Az energia a díjrendszer, félreeső
Vezényel és egy kondenzátor. energia
1. Az energia a rendszer fix pont merült fel. Elektrosztatikus kölcsönhatás erők konzervált (lásd § 83.); ezért a töltés rendszer potenciális energiája. Találunk a potenciális energia a rendszer két fix pont díjak Q1 és Q2, d távolságban egymástól. Mind a díjak terén a másik potenciális energia (lásd (84,2) és (84,5).)
és ahol J12 J21 - rendre a potenciálok keletkezik a töltés Q2 Q1 töltés helyét, és az a pont Q1 Q2 töltés töltés helyét. Szerint (84,5)
Hozzátéve, hogy a rendszer a két díjat egymást hátba 2s, b4> -. azt látjuk, hogy abban az esetben, rögzített díjak és a kölcsönhatás energiája pont díjakat a rendszer
ahol ji - a potenciális létre azon a ponton, ahol a felelős Qi, az összes díjat, kivéve az i-ro.
2. Az energia a töltött karmester félreeső. Legyen intim karmester, a töltési kapacitás és a lehetséges, amelyek rendre egyenlő Q, C, j.Uvelichim díjat a karmester Q. Ehhez az szükséges, hogy át a díjat a félreeső végtelenbe dQiz karmester, amelynek költsége a munka egyenlő
Ahhoz, hogy töltse fel a testet a föld potenciál j, meg kell csinálni a munkát
Az energia töltéssel vezető egyenlő a munka kell végezni annak érdekében, hogy töltse fel a vezetéket:
Egyenlet (95,3) lehet beszerezni, és az a tény, hogy a lehetséges a vezeték minden pontján azonos, hiszen a felszínen a vezető egy ekvipotenciális. Feltételezve, hogy az egyenlő a potenciális vezető j elő (95,1) találunk
ahol - a töltés karmester.
3. Az energia egy feltöltött kondenzátor. Mint minden töltésű vezetőt, egy kondenzátor van egy energia, ami a képlet szerinti (95,3) egyenlő
ahol Q - töltés kondenzátor C - képessége, Dj - potenciális különbség a kondenzátor lemezeket.
Kifejezés alkalmazásával (95,4) megtalálható mechanikus (ponderomotoros) erő, amellyel a kondenzátor lemezeket vonzzák egymást. Ehhez azt feltételezzük, hogy a távolság x a lemezek között változik, például az összeg Dx. Akkor aktív erő nem működik dA = Fdxvsledstvie csökkentése Fdx rendszer potenciális energia = -dW, ahol
Behelyettesítve a (95,4) az expressziós 04.3), megkapjuk
Termelő, differenciálás az adott érték az energia (lásd (95,5) és (95,6).) Találunk a kívánt erő:
ahol a mínusz jel arra utal, hogy az erő Fyavlyaetsya vonzereje.
4. Az energia az elektrosztatikus mező. Transform képletű (95,4), amely kifejezi az energiát egy sík kondenzátoron díjak és potenciálok, használva a kifejezést, hogy a kapacitást egy lapos kondenzátor (C = E0 ES / d) és a potenciális közötti különbség annak lemezek (Dj = Ed) .Ezután
ahol V = SD- térfogata a kondenzátor. Egyenlet (95,7) azt mutatja, hogy az energia egy kondenzátor keresztül kifejezett érték jellemző elektrosztatikus mező, - feszültség E.
Az ömlesztett elektrosztatikus mező energiasűrűség (energia per egységnyi térfogatban)
Egyenlet (95,8) tart csak izotrop dielektromos, amelyre az arány (88,2) F = æe0 E.
Formula (9S.4) és (95,7) rendre kapcsolódó töltés energia a kondenzátor lemezek és annak térerősség. Van, persze, a kérdés, hogy a lokalizáció a elektrosztatikus energiát, és ez a hordozó - díjakat vagy a területen? A válasz erre a kérdésre csak a tapasztalat. Elektrosztatika tanulmányok időben állandó területén rögzített díjak, t. E. e területen, és megtudhatjuk, hogy a díjak elválaszthatatlanok egymástól. Ezért elektrosztatikus válasz ezekre a kérdésekre nem tud. További fejlesztés az elmélet és a kísérlet azt mutatta, hogy az időben változó elektromos és mágneses mezők létezhet elszigetelten, már izgatott függetlenül azok ellenében, és a megosztott térben formájában az elektromágneses hullámok, amelyek képesek átvinni az energiát. Ez határozottan támogatja a helyzetben a fő elméletek rövid hatótávolságú, hogy az energia lokalizálódik az energia területén, és hogy a hordozó egy területen.
11.1. Két töltésű gyöngy felfüggesztett szálak azonos hosszúságú, kerozin, leszáll a sűrűsége 0,8 g / cm 3. Mi legyen a szemcsék sűrűsége az anyag a széttartási szöge a szálak a levegőben, és kerozin ugyanaz volt? Dielektromos kerozin permeabilitás e = 2. [1,6 g / cm3]
11.2. Bizonyos távolságra a végtelen síkot egyenletesen töltött egy felületi sűrűség s = 1,5 nC / cm 2 kör alakú lemez. A síkban a lemez vonalak feszültség szög = 45 °. Adjuk vektor fluxus intenzitását a lemezen keresztül, ha a sugár r = 10 cm. [1,88 m kV]
11.3. A gyűrű r sugarú = 10 cm-re egy vékony huzal egyenletesen töltött finomságú t = 10 nC / m. Annak megállapításához, a térerősség az átmenő tengely központ a gyűrű A pontban a távolságban = 20 cm-re a központ a gyűrű. [1 kV / m]
11.4. Ball sugara R = 10 cm egyenletesen töltött térfogatsűrűségű r = 5nKl / m 3. Határozza meg az elektrosztatikus mező: 1), a parttól r1 = 2 cm-re a központtól a gömb; 2) a parttól r2 = 12 cm-re a központtól a labdát. Construct függése E (R). [1) 3,77 V / m; 2) 13,1 V / m]
11.5. Az elektrosztatikus mező jön létre, a végtelen szál pozitív töltésű állandó lineáris sűrűségű t = 1 nC / cm. Milyen sebesség erősítés elektron megközelíteni a pályát, hogy az izzószál vonal mentén intenzitása a távolsággal r1 = 2,5 cm és r2 = 1,5 cm? [18 mm / sec]
11.6. Az elektrosztatikus tér létrejöttének egy R sugarú gömbben = 4 cm, egy egyenletesen töltött egy felületi sűrűség s = 1 nC / m 2. Annak megállapítására, a potenciális különbség két pont között a területen fekvő távolságok r1 = 6 cm és r2 = 10 cm. [1.2]
11.7. Határozza meg a lineáris sűrűsége Egy végtelen hosszú töltésű vezetéket, ha a munka erőtér a mozgás a töltés Q = 1 NC távolságban d1 = 10 cm és r2 = 5 cm, a merőleges irányban a szál 0,1 mJ. [8 SCLC / m]
11.8. A tér a lemezek között egy síkkondenzátor töltött paraffin (e = 2). A lemezek közötti távolság d = 8,85 mm. Mi szükséges alkalmazni potenciális különbség a lemezen, hogy a felületi sűrűsége a kötött töltések paraffin 0,05 nC / cm 2 [500]
11.9. Szabad töltések egyenletesen vannak elosztva, térfogatsűrűsége r = 10 nC / m 3 a labdát R = 5 cm-re egy homogén izotróp dielektrikum dielektromos állandója e = 6. Határozza meg a intenzitása az elektrosztatikus mező távolságokra r1 = 2 és r2 = cm 10 cm-re a központtól a labdát. [E1 = 1,25 V / m; E2 = 23,5 V / m]
11.10. A tér a lemezek között egy síkkondenzátor töltött üveg (e = 7). A lemezek közötti távolság d = 5 mm, a potenciálkülönbség U = 500 V. Határozzuk energia polarizált üveglap, ha annak területe S = 50 cm 2 [6,64 uj]
11.11. Lapos légi kondenzátorok kapacitása C = 10 pF feltöltődik, hogy a potenciális különbség U = 1 kV. Miután leválasztotta a kondenzátort a feszültségforrás közötti távolság a kondenzátor lemezek nőtt kétszer. Adjuk meg: 1) a potenciális különbség az egész kondenzátor lemezeket után razdvizheniya; 2) a munkát a külső erők razdvizheniya lemezeken. [1) 2 kV; 2) 5 mJ]
11.12. A potenciális különbség a kondenzátor lemezeket U = 200 V. A terület minden egyes lemezen S = 100 cm 2. A lemezek közötti távolság, d = 1 mm, a tér között van töltve paraffin (e = 2). Határozza meg a vonzóerő a lemezek egymáshoz. [3,54 mN]