Elektriskā lauka grafiskais attēlojums. Elektriskā lauka intensitātes lauka līnijas

spēka līnijas spriedze elektriskais lauks- taisnes, kuru pieskares katrā punktā sakrīt ar vektoru E. Pēc to virziena var spriest, kur atrodas pozitīvais (+) un negatīvais (-) lādiņš, radot elektrisko lauku. Līniju blīvums (līniju skaits, kas iekļūst tām perpendikulārā virsmas laukuma vienībā) ir skaitliski vienāds ar vektora E moduli.




Elektriskā lauka intensitātes spēka līnijas Elektriskā lauka spēka līnijas nav slēgtas, tām ir sākums un beigas. Mēs varam teikt, ka elektriskajam laukam ir spēka līniju "avoti" un "nogremdētāji". Lauka līnijas sākas ar pozitīviem (+) lādiņiem (att. a), beidzas ar negatīviem (-) lādiņiem (b. att.). Spēka līnijas nekrustojas.






Elektriskā lauka intensitātes vektora plūsma Patvaļīgs laukums dS. Elektriskā lauka intensitātes vektora plūsma caur laukumu dS: ir pseidovektors, kura modulis ir vienāds ar dS, un virziens sakrīt ar vektora n virzienu uz laukumu dS. E = constdФ E = N - elektriskā lauka intensitātes vektora E līniju skaits, kas iekļūst apgabalā dS.




Elektriskā lauka intensitātes vektora plūsma Ja virsma nav plakana un lauks ir nevienmērīgs, tad tiek izvēlēts neliels elements dS, ko uzskata par plakanu, un lauks ir vienmērīgs. Elektriskā lauka intensitātes vektora plūsma: plūsmas zīme sakrīt ar lādiņa zīmi.


Gausa likums (teorēma) integrālā formā. Cietais leņķis ir telpas daļa, ko ierobežo koniska virsma. Telpas leņķa mērs ir attiecība starp sfēras laukumu S, ko uz sfēras virsmas izgriež ar konisku virsmu, pret sfēras rādiusa R kvadrātu. 1 steradiāns - ciets leņķis ar virsotni sfēras centrā, izgriežot laukumu uz sfēras virsmas, vienāds ar laukumu kvadrāts, kura malas garums ir vienāds ar šīs sfēras rādiusu.


Gausa teorēma integrālā formā Elektriskais lauks tiek radīts ar punktveida lādiņu +q vakuumā. Šī lādiņa radītā plūsma d Ф Е caur bezgalīgi mazu laukumu dS, kuras rādiusa vektors ir r. dS n ir laukuma dS projekcija uz plakni, kas ir perpendikulāra vektoram r. n ir laukuma dS pozitīvās normālās vienības vektors.










Ja patvaļīga virsma ieskauj k- lādiņus, tad saskaņā ar superpozīcijas principu: Gausa teorēma: elektriskajam laukam vakuumā elektriskā lauka intensitātes vektora plūsma caur patvaļīgu slēgtu virsmu ir vienāda ar algebriskā summa lādiņi, kas atrodas šīs virsmas iekšpusē, dalīti ar ε 0.






Gausa teorēmas pielietošanas metode elektrisko lauku aprēķināšanai - otrs elektriskā lauka intensitātes noteikšanas veids E Gausa teorēmu izmanto, lai atrastu laukus, ko rada ķermeņi ar ģeometrisku simetriju. Tad vektora vienādojums tiek samazināts līdz skalāram.


Gausa teorēmas pielietošanas metode elektrisko lauku aprēķināšanai ir otrs veids, kā noteikt elektriskā lauka stiprumu E 1) Nosakot plūsmu, tiek atrasta vektora E plūsma Ф E. 2) Plūsma Ф Е tiek atrasta pēc Gausa teorēmas. 3) No plūsmu vienādības nosacījuma tiek atrasts vektors E.


Gausa teorēmas pielietojuma piemēri 1. Bezgalīga vienmērīgi uzlādēta kvēldiega (cilindra) lauks ar lineāro blīvumu τ (τ = dq/dl, C/m). Lauks ir simetrisks, vērsts perpendikulāri vītnei, un simetrijas dēļ vienādā attālumā no cilindra (vītnes) simetrijas ass ir tāda pati vērtība.






2. Vienmērīgi lādētas sfēras ar rādiusu R lauks. Lauks ir simetrisks, elektriskā lauka stipruma līnijas E ir vērstas radiālā virzienā, un tādā pašā attālumā no punkta O laukam ir vienāda vērtība. Vienības normālvektors n sfērai ar rādiusu r sakrīt ar intensitātes vektoru E. Pārklājam lādēto (+q) sfēru ar sfērisku palīgvirsmu ar rādiusu r.




2. Vienmērīgi lādētas sfēras lauks Kad sfēras lauks tiek atrasts kā punktveida lādiņa lauks. Par r


(σ = dq/dS, C/m 2). Lauks ir simetrisks, vektors Е ir perpendikulārs plaknei ar virsmas lādiņa blīvumu +σ un ir vienāda vērtība tādā pašā attālumā no plaknes. 3. Vienmērīgi lādētas bezgalīgas plaknes lauks ar virsmas lādiņa blīvumu + σ Par slēgtu virsmu ņemam cilindru, kura pamatnes ir paralēlas plaknei un kuru lādēta plakne sadala divās vienādās daļās.


Ernšova teorēma Fiksētu elektrisko lādiņu sistēma nevar atrasties stabilā līdzsvarā. Lādiņš + q būs līdzsvarā, ja, pārvietojoties pa attālumu dr, spēks F iedarbojas no visiem pārējiem sistēmas lādiņiem, kas atrodas ārpus virsmas S, atgriežot to sākotnējā stāvoklī. Ir lādiņu sistēma q 1, q 2, … q n. Vienu no sistēmas lādiņiem q sedz slēgta virsma S. n ir virsmas S normālvektors.


Ernšova teorēma Spēku F nosaka lauks E, ko rada visi pārējie lādiņi. Visu ārējo lādiņu E laukam jābūt vērstam pretēji novirzes vektora dr virzienam, tas ir, no virsmas S uz centru. Saskaņā ar Gausa teorēmu, ja lādiņus nesedz slēgta virsma, tad Ф E = 0. Pretruna pierāda Ernšova teorēmu.




0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. F 33 Gausa likums diferenciālā forma Vektoru novirze ir lauka līniju skaits tilpuma vienībā vai lauka līniju plūsmas blīvums. Piemērs: ūdens izplūst un ieplūst no tilpuma. Ф > 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф 0 izplūst vairāk nekā ieplūst. Ф title="(!LANG: Gausa likums diferenciālā formā Vektora novirze ir lauka līniju skaits tilpuma vienībā jeb lauka līniju plūsmas blīvums. Piemērs: ūdens izplūst un izplūst no tilpuma. Ф > 0 vairāk plūsmu ārā nekā ieplūst. Ф





1. Elektriskais lādiņš. Kulona likums.

2. Elektriskais lauks. Spriedze, potenciāls, potenciāla atšķirība. Grafiskais attēls elektriskie lauki.

3. Vadītāji un dielektriķi, relatīvā caurlaidība.

4. Strāva, strāvas stiprums, strāvas blīvums. Termiskā darbība strāva.

5. Magnētiskais lauks, magnētiskā indukcija. Elektropārvades līnijas. Magnētiskā lauka iedarbība uz vadītājiem un lādiņiem. Magnētiskā lauka darbība ķēdē ar strāvu. Magnētiskā caurlaidība.

6. Elektromagnētiskā indukcija. Toki Fuko. Pašindukcija.

7. Kondensators un induktors. Elektrisko un magnētisko lauku enerģija.

8. Pamatjēdzieni un formulas.

9. Uzdevumi.

Elektrisko un magnētisko lauku īpašības, ko rada bioloģiskās sistēmas vai iedarbojas uz tām, ir informācijas avots par ķermeņa stāvokli.

10.1. Elektriskais lādiņš. Kulona likums

Ķermeņa lādiņu veido tā elektronu un protonu lādiņi, kuru pašu lādiņi ir vienādi pēc lieluma un pretēji pēc zīmes (e \u003d 1,67x10 -19 C).

Tiek saukti ķermeņi, kuros elektronu un protonu skaits ir vienāds neuzlādēts.

Ja kāda iemesla dēļ tiek pārkāpta elektronu un protonu skaita vienlīdzība, ķermenis tiek saukts uzlādēts un tā elektrisko lādiņu dod

Kulona likums

Mijiedarbība nekustīgs punktu maksas pakļaujas Kulona likums un piezvanīja Kulons vai elektrostatiskais.

Mijiedarbības spēks divi fiksētā punkta lādiņi ir tieši proporcionāli to lieluma reizinājumam un apgriezti proporcionāli attāluma kvadrātam starp tiem:

10.2. Elektriskais lauks. Spriedze, potenciāls, potenciāla atšķirība. Elektrisko lauku grafiskais attēlojums

Elektriskais lauks ir matērijas forma, caur kuru notiek mijiedarbība starp elektriskajiem lādiņiem.

Elektrisko lauku rada uzlādēti ķermeņi. Elektriskā lauka jaudas raksturlielums ir vektora lielums, ko sauc par lauka intensitāti.

Elektriskā lauka stiprums(E) kādā telpas punktā ir vienāds ar spēku, kas iedarbojas uz vienības punktveida lādiņu, kas novietots šajā punktā:

Potenciāls, potenciāla atšķirība

Pārvietojot lādiņu no viena lauka punkta uz otru, lauka spēki veic darbu, kas nav atkarīgs no ceļa formas. Lai aprēķinātu šo darbu, tiek izmantots īpašs fiziskais lielums, ko sauc potenciāls.

Elektrisko lauku grafiskais attēlojums

Elektriskā lauka grafiskam attēlojumam izmantojiet spēka līnijas vai ekvipotenciālu virsmas(parasti viens vai otrs). spēka līnija- līnija, kuras pieskares sakrīt ar spriedzes vektora virzienu attiecīgajos punktos.

Lauka līniju blīvums ir proporcionāls lauka intensitātei. Ekvipotenciāla virsma- virsma, kuras visiem punktiem ir vienāds potenciāls.

Šīs virsmas tiek veiktas tā, lai potenciālā starpība starp blakus esošajām virsmām būtu nemainīga.

Rīsi. 10.1. Lādētu sfēru lauka līnijas un ekvipotenciālu virsmas

Spēka līnijas ir perpendikulāras ekvipotenciāla virsmām.

10.1. attēlā parādītas spēka līnijas un ekvipotenciāla virsmas lādētu sfēru laukiem.

Attēlā 10.2, a parādītas spēka līnijas un ekvipotenciālu virsmas laukam, ko rada divas plāksnes, kuru lādiņi ir vienādi pēc lieluma un pretēji pēc zīmes. Attēlā 10.2, b parādītas spēka līnijas un ekvipotenciāla virsmas Zemes elektriskā lauka tuvumā stāvošs cilvēks.

Rīsi. 10.2. Divu plākšņu elektriskais lauks (a); Zemes elektriskais lauks stāvoša cilvēka tuvumā (b).

10.3. Vadītāji un dielektriķi, relatīvā caurlaidība

Vielas, kurām ir bezmaksas maksa, tiek sauktas diriģenti.

Galvenie vadītāju veidi ir metāli, elektrolītu šķīdumi un plazma. Metālos brīvie lādiņi ir ārējā apvalka elektroni, kas atdalīti no atoma. Elektrolītos brīvie lādiņi ir izšķīdušās vielas joni. Plazmā brīvie lādiņi ir elektroni, kas ir atdalīti no atomiem, kad augsta temperatūra un pozitīvie joni.

Vielas, kurām nav bezmaksas maksas, tiek izsauktas dielektriķi.

Visas gāzes ir dielektriķi. zemas temperatūras, sveķi, gumija, plastmasa un daudzi citi nemetāli. Dielektriskās molekulas ir neitrālas, bet centri pozitīvās un negatīvi lādiņi nesakrīt. Šādas molekulas sauc par polārām un tiek attēlotas kā dipoli. 10.3. attēlā parādīta ūdens molekulas (H 2 O) struktūra un tai atbilstošs dipols.

Rīsi. 10.3.Ūdens molekula un tās kā dipola attēls

Ja elektrostatiskajā laukā ir vadītājs (uzlādēts vai neuzlādēts - nav nozīmes), tad brīvie lādiņi tiek pārdalīti tā, lai to radītais elektriskais lauks kompensēārējais lauks. Tāpēc elektriskā lauka stiprums diriģenta iekšpusē vienāds ar nulli.

Ja dielektriķis atrodas elektrostatiskā laukā, tad tā polārās molekulas "tiecas" nosēsties gar lauku. Tas noved pie lauka samazināšanās dielektriskā iekšpusē.

Dielektriskā konstante (ε) - bezdimensiju skalāra vērtība, kas parāda, cik reizes elektriskā lauka stiprums dielektrikā samazinās, salīdzinot ar lauku vakuumā:

10.4. Strāva, strāvas stiprums, strāvas blīvums. Strāvas termiskais efekts

elektrošoks sauc par brīvo maksu sakārtotu kustību matērijā. Par kustības virzienu tiek pieņemts strāvas virziens pozitīvs maksas.

Elektriskā strāva rodas vadā, starp kura galiem tiek uzturēts elektriskais spriegums (U).

Kvantitatīvi elektrisko strāvu raksturo, izmantojot īpašu daudzumu - strāvas stiprums.

strāvas stiprums Vadītājā sauc par skalāru lielumu, kas parāda, kāds lādiņš iziet caur vadītāja šķērsgriezumu 1 sekundē.

Lai parādītu strāvas sadalījumu sarežģītas formas vadītājos, izmantojiet strāvas blīvumu (j).

strāvas blīvums vadītājā ir vienāds ar strāvas stipruma attiecību pret vadītāja šķērsgriezuma laukumu:

Šeit R ir vadītāja raksturlielums, ko sauc par pretestību. Mērvienība - omi.

Vadītāja pretestības vērtība ir atkarīga no tā materiāla, formas un izmēra. Cilindriskam vadītājam pretestība ir tieši proporcionāla tā garumam (l) un apgriezti proporcionāls šķērsgriezuma laukumam (S):

Proporcionalitātes koeficientu ρ sauc par specifisku elektriskā pretestība vadītāja materiāls; tā izmērs ir omi.

Strāvas plūsmu caur vadītāju pavada siltuma Q izdalīšanās. Siltuma daudzumu, kas vadītājā izdalās laikā t, aprēķina pēc formulām

Strāvas termisko efektu noteiktā vadītāja punktā raksturo īpatnējā siltuma jauda q.

Īpatnējā siltuma jauda - siltuma daudzums, kas izdalās uz vadītāja tilpuma vienību laika vienībā.

Lai atrastu šo vērtību, jums jāaprēķina vai jāizmēra siltuma daudzums dQ, kas izdalās nelielā punkta apkārtnē, un pēc tam jādala ar apkārtnes laiku un apjomu:

kur ρ ir vadītāja pretestība.

10.5. Magnētiskais lauks, magnētiskā indukcija. Elektropārvades līnijas. Magnētiskā caurlaidība

Magnētiskais lauks ir matērijas forma, caur kuru notiek kustīgu elektrisko lādiņu mijiedarbība.

Mikrokosmosā tiek radīti magnētiskie lauki individuāls lādētu daļiņu pārvietošana. Plkst haotisks lādētu daļiņu kustība vielā, to magnētiskie lauki kompensē viens otru un magnētisko lauku makrokosmosā nenotiek. Ja daļiņu kustība vielā ir kaut kā sakārtot, magnētiskais lauks parādās arī makrokosmosā. Piemēram, ap jebkuru strāvu nesošo vadītāju rodas magnētiskais lauks. Īpaši sakārtotā elektronu rotācija dažās vielās izskaidro arī pastāvīgo magnētu īpašības.

Magnētiskajam laukam raksturīgais spēks ir vektors magnētiskā indukcijab. Magnētiskās indukcijas mērvienība - tesla(Tl).

spēka līnijas

Magnētiskais lauks tiek grafiski attēlots, izmantojot magnētiskās indukcijas līnijas(magnētiskās spēka līnijas). Spēka līniju pieskares parāda vektora virzienu AT attiecīgajos punktos. Līniju blīvums ir proporcionāls vektora modulim AT. Atšķirībā no spēka līnijām elektrostatiskais lauks, magnētiskās indukcijas līnijas ir slēgtas (10.4. att.).

Rīsi. 10.4. Magnētiskās spēka līnijas

Magnētiskā lauka iedarbība uz vadītājiem un lādiņiem

Zinot magnētiskās indukcijas vērtību (V) in šī vieta, jūs varat aprēķināt spēku, kas no magnētiskā lauka iedarbojas uz strāvu nesošu vadītāju vai kustīgu lādiņu.

a) ampēru jauda, rīkojoties taisna sadaļa strāvu nesošais vadītājs, perpendikulārs gan virzienam B, gan strāvu nesošajam vadītājam (10.5. att., a):

kur I ir pašreizējais spēks; l- vadītāja garums; α ir leņķis starp strāvas virzienu un vektoru B.

b) Lorenca spēks, iedarbojoties uz kustīgu lādiņu, ir perpendikulāra gan virzienam B, gan lādiņa ātruma virzienam (10.5. att., b):

kur q ir lādiņa daudzums; v- tā ātrums; α - leņķis starp virzienu v un V.

Rīsi. 10.5. Ampere (a) un Lorenca spēki (b).

Magnētiskā caurlaidība

Tāpat kā ārējā elektriskā laukā ievietots dielektriķis polarizēts un rada savu elektrisko lauku, jebkuru vielu, kas atrodas ārējā magnētiskajā laukā, magnetizēts un rada savu magnētisko lauku. Tāpēc magnētiskās indukcijas lielums vielā (B) atšķiras no magnētiskās indukcijas lieluma vakuumā (B 0). Magnētisko indukciju vielā izsaka kā magnētiskā lauka indukciju vakuumā ar formulu

kur μ ir vielas magnētiskā caurlaidība. Vakuumam μ = 1

Vielas magnētiskā caurlaidība(μ) ir bezizmēra lielums, kas parāda, cik reižu magnētiskā lauka indukcija vielā mainās, salīdzinot ar magnētiskā lauka indukciju vakuumā.

Pēc spējas magnetizēt vielas iedala trīs grupās:

1) diamagnēti, kuriem μ< 1 (вода, стекло и др.);

2) paramagnēti, kurā μ > 1 (gaiss, ebonīts utt.);

3) feromagnēti, kuriem μ >>1 (niķelis, dzelzs utt.).

Dia- un paramagnētiem magnētiskās caurlaidības atšķirība no vienotības ir ļoti nenozīmīga (~0,0001). Šo vielu magnetizācija, kad tās tiek noņemtas no magnētiskā lauka pazūd.

Feromagnētos magnētiskā caurlaidība var sasniegt vairākus tūkstošus (piemēram, dzelzs, μ \u003d 5000-10000). Noņemot no magnētiskā lauka, feromagnētu magnetizācija ir daļēji ir saglabāts. Feromagnēti tiek izmantoti pastāvīgo magnētu izgatavošanai.

10.6. Elektromagnētiskā indukcija. Toki Fuko. pašindukcija

Slēgtā vadošā ķēdē, kas novietota magnētiskajā laukā, noteiktos apstākļos rodas elektriskā strāva. Lai aprakstītu šo parādību, tiek izmantots īpašs fiziskais lielums - magnētiskā plūsma. Magnētiskā plūsma caur apgabala S kontūru, kuras normālā (n) veido leņķi α ar lauka virzienu (10.6. att.), aprēķina pēc formulas

Rīsi. 10.6. Magnētiskā plūsma caur cilpu

Magnētiskā plūsma ir skalārs lielums; vienība Weber[Wb].

Saskaņā ar Faradeja likumu, mainoties magnētiskajai plūsmai, kas iekļūst ķēdē, tajā rodas elektromotora spēks. E(indukcijas emf), kas ir vienāds ar ķēdē iekļūstošās magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrumu:

emf indukcija notiek ķēdē, kas atrodas mainīgs magnētiskais lauks vai griežas pastāvīgā magnētiskajā laukā. Pirmajā gadījumā plūsmas izmaiņas ir saistītas ar magnētiskās indukcijas (B) izmaiņām, bet otrajā gadījumā tās ir saistītas ar leņķa α izmaiņām. Stiepļu rāmja rotācija starp magnēta poliem tiek izmantota elektroenerģijas ražošanai.

Toki Fuko

Dažos gadījumos elektromagnētiskā indukcija izpaužas pat tad, ja nav īpaši izveidotas ķēdes. Ja iekšā mainīgs Ja magnētiskajā laukā atrodas vadošs ķermenis, tad visā tā tilpumā rodas virpuļstrāvas, kuru plūsmu pavada siltuma izdalīšanās. Izskaidrosim to rašanās mehānismu, izmantojot vadoša diska piemēru, kas atrodas mainīgā magnētiskajā laukā. Disku var uzskatīt par ligzdotu slēgtu cilpu "kopu". Uz att. 10.7. ligzdotas kontūras ir apļveida segmenti starp

Rīsi. 10.7. Fuko strāvas vadošā diskā, kas atrodas vienmērīgā mainīgā magnētiskajā laukā. Strāvu virziens atbilst V pieaugumam

aprindās. Mainoties magnētiskajam laukam, mainās arī magnētiskā plūsma. Tāpēc katrā ķēdē tiek inducēta strāva, kas parādīta ar bultiņu. Tiek saukts visu šādu strāvu kopums Fuko straumes.

Tehnoloģijās ir jācīnās ar Fuko straumēm (enerģijas zudumiem). Tomēr medicīnā šīs strāvas izmanto audu sasildīšanai.

pašindukcija

Fenomens elektromagnētiskā indukcija var novērot arī tad, kad ārējā nav magnētiskā lauka. Piemēram, ja izlaižat slēgto ciklu mainīgs strāvu, tad tas radīs mainīgu magnētisko lauku, kas, savukārt, radīs mainīgu magnētisko plūsmu caur ķēdi, un tajā parādīsies emf.

Pašindukcija sauc par rašanos elektromotora spēksķēdē, caur kuru plūst maiņstrāva.

Pašindukcijas elektromotora spēks ir tieši proporcionāls strāvas stipruma izmaiņu ātrumam ķēdē:

Zīme “-” nozīmē, ka pašindukcijas emf novērš strāvas stipruma izmaiņas ķēdē. Proporcionalitātes koeficients L ir ķēdes raksturlielums, ko sauc induktivitāte. Induktivitātes mērvienība - Henrijs (Gn).

10.7. Kondensators un induktors. Elektrisko un magnētisko lauku enerģija

Radiotehnikā tiek izmantotas īpašas ierīces, lai radītu elektriskos un magnētiskos laukus, kas koncentrēti nelielā telpas platībā - kondensatori un induktori.

Kondensators Tas sastāv no diviem vadītājiem, kas atdalīti ar dielektrisku slāni, uz kuriem ir novietoti vienāda lieluma un pretējās zīmes lādiņi. Šos vadītājus sauc plāksnes kondensators.

Kondensatora lādiņš sauc par pozitīvās plāksnes lādiņu.

Plāksnēm ir vienāda forma un tās atrodas attālumā, kas ir ļoti mazs salīdzinājumā ar to izmēriem. Šajā gadījumā kondensatora elektriskais lauks ir gandrīz pilnībā koncentrēts telpā starp plāksnēm.

elektriskā kapacitāte kondensators ir tā lādiņa attiecība pret potenciālo starpību starp plāksnēm:

Jaudas vienība - farads(F \u003d Cl / V).

Plakans kondensators sastāv no divām paralēlām plāksnēm ar laukumu S, kas atdalītas ar dielektrisku slāni, kura biezums ir d ar caurlaidība ε. Attālums starp plāksnēm ir daudz mazāks par to rādiusiem. Šāda kondensatora kapacitāti aprēķina pēc formulas:

Induktors ir stieples spole ar feromagnētisko serdi (magnētiskā lauka uzlabošanai). Spoles diametrs ir daudz mazāks par tā garumu. Šajā gadījumā plūstošās strāvas radītais magnētiskais lauks ir gandrīz pilnībā koncentrēts spoles iekšpusē. Magnētiskās plūsmas (F) attiecība pret strāvas stiprumu (I) ir spoles īpašība, ko sauc par to induktivitāte(L):

Induktivitātes mērvienība - Henrijs(Hn = Wb/A).

Elektrisko un magnētisko lauku enerģija

Elektriskās un magnētiskais lauks materiāls un tāpēc tiem ir enerģija.

Uzlādēta kondensatora elektriskā lauka enerģija:

kur I ir strāva spolē; L ir tā induktivitāte.

10.8. Pamatjēdzieni un formulas

Tabulas turpinājums

Tabulas turpinājums

Tabulas turpinājums

Tabulas beigas

10.9. Uzdevumi

1. Kāds spēks piesaista 1 C lādiņus, kas atrodas 1 m attālumā viens no otra?

Risinājums

Saskaņā ar formulu (10.1) mēs atrodam: F \u003d 9 * 10 9 * 1 * 1/1 \u003d 9x10 9 N. Atbilde: F \u003d 9x10 9 N.

2. Ar kādu spēku dzelzs atoma kodols (sērijas numurs 26) pievelk elektronu uz iekšējā apvalka ar rādiusu r = 1x10 -12 m?

Risinājums

Kodollādiņš q = +26e. Pievilkšanās spēku atrodam pēc formulas (10.1). Atbilde: F = 0,006 N.

3. Novērtējiet Zemes elektrisko lādiņu (tas ir negatīvs), ja elektriskā lauka stiprums uz Zemes virsmas ir E = 130 V/m. Zemes rādiuss ir 6400 km.

Risinājums

Lauka intensitāte pie Zemes ir uzlādētās sfēras lauka intensitāte:

E \u003d k * q | / R 2, kur k \u003d 1/4πε 0 = 910 9 Nm 2 / C 2.

No šejienes mēs atrodam |q| = ER 2 /k = )