Eremu elektrikoa gainjartzea printzipioa

Atal honen helburu nagusia da, besteak beste, bide elektrostatika batean formulatu: espazioan banaketa aurrez zehaztutako eta zenbatekoa arabera karguak elektrikoaren (Eremu iturri) E eremuaren bektoreak puntu guztietan balioa zehazteko. Arazo honen konponbidea posible da eremu elektriko (eremu elektriko eragina independentzia-printzipioa) gainjartzea printzipioa bezalako kontzeptuak, hala nola oinarri hartuta: edozein elektrikoa eremu karguak sistema intentsitatea eremua indarguneak dira, karguak bakoitzak sortutako batura geometriko berdina izango da.

sortzen duten karguak elektrostatikoa eremuan espazio edo diskertno edo etengabe banatu daiteke. Lehenengo kasuan eremu indarra :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

non Ei - bat i-garren karga-sistema sortutako eremu espazioa puntu jakin batean intentsitatea, eta n - guztizko kopurua diren sistemaren barne karguak diskertnyh.

Arazoa da, hau da oinarritzen konpontzen adibide bat gainjartzea printzipioa eremu elektrikoak. Horrela elektrostatikoa eremuan, hau da vacuo geldi puntu karguak sortu zehazteko q₁, q₂, ..., qn, formula erabiliz:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (Qi / r³i) ri

i = t,

Bertan ri - erradioak bektore arduratzen Qi puntu bat marraztuko jotzen zelaia puntua ere.

Hemen beste adibide bat da. elektrostatikoaren eremu hori vacuo batean dipolo elektriko bat sortzen duen zehaztea.

The elektrikoa dipolo - Balio absolutuetan bi berdin eta, sistema bat, beraz, kontrako zeinua karguak q> 0 eta -q beharrean, urrunean dut bien artean nahiko txikia aldean jotzen distantzia puntu batera. Sorbalda dipolo bektore deitu egingo l, hau da dipolo ardatzean zehar zuzendu arduratzen positiboa negatiboa eta zenbakiaren distantzia dut haien artean berdinak. Vector pₑ = QL - bat dipolo elektriko unea (elektrikoa dipolo unea).

Dipolo eremu indarra edozein puntutan E:

E = + E₊ E₋,

non E₊ eta E₋ eremu karga elektrikoak q eta -q indarguneak dira.

Horrela, puntu bat, hau da dipolo ardatzean kokatuta dauden, eremu dipolo indarra vacuo berdinak izango litzateke

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

B puntua, hau da, bere erdiko murriztu dipolo ardatz perpendikularra gainean dago At:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

arbitrarioak point M batean, dipolo du (r≥l) -tik nahikoa urruneko, bere eremu unitate intentsitatea da

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Horrez gain, eremu elektrikoa bi adierazpenak gainjartzea printzipioa da:

1. Coulomb bi karguak elkarrekintza indarra ez da kobratuko beste erakunde presentzia menpe.
2. Demagun karga q dela karguak q1 sistema, Q2 elkarreraginean gain hartu digu ,. . . , Qn. sistemaren karguak bakoitzaren karga q jarduten F₁ behartzeko bada, F₂, ..., Fn, hurrenez hurren, ondoriozko indarra F, karga sistemaren zati on q aplikatutako bektore banakako indarrak batura berdina da:
   F = F₁ + F₂ + ... + Fn.

Horrela, eremu elektrikoa gainjartze printzipioa ahalbidetzen adierazpen garrantzitsu bat etorriko.

Jakina denez, grabitazio unibertsalaren legea baliogarria da, ez bakarrik point-masa, baina baita spherically-simetrikoa pisua banaketa batekin pilotak (bereziki, baloia eta puntu masa); Orduz r - Pilota zentroen arteko distantzia (puntua masa baloia erdian). Hau grabitazio unibertsalaren legea eta gainjartze printzipioa forma matematiko eratorria da.

formularen geroztik Coulomb lege egitura bera grabitatearen legea bezala, eta Coulomb indarra ere konfiguratuta dagoela eremuak gainjartze printzipioa, posible da antzeko ondorio bat egiteko: coulomb bi kobratuko baloia (baloia point arduraduna) elkarreragin izango proviso pilotak dute horrekin spherically simetrikoa karga banaketa; Kasu honetan r balioa pilotak (karga-puntu bat esfera ra) zentro arteko distantzia da.

Horregatik arlo kobratuko baloia intentsitatea baloia kanpo dago puntu karga batena berdina da.

Baina elektrostatika ere, grabitatearen bezala, ideia hau da, eremuak gainjartzea bezala, kontuz ibili behar dugu. Adibidez, positiboki kargatutako hurbildu metal pilotak esferiko simetria hautsi da: karga positiboa, elkar off bultzaka, gehien urruneko joera beste bolak atal bakoitzeko (karga positiboa zentro kokatuko da urrunago gain pilotak zentro baino). Beraz, kasu honetan, pilotak indar repulsive balioa hau da Coulomb-en legea lortutako r ordez zentroen arteko distantzia baino txikiagoa da.