорционално на квадрата на разстоянието, тогава общият брой линии остава постоянен на всяко разстояние от заряда.

Както виждаме, за система от заряди силовите линии са насочени от положителен заряд към отрицателен (фиг. 2.2).



   Фиг. 2.2

Фигура 2.3 също показва, че плътността на силовите линии може да служи като показател за величината.

Плътността на силовите линии трябва да бъде такава, че единичната площ, нормална за вектора на напрежението, да се пресича с такова число, което е равно на модула на вектора на напрежение   , т.е.

D РАФИЧНО ИЗОБРАЖЕНИЕ НА ПОЛИ

Електрическото поле може да се опише, като за всяка точка се посочи величината и посоката на вектора. Комбинацията от тези вектори ще определи изцяло електрическото поле. Но ако нарисувате вектори в много точки в полето, тогава те ще се припокриват и пресичат. Обичайно е да се визуализира електрическото поле, като се използва мрежа от линии, които ви позволяват да определите величината и посоката на силата на полето във всяка точка (фиг. 13).


Посоката на тези линии във всяка точка съвпада с посоката на полето, т.е. допирателната към такива линии във всяка точка на полето съвпада по посока с вектора на електрическото поле в тази точка. Такива линии се наричат електростатични силови линииили електростатични полеви линии.

Силите на електростатичното поле започват с положителни електрически заряди и завършват при отрицателни електрически заряди. Те могат да преминат в безкрайност от положителен заряд или да дойдат от безкрайността до отрицателен заряд (линии 1 и 2 вижте фиг. 13).

Силовите линии са полезни не само с това, че ясно демонстрират посоката на полето, но и с това, че могат да бъдат използвани за характеризиране на величината на полето във всеки регион на пространството. За това плътността на силовите линии трябва да бъде числено равна на величината на силата на електростатичното поле.

Ако полето е изобразено чрез успоредни силови линии, разположени на равни разстояния една от друга, това означава, че векторът на силата на полето във всички точки има една и съща посока. Модулът на вектора на силата на полето във всички точки има еднакви стойности. Това поле се нарича униформаелектрическо поле. Избираме площадка, перпендикулярна на линиите на напрежение, толкова малка, че полето да е равномерно в областта на тази площадка (фиг. 14).

Вектор - по дефиниция е перпендикулярен на сайта, т.е. успоредни на силовите линии и, следователно,. Дължината на вектора е числено равна на площта. Броят на силовите линии, пресичащи този обект, трябва да отговаря на условието

Броят на силовите линии, преминаващи през единица повърхност, перпендикулярна на силовите линии, трябва да е равен на модула на вектора на напрежение.

Помислете за място, което не е перпендикулярно на силовите линии (показано на пунктирани линии на фиг. 14). За да може да пресече същия брой силови линии като площадката, условието трябва да бъде изпълнено:, тогава. (4.2).

Електропроводни електропроводи

електрически и магнитни полета, линии, допирателни към които във всяка точка на полето съвпадат с посоката на силата на електрическото или магнитното поле; качествено характеризират разпределението на електромагнитното поле в пространството. Линии на сила - само визуален начин за изобразяване на силови полета.

  СИЛНИ ЛИНИ

МОЩНИ ЛИНИИ, линии, начертани във всяко силово поле (см.   СИЛНО ПОЛЕ)   (електрически, магнитни, гравитационни), допирателни към които във всяка точка на полето съвпадат по посока с вектора, характеризиращ даденото поле (вектор на напрежение (см.   Напрежение на електрическото поле)   електрически или гравитационни полета, магнитен индукционен вектор (см.   МАГНИТНО ВЪВЕДЕНИЕ)). Линии на сила - само визуален начин за изобразяване на силови полета. За първи път концепцията за „силови линии” за електрически и магнитни полета е въведена от М. Фарадей (см.   FARADEY Michael).
Тъй като силата на полето и магнитната индукция са недвусмислени функции на точка, само една линия на сила може да премине през всяка точка в пространството. Плътността на силовите линии обикновено се избира така, че броят на силовите линии, пресичащи единица площ, перпендикулярна на силовите линии, е пропорционален на силата на полето (или магнитна индукция) на това място. По този начин полевите линии дават ясна картина на разпределението на полето в пространството, характеризирайки величината и посоката на силата на полето.
Електростатични полеви линии (см.   ЕЛЕКТРОСТАТИЧЕСКО ПОЛЕ) винаги отворени: започват с положителни заряди и завършват на отрицателни (или стигат до безкрайност). Силовите линии не се пресичат никъде, тъй като във всяка точка на полето нейната интензивност има една единствена стойност и определена посока. Плътността на силовите линии е по-голяма в близост до заредени тела, където силата на полето е по-голяма.
Силите на електрическото поле в пространството между два положителни заряда се разминават; можете да определите неутрална точка, в която полетата на отблъскващите сили на двете заряди се отменят взаимно.
Силите на един заряд са радиални линии, които се разминават от заряда в лъчи, подобно на силовите линии на гравитационното поле на точкова маса или топка. Колкото по-далече от заряда, толкова по-ниска е плътността на линиите - това илюстрира отслабването на полето с увеличаване на разстоянието.
Силовите линии, излъчвани от зареден проводник с неправилна форма, се сгъстяват в близост до всяко издатина или върха, близо до вдлъбнатините или кухините, плътността на силовите линии намалява.
Ако силовите линии произхождат от положително зареден връх, разположен близо до отрицателно зареден плосък проводник, тогава те се кондензират около върха, където полето е много силно и се разминават в голяма зона близо до равнината, на която те завършват, влизайки в равнината перпендикулярно.
Електрическото поле в пространството между паралелно заредени плочи е равномерно. Линиите на напрежение в равномерно електрическо поле са успоредни една на друга.
Ако частица, като електрон, влезе в силовото поле, тогава тя придобива ускорение под действието на силовото поле и посоката на нейното движение не може точно да следва посоката на силовите линии, тя ще се движи в посоката на вектора на импулса.
Магнитно поле (см.   МАГНИТНО ПОЛЕ)   характеризират линиите на магнитната индукция, във всяка точка на която векторът на магнитната индукция е насочен по допирателната.
Магнитните индукционни линии на магнитното поле на проводник на постоянен ток са кръгове, разположени в равнини, перпендикулярни на проводника. Центровете на кръга са на оста на проводника. Силите на силата на вектора на магнитната индукция са винаги затворени, т.е. магнитното поле е вихрово. Желязото се поставя в линия на магнитно поле нагоре по силовите линии; благодарение на това е възможно експериментално да се определи вида на силите на магнитната индукция. Вихровото електрическо поле, генерирано от променящото се магнитно поле, също има затворени линии на полето.


Енциклопедичен речник. 2009 .

Вижте какво са „електропроводи“ в други речници:

    Линии, умствено изтеглени в к. Л. силово поле (електрическо .. магнитно, гравитационно), така че във всяка точка на полето посоката на допирателната към линията да съвпада с посоката на силата на полето (магнитна индукция в случай на магнитно поле). Чрез ... ... Голям енциклопедичен политехнически речник

    Електрически и магнитни полета, линии, допирателни към които във всяка точка на полето съвпадат с посоката на електрическото или съответното магнитно поле; качествено характеризират разпределението на електромагнитното поле в ... ... Голям енциклопедичен речник

    МОЩНИ ЛИНИИ, линии в ЕЛЕКТРИЧЕСКО или МАГНИТНО ПОЛЕ, чиято посока във всяка точка е насочена вътре в полето ... Научно-технически енциклопедичен речник

    Въображаеми линии, които са изчертани за образа на К. л. силово поле (електрическо, магнитно, гравитационно). S. l така че допирателните към тях във всяка точка отдясно съвпадат по посока с вектора, характеризиращ даденото поле ... ... Физическа енциклопедия

    електропроводи   - - [Л. Г. Суменко. Англо-руски речник за информационни технологии. М .: GP ЦНИИС, 2003.] Теми информационни технологии като цяло EN линии на сила ...

    Електротехника. и магн. полета, линии допирателни към Крим във всяка точка на полето съвпадат с посоката на електрическа интензивност. или респ. магнит. област; качествено характеризират разпространението на имейли. магнит. полета в пространството. S. l само визуален начин ... ... Естествена история. Енциклопедичен речник

    Линии, начертани във всяко силово поле (електрическо, магнитно, гравитационно), допирателни към които във всяка точка в пространството съвпадат по посока с вектора, характеризиращ даденото поле (електрическа сила или ... Велика съветска енциклопедия

    Интегрални криви на силовите линии за векторно поле (сили). Силите на електрическото поле са перпендикулярни на равнопотенциалните повърхности и следователно към линии с равен потенциал. Посоката им е от "+" до "". Методът на силовата линия в ... ... Wikipedia

    линии на магнитно поле   - - [Y.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. Англо-руски речник по електротехника и електроенергетика, Москва, 1999 г.] Теми на електротехниката, основни понятия EN магнитен поток ... Справка за технически преводач