Η απασχόληση ενός ηλεκτρικού πεδίου για την μετατόπιση φορτίου

Σε οποιαδήποτε χρέωση που είναι αποθηκευμένο στη δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου που ασκείται. Σε αυτό το πλαίσιο, η κίνηση του φορτίου σε έναν τομέα καθορίζεται από τη λειτουργία του ηλεκτρικού πεδίου. Πώς να υπολογίσετε το έργο αυτό;

Η λειτουργία του ηλεκτρικού πεδίου είναι electrocharge μεταναστεύουν κατά μήκος του αγωγού. Θα είναι ίση με το γινόμενο της τάσης, τρέχουσες και ο χρόνος που δαπανάται για τη δουλειά.

Εφαρμόζοντας τον τύπο για το νόμο του Ohm, μπορούμε να πάρουμε μερικές διαφορετικές επιλογές για τον τύπο για τον υπολογισμό της τρέχουσας εργασίας:

Α = UIT = I²R˖t = (U² / R) Τ.

Σύμφωνα με τη λειτουργία του νόμου της διατήρησης της ενέργειας της ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου είναι ίση με την αλλαγή ενός μόνο τμήματος της αλυσίδας, και ως εκ τούτου η ενέργεια που απελευθερώνεται από τον αγωγό, θα είναι ίσο με το ρεύμα.

Εκφράζουμε στο σύστημα SI:

[A] = VAS = VTS J =

1 kVt˖chas J = 3600000.

Τα πειράματα διεξήχθησαν. Εξετάστε την κίνηση του φορτίου στο ίδιο πεδίο, το οποίο σχηματίζεται από δύο απέχουσες παράλληλες πλάκες Α και Β και φορτώθηκε με αντίθετα φορτία. Σε αυτό το πεδίο οι γραμμές της δύναμης σε ολόκληρο το μήκος του κάθετο προς αυτές τις πλάκες, και όταν η πλάκα Α είναι θετικά φορτισμένο, τότε η ισχύς του πεδίου Ε κατευθύνεται από το Α στο Β

Ας υποθέσουμε ότι ένα θετικό φορτίο q μετακινηθεί από το σημείο Α στο σημείο Β κατά μήκος μιας αυθαίρετης διαδρομής ab = s.

Δεδομένου ότι η δύναμη που δρα επί του φορτίου που είναι αποθηκευμένο στο πεδίο θα είναι ίση με F = qE, την εργασία που εκτελείται κατά την κίνηση του φορτίου στον τομέα σύμφωνα με μία προκαθορισμένη διαδρομή ορίζεται από την εξίσωση:

A = Fs cos α, ή Α = QFs cos α.

Αλλά s cos α = d, όπου d - απόσταση μεταξύ των πλακών.

Επομένως: Α = QED.

Ας προχωρήσουμε τώρα το φορτίο q της a και b στην πραγματικότητα ACB. Η λειτουργία του ηλεκτρικού πεδίου, που έγινε με αυτόν τον τρόπο, είναι το άθροισμα της δουλειάς που γίνεται σε ορισμένους τομείς: ac = s₁, γβ = s₂, δηλαδή

Α = qEs₁ cos α₁ + qEs₂ cos α₂,

Α = qE (cos s₁ αϊ + s₂ cos α₂,).

Αλλά s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂ = d, και ως εκ τούτου σε αυτή την περίπτωση Α = QED.

Επίσης, ας υποθέσουμε ότι οι φορτίο q κινείται από το Α στο Β από μια αυθαίρετη καμπύλη. Για τον υπολογισμό του έργου που γίνεται σε αυτή τη καμπύλη διαδρομή, είναι αναγκαίο να αποφυλλώνεται το πεδίο μεταξύ των πλακών Α και μια ποσότητα παράλληλων επιπέδων τα οποία είναι τόσο κοντά το ένα στο άλλο ότι οι επιμέρους τμήματα της διαδρομής s μεταξύ των επιπέδων μπορεί να θεωρηθεί κατ 'ευθείαν.

Σε αυτήν την περίπτωση, λειτουργία των ηλεκτρικών πεδίων που δημιουργούνται σε κάθε ένα από τα τμήματα διαδρομής δεδομένων θα είναι Αι = qEd₁, όπου άι - η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών επιπέδων. Ένα ολοκληρωμένο έργο σε όλη τη διαδρομή d θα είναι ίση με το γινόμενο του ποσού άι qE και σε απόσταση ίση με d. Έτσι, ως αποτέλεσμα της καμπύλης διαδρομής θα είναι ίσο με το έργο Α = QED.

Τα παραδείγματα θεωρούνται από εμάς, υποδεικνύουν ότι η λειτουργία του ηλεκτρικού πεδίου για τη μετακίνηση από οποιοδήποτε σημείο στο άλλο είναι ανεξάρτητο από τη μορφή της διαδρομής της κίνησης, και εξαρτάται αποκλειστικά από τα σημεία δεδομένων θέσης στον τομέα.

Επιπλέον, γνωρίζουμε ότι το έργο που γίνεται από τη βαρύτητα, όταν το σώμα κινείται σε ένα κεκλιμένο επίπεδο με μήκος l, θα είναι ίσο με το έργο που κάνει το σώμα όταν πέφτει από ύψος h, και το ύψος του κεκλιμένου επιπέδου. Ως εκ τούτου, το έργο της δύναμης της βαρύτητας ή, ειδικότερα, το έργο του κινείται το σώμα όταν σε ένα βαρυτικό πεδίο, πάρα πολύ, δεν εξαρτάται από το σχήμα της διαδρομής και εξαρτάται μόνο από τη διαφορά των υψών του πρώτου και του τελευταίου σημεία της διαδρομής.

Έτσι είναι δυνατόν να αποδειχθεί ότι μια τέτοια σημαντική ιδιότητα μπορεί να έχει όχι μόνο ενιαία, αλλά και όλο το ηλεκτρικό πεδίο. Παρόμοια είναι η αλήθεια της δύναμης της βαρύτητας.

Λειτουργία ενός ηλεκτροστατικού πεδίου για τη μετακίνηση του φορτίου από το ένα σημείο σε ένα άλλο σημείο προσδιορίζεται από μια γραμμική αναπόσπαστο:

A₁₂ = ∫ L₁₂q (EDL),

όπου L₁₂ - η τροχιά του φορτίου, dl - ένα απειροελάχιστο μετατόπιση κατά μήκος της τροχιάς. Εάν το κύκλωμα είναι κλειστό, τότε το ολοκλήρωμα σύμβολο χρησιμοποιείται ∫? σε αυτή την περίπτωση γίνεται δεκτό ότι το επιλεγμένο κύκλωμα κατεύθυνση παράκαμψης.

Οι εργασίες ηλεκτροστατική δύναμη δεν εξαρτάται από το σχήμα της διαδρομής, αλλά μόνο για τις συντεταγμένες του πρώτου και του τελευταίου σημεία της μετατόπισης. Κατά συνέπεια, η δύναμη πεδίου είναι συντηρητική, και το ίδιο το πεδίο - ενδεχομένως. Αξίζει να σημειωθεί ότι το έργο του κάθε συντηρητική δύναμη κατά μήκος μιας κλειστής διαδρομής είναι μηδέν.