Načelo superpozicije električnih polja

Glavni problem iz sekcije elektrostatika formuliran je na ovaj način: od određene distribucije u prostoru i veličini električne naplate

Naknade koje stvaraju elektrostatičko polje, mogu se distribuirati u prostoru ili diskertno, ili kontinuirano. U prvom slučaju snage polja:

n

E = Sigma Ei₃

i = t,

gdje Ei - intenzitet na određenoj točki polja prostora stvara jedan i-naboja sustav, a n - ukupan broj diskertnyh troškove koji su uključeni u sustav.

Primjer rješenja za problem na temelju načelo superpozicije električna polja. Kako bi se odredio intenzitet elektrostatskog polja, koji se stvara u vakuumu stacionarnim točkama punjenja q1, q2, hellip-, qn, koristimo ovu formulu:

n

E = (l / 4pi-epsilon) Sigma- (qi / rsup3-i) ri

i = t,

gdje je ri je radijus vektor koji je nacrtan od točke naboja qi do razmatrane točke polja.

Dajmo još jedan primjer. Određivanje intenziteta elektrostatskog polja, koje se stvara u vakuumu električnim dipolom.

Električni dipol - sustav dvije identične u apsolutnoj vrijednosti, a time i od suprotnog predznaka naknada q> 0 i Q, I udaljenost između njih je relativno mala u usporedbi s udaljenosti točaka u obzir. Rame dipol vektor će se zvati ja, koji je usmjeren duž dipol osi pozitivnom naboju negativne i brojčano jednaka I udaljenosti između njih. Vektor pₑ = ql je električni moment dipola (dipolski električni moment).

Snaga E dipolnog polja u bilo kojem trenutku:

E = E + E,

gdje su E₊ i E`električni polja za punjenje q i -q.

Dakle, u točki A, koja se nalazi na osi dipola, snaga polja dipola u vakuumu bit će jednaka

E = (l / 4pi-epsilon-O) (2p / rsup3-)

U točki B, koja se nalazi na okomici, obnovljena na os dipol iz njegovog središta:

E = (1 / 4pi-epsilon-0) (p / rsup3-)

Na proizvoljnoj točki M dovoljno daleko od dipola (rge-1), modul snage polja jednak je

E = (1 / 4pi-epsilon-0) (p

Osim toga, načelo superpozicije električnih polja sastoji se od dvije tvrdnje:

1. Coulombova sila interakcije dvaju naboja ne ovisi o prisutnosti drugih nabijenih tijela.
2. Pretpostavimo da se naboj q komunicira s sustavom troškova q1, q2 ,. , , , qn. Ako svaki od napona sustava djeluje na napunu q s silom F1, F2, hellip-, Fn, dobivena sila F koja se primjenjuje na naboj q sa strane datog sustava jednaka je vektorskom zbroju pojedinih sila:
   F = F1 + F2 + hellip- + Fn.

Dakle, načelo superpozicije električnih polja omogućuje nam da dođemo do jedne važne izjave.

Kao što znate, zakon o gravitaciji vrijedi ne samo za point-mase, ali i za kuglice s okruglih-simetričnim rasporedom mase (posebno za loptu i točke masa) - onda r - udaljenost između središta kugle (od točke mase na sredini lopte). Ta činjenica slijedi iz matematičkog oblika zakona univerzalne gravitacije i načela superpozicije.

Od formule zakon Coulomb ima istu strukturu kao i zakon gravitacije, a Coulombovom snagu i konfiguriran polja superpozicije načelu, moguće je da se do sličnog zaključka: kulon će komunicirati dva nabijena lopta (točka naboj s loptom), uz uvjet da su kuglice okrugle simetrična distribucija vrijednost naboja r u ovom slučaju bit će udaljenost između središta lopti (od točke punjenja do lopte).

Zato je intenzitet polja nabijene kugle izvan sfera isti kao i za točku punjenja.

Ali u elektrostatici, za razliku od gravitacije, s takvim pojmom kao superpozicija polja, mora biti oprezan. Na primjer, kada se približava pozitivno nabijene metalne kugle kuglasti simetrija se razbije pozitivne optužbe, međusobno gurajući se, imaju tendenciju da će najudaljeniji od svake druge odjeljke lopti (centri pozitivnog naboja će se nalaziti udaljeniji od središta kugle). Stoga će odbojna sila lopti u ovom slučaju biti manja od vrijednosti dobivene Coulombovim zakonom kada se razmak između centara zamijeni s r.