Ostrogradsky - Gauss-lause, josta todistetaan ja keskustellaan myöhemmin, luo yhteyden sähkövarausten ja sähkökentän välille. Se edustaa Coulombin lakia yleisemmin ja tyylikkäämmin.
Periaatteessa tietyn varausjakauman luoman sähköstaattisen kentän intensiteetti voidaan aina laskea käyttämällä Coulombin lakia. Kokonais sähkökenttä missä tahansa pisteessä on vektorien summa (integraali) osuus kaikista varauksista, ts.
Tätä summaa tai integraalia on kuitenkin erittäin vaikea laskea, paitsi yksinkertaisimmissa tapauksissa.
Tässä tulee apua Ostrogradsky-Gauss-lause, jonka avulla on paljon helpompaa laskea tämän varausjakauman luoma sähkökentän voimakkuus.
Ostrogradsky-Gauss-lauseen pääarvo on, että se sallii ymmärtää paremmin sähköstaattisen kentän luonnetta ja muodostaa yleisempi varauksen ja kentän välinen suhde.
Mutta ennen kuin siirrytään Ostrogradsky-Gauss-lauseeseen, on tarpeen esitellä käsitteet: voimajohdot sähköstaattinen kenttäja jännitysvektorivirtaus sähköstaattinen kenttä.
Sähkökentän kuvaamiseksi on tarpeen asettaa intensiteettivektori jokaiseen kentän pisteeseen. Tämä voidaan tehdä analyyttisesti tai graafisesti. Voit tehdä tämän käyttämällä voimajohdot Ovatko suorat tangentit, joiden kanssa kentän missä tahansa kohdassa sattuu voimakkuusvektorin suunta (Kuva 2.1).
Kuva 2.1
Voimalinja määritetään tietylle suunnalle - positiivisesta varauksesta negatiiviseen tai äärettömyyteen.
Harkitse tapausta yhtenäinen sähkökenttä.
yhtenäinen kutsutaan sähköstaattiseksi kentäksi, jonka kaikissa kohdissa jännitys on sama suuruudeltaan ja suunnalta, ts. Yhtenäinen sähköstaattinen kenttä on kuvattu yhdensuuntaisilla voimalinjoilla samalla etäisyydellä toisistaan \u200b\u200b(sellainen kenttä esiintyy esimerkiksi kondensaattorilevyjen välillä) (kuva 2.2).
Pistevarauksen tapauksessa jännitysviivat tulevat positiivisesta varauksesta ja menevät äärettömyyteen; ja anna äärettömyydestä alkaen negatiivinen varaus. koska silloin voimalinjojen tiheys on käänteisesti verrannollinen varauksen etäisyyden neliöön. koska pallon pinta-ala, jonka läpi nämä viivat kulkevat itsensä, kasvaa suhteessa etäisyyden neliöön, silloin viivojen kokonaismäärä pysyy vakiona millä tahansa etäisyydellä varauksesta.
Kuten näemme, latausjärjestelmässä voimalinjat suunnataan positiivisesta varauksesta negatiiviseen (kuva 2.2).
Kuva 2.2
Kuva 2.3 osoittaa myös, että voimalinjojen tiheys voi toimia suuruusmittarina.
Voimajohtojen tiheyden tulisi olla sellainen, että jännitysvektorille normaali yksikköalue leikkaa sellaisen lukumäärän, joka on yhtä suuri kuin jännitysvektorin moduuli , ts.
Ostrogradsky - Gauss-lause, josta todistetaan ja keskustellaan myöhemmin, luo yhteyden sähkövarausten ja sähkökentän välille. Se edustaa Coulombin lakia yleisemmin ja tyylikkäämmin.
Periaatteessa tietyn varausjakauman luoman sähköstaattisen kentän intensiteetti voidaan aina laskea käyttämällä Coulombin lakia. Kokonais sähkökenttä missä tahansa pisteessä on vektorien summa (integraali) osuus kaikista varauksista, ts.
Tätä summaa tai integraalia on kuitenkin erittäin vaikea laskea, paitsi yksinkertaisimmissa tapauksissa.
Tässä tulee apua Ostrogradsky-Gauss-lause, jonka avulla on paljon helpompaa laskea tämän varausjakauman luoma sähkökentän voimakkuus.
Ostrogradsky-Gauss-lauseen pääarvo on, että se sallii ymmärtää paremmin sähköstaattisen kentän luonnetta ja muodostaa yleisempi varauksen ja kentän välinen suhde.
Mutta ennen kuin siirrytään Ostrogradsky-Gauss-lauseeseen, on tarpeen esitellä käsitteet: voimajohdot sähköstaattinen kenttäja jännitysvektorivirtaus sähköstaattinen kenttä.
Sähkökentän kuvaamiseksi on tarpeen asettaa intensiteettivektori jokaiseen kentän pisteeseen. Tämä voidaan tehdä analyyttisesti tai graafisesti. Voit tehdä tämän käyttämällä voimajohdot Ovatko suorat tangentit, joiden kanssa kentän missä tahansa kohdassa sattuu voimakkuusvektorin suunta (Kuva 2.1).
Kuva 2.1
Voimalinja määritetään tietylle suunnalle - positiivisesta varauksesta negatiiviseen tai äärettömyyteen.
Harkitse tapausta yhtenäinen sähkökenttä.
yhtenäinen kutsutaan sähköstaattiseksi kentäksi, jonka kaikissa kohdissa jännitys on sama suuruudeltaan ja suunnalta, ts. Yhtenäinen sähköstaattinen kenttä on kuvattu yhdensuuntaisilla voimalinjoilla samalla etäisyydellä toisistaan \u200b\u200b(sellainen kenttä esiintyy esimerkiksi kondensaattorilevyjen välillä) (kuva 2.2).
Pistevarauksen tapauksessa jännitysviivat tulevat positiivisesta varauksesta ja menevät äärettömyyteen; ja anna äärettömyydestä alkaen negatiivinen varaus. koska silloin voimalinjojen tiheys on käänteisesti verrannollinen varauksen etäisyyden neliöön. koska pallon pinta-ala, jonka läpi nämä viivat kulkevat itsensä, kasvaa suhteessa etäisyyden neliöön, silloin viivojen kokonaismäärä pysyy vakiona millä tahansa etäisyydellä varauksesta.
Kuten näemme, latausjärjestelmässä voimalinjat suunnataan positiivisesta varauksesta negatiiviseen (kuva 2.2).
Kuva 2.2
Kuva 2.3 osoittaa myös, että voimalinjojen tiheys voi toimia suuruusmittarina.
Voimajohtojen tiheyden tulisi olla sellainen, että jännitysvektorille normaali yksikköalue leikkaa sellaisen lukumäärän, joka on yhtä suuri kuin jännitysvektorin moduuli , ts.
D KENTTÄJEN RAPHINEN KUVA
Sähkökenttä voidaan kuvata osoittamalla jokaiselle pisteelle vektorin suuruus ja suunta. Näiden vektorien yhdistelmä määrittää kokonaan sähkökentän. Mutta jos piirrät vektoreita useisiin kentän pisteisiin, niin ne menevät päällekkäin ja leikkaavat toisiaan. On tavallista, että sähkökenttä visualisoidaan viivaverkolla, jonka avulla voit määrittää kentän voimakkuuden suuruuden ja suunnan kussakin pisteessä (kuva 13).
Näiden viivojen suunta kussakin pisteessä osuu kentän suuntaan, ts. tällaisten viivojen tangentti kentän jokaisessa pisteessä osuu suuntaan sähkökentän vektorin kanssa tässä pisteessä. Sellaisia \u200b\u200bviivoja kutsutaan sähköstaattiset kenttävoimakkuuslinjattai sähköstaattiset kenttäviivat.
Sähköstaattisen kentän voimalinjat alkavat positiivisilla sähkövarauksilla ja päättyvät negatiivisilla sähkövarauksilla. Ne voivat siirtyä äärettömyyteen positiivisesta varauksesta tai tulla äärettömästä negatiiviseen varaukseen (rivit 1 ja 2, katso kuva 13).
Voimalinjat ovat hyödyllisiä paitsi siinä, että ne osoittavat selvästi kentän suunnan, myös siinä, että niitä voidaan käyttää kentän suuruuden kuvaamiseen millä tahansa avaruusalueella. Tätä varten voimalinjojen tiheyden on oltava numeerisesti yhtä suuri kuin sähköstaattisen kentän voimakkuuden suuruus.
Jos kenttä on kuvattu yhdensuuntaisilla voimalinjoilla, jotka sijaitsevat yhtä etäisyydellä toisistaan, tämä tarkoittaa, että kentänvoimakkuusvektorilla on kaikissa pisteissä sama suunta. Kenttävoimakkuusvektorin moduulilla on kaikissa pisteissä samat arvot. Tätä kenttää kutsutaan yhtenäinensähkökenttä. Valitsemme jännitysviivoihin kohtisuoran paikan, joka on niin pieni, että kenttä on tasainen tämän alueen alueella (kuva 14).
Vektori - määritelmän mukaan on kohtisuora sivustoon nähden, ts. yhdensuuntainen voimajohtojen kanssa, ja siksi. Vektorin pituus on numeerisesti yhtä suuri kuin alue. Tämän paikan ylittävien voimalinjojen määrän on täytettävä ehto
Voimaviivoihin nähden kohtisuoran pinta-alayksikön läpi kulkevien voimalinjojen lukumäärän tulisi olla yhtä suuri kuin vetovektorin moduuli.
Tarkastellaan kohtaa, joka ei ole kohtisuora voimaviivoihin nähden (esitetty katkoviivoilla kuvassa 14). Edellytyksen on täytyttävä, jotta se ylittää saman määrän voimalinjoja kuin paikka, jos:. (4.2).
Voimajohdot Voimajohdot
sähkö- ja magneettikentät, linjat, jotka ovat tangentteja, jotka kentän jokaisessa pisteessä vastaavat sähkö- tai magneettikentän voimakkuuden suuntaa; kuvaavat kvalitatiivisesti sähkömagneettisen kentän jakautumista avaruudessa. Voimaviivat - vain visuaalinen tapa kuvata voimakenttiä. 
POWER LINES, viivat, jotka on piirretty mihin tahansa voimakenttään (cm. VIRTALA) (sähköinen, magneettinen, painovoimainen), tangentit, joiden kanssa kenttä jokaisessa pisteessä osuu annettua kenttää kuvaavan vektorin suuntaan (jännitysvektori (cm. SÄHKÖKENTTÖ) sähkö- tai painovoimakentät, magneettinen induktiovektori (cm. Magneettinen indusointi)). Voimaviivat - vain visuaalinen tapa kuvata voimakenttiä. M. Faraday esitteli ensimmäistä kertaa sähkövoima- ja magneettikenttien ”voimalinjojen” käsitteen (cm. FARADEY Michael).
Koska kentänvoimakkuudet ja magneettinen induktio ovat pisteen yksiselitteisiä toimintoja, vain yksi voimalinja voi kulkea kunkin avaruuspisteen läpi. Voimajohtojen tiheys valitaan yleensä siten, että voimajohtoihin nähden kohtisuoran yksikköalueen ylittävien voimalinjojen määrä on verrannollinen kentän voimakkuuteen (tai magneettiseen induktioon) kyseisessä paikassa. Siten kenttäviivat antavat selkeän kuvan kentän jakautumisesta avaruudessa, kuvaavat kentän voimakkuuden suuruuden ja suunnan.
Sähköstaattiset kenttäviivat (cm. SÄHKÖSTAATTINEN ALA) aina avoinna: ne alkavat positiivisilla varauksilla ja päättyvät negatiivisilla (tai menevät äärettömyyteen). Voimajohdot eivät leikkaudu missään, koska kentän kussakin pisteessä sen intensiteetillä on yksi arvo ja tietty suunta. Voimajohtojen tiheys on suurempi varautuneiden kappaleiden lähellä, missä kentän voimakkuus on suurempi.
Sähkökentän voimalinjat kahden positiivisen varauksen välisessä tilassa eroavat toisistaan; Voit määrittää neutraalin pisteen, jossa molempien latausten torjuntavoimien kentät poistavat toisiaan.
Yhden latauksen voimalinjat ovat säteittäisiä viivoja, jotka poikkeavat varauksesta säteissä, samanlaisia \u200b\u200bkuin pistemassan tai pallon pallon gravitaatiokentän voimalinjat. Mitä kauempana varauksesta, sitä pienempi viivojen tiheys - tämä kuvaa kentän heikkenemistä etäisyyden kasvaessa.
Epäsäännöllisen muodon varautuneesta johtimesta tulevat voimalinjat paksenevat minkä tahansa ulkoneman tai kärjen lähellä, koverajen tai onteloiden lähellä, voimalinjojen tiheys vähenee.
Jos voimalinjat tulevat positiivisesti varautuneesta kärjestä, joka sijaitsee lähellä negatiivisesti varautunutta tasaista johdinta, silloin ne tiivistyvät kärjen ympärille, missä kenttä on erittäin vahva, ja hajoavat suurelle alueelle lähellä tasoa, johon ne päättyvät, astuen tasoon kohtisuoraan.
Sähkökenttä rinnakkain ladattujen levyjen välisessä tilassa on tasainen. Tasaisen sähkökentän jännitysviivat ovat yhdensuuntaiset.
Jos hiukkanen, kuten elektroni, tulee voimakentälle, niin se saavuttaa kiihtyvyyden voimakentän vaikutuksesta, ja sen liikesuunta ei voi tarkalleen seurata voimajohtojen suuntaa, se liikkuu vauhtivektorin suuntaan.
Magneettikenttä (cm. Magneettinen kenttä) kuvaavat magneettisen induktion linjoja, joissa missä tahansa magneettisen induktion vektori on suunnattu tangenttia pitkin.
Suoravirtajohtimen magneettikentän magneettikentät ovat ympyröitä, jotka sijaitsevat johtimeen nähden kohtisuorassa tasossa. Ympyrän keskipisteet ovat johtimen akselilla. Magneettisen induktiovektorin voimalinjat ovat aina kiinni, ts. Magneettikenttä on pyörre. Rautaleikkeet, jotka on sijoitettu magneettikentään, rinnastuvat voimaviivoja pitkin; tämän ansiosta on mahdollista määrittää kokeellisesti magneettisen induktiolinjan tyyppi. Muuttuvan magneettikentän tuottamassa pyörre-sähkökentässä on myös suljetut kenttälinjat.
Tietosanakirja. 2009 .
Katso mitä ”voimalinjat” ovat muissa sanakirjoissa:
Linjat henkisesti piirretty k. L. voimakenttä (sähköinen .. magneettinen, painovoima) siten, että kentän jokaisessa pisteessä viivan tangenssin suunta vastaa kentän voimakkuuden suuntaa (magneettinen induktio magneettikentän tapauksessa). Läpi ... Big Encyclopedic Polytechnical Dictionary
Sähkö- ja magneettikentät, linjat, jotka ovat tangentteja, jotka kentän jokaisessa pisteessä vastaavat sähköisen tai vastaavan magneettikentän suuntaa; kuvaavat kvalitatiivisesti sähkömagneettisen kentän jakautumista ... Suuri tietosanakirja
POWER LINES, sähkö- tai magneettikentän linjat, joiden suunta missä tahansa pisteessä on suunnattu kentän sisäpuolelle ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja
Kuvitteelliset viivat, jotka on piirretty K. l. voimakenttä (sähköinen, magn., painovoima). S. l niin, että heille tulevat tangentit oikeassa jokaisessa pisteessä osuvat annettua kenttää kuvaavan vektorin suuntaan ... Fyysinen tietosanakirja
voimajohdot - - [L. G. Sumenko. Englanti-venäjä-sanakirja tietotekniikasta. M .: GP TsNIIS, 2003.] Aiheet tietotekniikasta yleensä EN: n voimajohdoista ...
Sähkö. ja magn. kentät, Krimiin kohdistuvat linjat kentän jokaisessa pisteessä ovat samat kuin sähköisen voimakkuuden suunta. tai vastaavasti. magneetti. alalla karakterisoida kvalitatiivisesti sähköpostien jakelu. magneetti. kentät avaruudessa. S. l vain visuaalinen tapa ... Luonnontieteellinen historia. Tietosanakirja
Missä tahansa voimakentässä (sähköinen, magneettinen, painovoimainen) piirretyt linjat, tangentit, joihin jokaisessa avaruuspisteessä sattuu suuntaa annettavaa kenttä kuvaavan vektorin kanssa (sähköinen lujuus tai ... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja
Voimajohtojen integraalikäyrät vektorikenttään (voimat). Sähkökentän voimalinjat ovat kohtisuorassa potentiaalisten potentiaalisten pintojen kanssa ja siten saman potentiaalin viivoihin. Heidän suunta on "+" - "". Voimajohtomenetelmä ... ... Wikipediassa
magneettikentän linjat - - [Y. N. Luginsky, M. S. Fezi Zhilinskaya, Y. S. Kabirov. Englanti-venäjä-sanakirja sähkötekniikasta ja sähköteollisuudesta, Moskova, 1999] Sähkötekniikan aiheet, peruskäsitteet EN magneettinen flux ... Tekninen kääntäjän viite