Электр өрісі электрлік магнит өрісінің (мысалы, электромагниттік толқындарда) өзгерген кезде туындайтын электрлік магниттік өрістің екі компонентінің бірі – векторлық өріс [1], электр тогының заряды бар организмдер немесе бөлшектер. Электр өрісі тікелей көрінбейді, бірақ зарядталған органдарға күш әсерінен анықталуы мүмкін [2].

Электр өрісін сандық анықтау үшін күштің сипаттамасы енгізіледі – электр өрісінің қарқындылығы – бұл өрістің кеңістікте берілген нүктеде орналастырылған оң сынақ зарядына әсер ететін күштің қатынасына тең вектордың физикалық саны, бұл зарядтың мәні. Стресті векторының бағыты оң сынақ зарядында әрекет ететін күштің бағытымен кеңістіктің әрбір нүктесінде сәйкес келеді.

Классикалық физикада кең ауқымды (атом мөлшерінен үлкенірек) өзара әрекеттесу кезінде қолданылатын электр өрісі бір электромагниттік өрістің компоненттерінің бірі және электромагниттік өзара әрекеттесудің көрінісі ретінде қарастырылады. Кванттық электродинамикада электроустық өзара әрекеттесудің құрамдас бөлігі болып табылады.

Классикалық физикада Максвелл теңдеулер жүйесі электр өрісінің, магнит өрісінің өзара әрекеттесуін және өрістердің осы жүйеге әсерін сипаттайды.

Электр өрісінің негізгі әрекеті – электрлі зарядталған органдарда немесе байқаушыға қатысты қозғалыссыз бөлшектердегі күш әсерін білдіреді. Магнит өрісі (Лоренц күштерінің екінші компоненті) қозғалыстың қозғалысына әсер етеді.

Электр өрісі электрлік магнит өрісінің (мысалы, электромагниттік толқындарда) өзгерген кезде туындайтын электрлік магниттік өрістің екі компонентінің бірі – векторлық өріс [1], электр тогының заряды бар организмдер немесе бөлшектер. Электр өрісі тікелей көрінбейді, бірақ зарядталған органдарға күш әсерінен анықталуы мүмкін [2].

Электр өрісін сандық анықтау үшін күштің сипаттамасы енгізіледі – электр өрісінің қарқындылығы – бұл өрістің кеңістікте берілген нүктеде орналастырылған оң сынақ зарядына әсер ететін күштің қатынасына тең вектордың физикалық саны, бұл зарядтың мәні. Стресті векторының бағыты оң сынақ зарядында әрекет ететін күштің бағытымен кеңістіктің әрбір нүктесінде сәйкес келеді.

Классикалық физикада кең ауқымды (атом мөлшерінен үлкенірек) өзара әрекеттесу кезінде қолданылатын электр өрісі бір электромагниттік өрістің компоненттерінің бірі және электромагниттік өзара әрекеттесудің көрінісі ретінде қарастырылады. Кванттық электродинамикада электроустық өзара әрекеттесудің құрамдас бөлігі болып табылады.

Классикалық физикада Максвелл теңдеулер жүйесі электр өрісінің, магнит өрісінің өзара әрекеттесуін және өрістердің осы жүйеге әсерін сипаттайды.

Электр өрісінің негізгі әрекеті – электрлі зарядталған органдарда немесе байқаушыға қатысты қозғалыссыз бөлшектердегі күш әсерін білдіреді. Магнит өрісі (Лоренц күштерінің екінші компоненті) қозғалыстың қозғалысына әсер етеді….

Қазіргі идеялар бойынша, электр заряды бір-біріне тікелей әсер етпейді. Әрбір зарядталған корпус қоршаған кеңістікте электр өрісін жасайды. Бұл өрісте басқа зарядталған органдарда қуат әрекеті бар. Электр өрісінің негізгі қасиеті – электр күштерінің кейбір күштері. Осылайша, зарядталған денелердің өзара әрекеті бір-бірімен тікелей әсер етпейді, бірақ зарядталған денелердің айналасындағы электр өрісі арқылы.

Зарядталған денені қоршап тұрған электр өрісі зерттелетін шығындарды елеулі қайта бөлуді қамтамасыз етпейтін кіші нүкте заряды деп аталатын сынақ зарядының көмегімен зерттелуі мүмкін.

Электр өрісін сандық анықтау үшін электр өрісінің беріктігінің күш сипаттамасы енгізілді.

Электр өрісінің беріктігі – бұл өрістің белгілі бір кеңістікте осы зарядтың мәніне қойылған оң сынақ зарядына әсер ететін күштің қатынасына тең физикалық саны:

Электр өрісінің күші вектордың физикалық саны. Вектордың әр кеңістіктегі бағыты оң сынақ зарядында әрекет ететін күштің бағытымен сәйкес келеді.

Уақытпен бекітілген және өзгермейтін зарядтардың электр өрісі электростатикалық деп аталады. Көптеген жағдайларда қысқарту үшін бұл өріс жалпы терминмен – электр өрісі арқылы белгіленеді

Егер бірнеше зарядталған денелердің электр өрісі сынақ зарядының көмегімен зерттелсе, нәтижелендіруші күш әрбір зарядталған дене жағынан тестілік зарядта әрекет ететін күштердің геометриялық сомасына тең. Демек, ғарышта берілген нүктедегі зарядтардың жүйесімен құрылған электр өрісінің қарқындылығы сол нүктеде жасалған электр өрісінің күштерінің векторлық қосындысына тең:

Электр өрісінің бұл сипаты өріс суперпозициялар принципіне бағынады дегенді білдіреді.

Кулон заңына сәйкес, Q нүктесі зарядталатын электростатикалық өрістің қарқындылығы Q оның қашықтықта r абсолюттік мәнде тең

Бұл өріс Кулон деп аталады. Кулонның өрісінде вектордың бағыты зарядтың белгісіне байланысты: Q> 0 болса, онда вектор радиус бойынша заряддан шығып, Q <0 болса, онда вектор зарядқа бағытталған.

Электр өрісін бейнелеу үшін күштер желісін пайдаланыңыз. Бұл сызықтар әрбір нүктеде вектордың бағыты тангенс бағытына күштің сызығына сәйкес келетін етіп шығарылады (1.2.1-сурет). Электр өрісі күш сызықтарымен көрсетілгенде олардың тығыздығы өріс беріктігінің векторының модуліне пропорционалды болуы керек.
1.2.1-сурет.
Электр өрісінің өріс сызығы
Кулондық өрістердің оң және теріс зарядты зарядтардың күштері көрсетілген. 1.2.2. Кез келген заряд жүйесімен құрылған электростатикалық өріс, күріштің нүктелік зарядтарының Кулондық өрістерінің суперпозициясы ретінде ұсынылуы мүмкін. 1.2.2 өрістер кез-келген электростатикалық өрістің қарапайым құрылымдық бірлігі («кірпіштер») ретінде қарастырылуы мүмкін.
1.2.2-сурет.
Кулондық өрістердің өріс сызығы
Кулон зарядының Кулондық өрісі Q векторлық түрде жазылған. Мұны істеу үшін Q зарядынан байқау нүктесіне радиус векторын салу керек. Сонда Q> 0 үшін вектор параллель болып табылады және Q <0 векторы антипараллель болып табылады, сондықтан біз жаза аламыз:

мұндағы r – радиус векторының модулі.

Суреттегі өрістердің суперпозициондық принципін қолдану мысалында. 1.2.3. электр дипольдік өріс күші сызықтары бейнеленген – бұл белгілі бір қашықтықта орналасқан бірдей сигналдың екі зарядтау жүйесі, q -q, бірдей магнитудасы.
1.2.3-сурет.
Электрлік диполдың өріс сызықтары
Электрлік диполдың маңызды сипаттамасы – бұл дипольдық сәт деп аталады

онда теріс заряддан оңға бағытталған вектор бар, Dipole модулі көптеген молекулалардың электрлік моделі бола алады.

Электр диполь моменті, мысалы, екі сутегі атомдарының орталары оттегі атомының ортасымен бір түзу сызықта емес, 105 ° бұрышта орналасқандықтан, бейтарап су молекуласы (H2O) бар (1.2.4-сурет). Су молекуласының дипольді сәті p = 6.2 · 10-30 Cl · m.
1.2.4-сурет.
Су молекуласының дипольный сәті
Электростатиканың көптеген мәселелерінде зарядтың бөлінуінен электр өрісін анықтау қажет. Мысалы, ұзын гомогенді зарядталған жіптің электр өрісін қарастырайық (1.2.5-сурет).
1.2.5-сурет.
Зарядталған жіптің электр өрісі
P бақылау нүктесіндегі өріс жіптің Δx шағын элементтері шығаратын кулондық өрістердің үстіңгі қабаты ретінде ұсынылуы мүмкін, τ – бірлік ұзындығы бойынша жіптің заряды. Мәселе қарапайым өрістердің жиынтығына (интеграциясына) азаяды, нәтижесінде алынған өріс тең болады

Вектор барлық жерде радиус бойынша бағытталған, бұл мәселенің симметриясынан туындайды. Қазірдің өзінде бұл қарапайым мысал көрсеткендей, бөлудің тікелей әдісі берілген зарядтардың бөлінуінен, математикалық есептеулердің ауқымдылығына әкеледі. Бірқатар жағдайларда электр өрісінің іргелі қасиетін білдіретін Гаусс теоремасын пайдаланғанда есептерді айтарлықтай жеңілдетуге болады.

Біздің әлемде, біз барлық материалдық нысандар тікелей байланыста (әсерлі) арқылы бір-бірімен өзара іс-қимыл фактісі үйреніп болып табылады. Біз өз көздерімен осы қараңыз, содан кейін бұл солай. Бірақ іс жүзінде бұл жағдайдан алыс. Кез келген материал органдары ең кішкентай бөлшектердің тұрады. барлық бөлшектердің маңызды құрамдас бөлігі, олардың айналасында қоршап, бір-бірімен тойтарыс өрістердің әртүрлі түрлері. Бұл өріс, көп, және олардың бірі электр өрісі болып табылады.

 

электр өрісі – электр зарядталған элементар бөлшектердің (электрондар мен протондар) айналасында бар материалды арнайы түрі. электр өрісі әсерінен арқылы тіркелген электр заряд (бекітілген) электр заряды біріне беріледі. Бұл реакция куло белгілі заңдарына сәйкес туындайды.

 

Қандай саласындағы мұндай (электр) болып табылады және ол қалай нақты болып табылады? Бұл түсіну үшін, оның қасиеттері мен көріністерін алдарыңнан түсінуге мүмкіндік береді. Сіз білуі тиіс ретінде органдары арасындағы электр зарядтардың қайта бөлу болған кезде, электр өрісі көрінеді. Нақтырақ айтқанда, қашан, салдарынан белгілі бір мән-жайлар бойынша, алым бір түрі көп немесе керісінше қатысты аз. Содан кейін органның бір қашықтықта басқа тарту немесе тойтарыс бастайды.

 

Осы қашықтықта ауқымында жоқ тығыз органдар polyaPoskolku электр шиеленіс, сондықтан, көзге көрінбейтін саласындағы болуын айтуға болады. Ал, осы жылдан бастап электр құбылыстардың саласындағы байланысты, және электр өрісі деп аталатын келді. Жалпы, электр өрісі (сондай-ақ басқа да өріс) жай, өйткені олардың өзара іс-қимыл, барлық жерде және барлық айналасында бар олар пайда болса, бір-бірімен және көзбен көрінбейтін туралы әсер skompensirovanosti.

 

 

Электр өрісі қасиеттері қамтуы мүмкін:

көрінбейтін (олардың анықтамасы зонд электр заряд мінез-арқылы жүреді)
электр өрістері электр өрісі бар тек өзара іс-қимыл
ол бағыт векторын бар
тарту немесе тойтарыс болады
Ол (магнит өрісі қарсы) айналасында Зарядталған бөлшектердің әрдайым бар
тығыздығы және біркелкі мүліктік (шиеленісті сілтеме) болды
Жоғарыда айтылғандай, электр өрісі сынақ нүктелік заряд көмегімен анықталады. Электр заряды (сынау заряд) бізге кеңістікте нүктесіне қосу мүдделерін электр өрісі бар болса, онда ол білуге ​​болады – бұл орналасуы электр өрісі болса. Егер сіз электр күшін іске болса, ол осы сәтте дала бар екенін білдіреді. Электр өрісінің кернеулігі өрісінің кернеулігін сипатталады.

 

сол нүкте электр зарядының әрекет күштері электр өрісінің түрлі нүктелерінде бағыты мен шамасы әр түрлі болады. Сондықтан, ол ақысыз құрылған саласындағы кез келген электр тән нүктесін енгізу орынды болатын. Өкінішке орай, «F» (кулондық) электр ұқсас сипаттамалары саласындағы бір нүктесі ретінде бола алмайды, бұл күш нүктелік заряд шамасы тікелей пропорционалды болады.

 

Ол электр өрісі «Е» электр тән нүктесін болжанған болатын. Ол электр өрісінің кернеулігін ретінде белгілі болды. Қарқындылығы электр өрісі өрісі анықталады кеңістікте белгілі бір нүктесінде енгізілді бірлік оң зарядты әрекет, ол күшіне өлшенеді. Tension векторлық шама болып табылады. Электр өрісінің кернеулігі кулона бір Ньютон немесе метріне вольт өлшенеді.

 

электр өрісі Сонымен қатар электр зарядтардың түрлі құрылады, егер тиімділігі (жалпы) созылу «E» Электр өрісі белгілі бір нүктесіне берілген нүктесі әрбір жеке электр жасалған барлық қолданыстағы шиеленістің геометриялық сомасы болып табылады – шиеленіс туралы айтуға болады астам электр өрісінің күші формуласы жеке тапсырамын.

Кулонның заңы электромагниттік өзара әрекеттесу механизмін түсіндірмейді: қысқа ауқымды (тікелей байланыс) немесе ұзақмерзімді өзара әрекеттесу? алымдар қашықтықта бір-біріне әрекет болса, онда өзара іс-қимыл беру жылдамдығы шексіз жоғары болуы тиіс, реакция дереу жабылған болуы тиіс. Экспериментте жылдамдық жылдамдығы (жарық жылдамдығы c = 3.108 м / с).

 

(- М. Фарадей алғашқы) – электр өрісінің тұжырымдамасы енгізілді түсіндіруге ету мақсатында кез келген электр зарядының айналасында қолданыстағы заттың ерекше түрі және басқа да алымдар бойынша іс-шаралар көрінеді.

 

Кернеу электр өрісінің қуат сипаттамасы.

 

Q0 зарядты еркін нүктесінде өріс жасайық, сол себепті біз оң зарядты зарядтайтын жер қоямыз. Осы сәтте зарядты қанша рет өзгертетін болсақ, өзара әрекеттесу күші бірдей мөлшерде өзгереді (Кулон).

Кернеу электр өрісінің қуат сипаттамасы.

Демек, берілген өрістің белгілі бір нүктесінде тұрақты мән берілген өрістегі берілген нүктеде тұрақты болып табылады.

 

Tension – векторлық физикалық шама заряд шамасы кен берілген нүктесінде орналастырылған заряд әрекет ететін күш қатынасы сан тең

Кернеу – бұл санға тең келетін санның физикалық саны

берілген зарядтың шамасына дейін берілген өрістегі берілген зарядта әрекет етуді күшейтеді.

Tension – векторлық физикалық шама заряд шамасы кен берілген нүктесінде орналастырылған заряд әрекет ететін күш қатынасы сан тең

Күш күші өрістегі зарядтың шамасына байланысты емес.

, q> 0 болса. , q <0 болса. Яғни. кернеу векторы оң зарядтан және терісіне бағытталған.

 

заряд, егер өрістің берілген нүктесінде шиеленісті берілген нүктесінде кернеуді өлшеу бірлігі далалық осы нүктесінде орналастырылған 1 C, 1 Н. күш (кернеу 1-ге тең болса, 1 м әрбір қашықтықта орналасқан нүктелер арасындағы электростатикалық өрістің егер кем 1-ге тең болып табылады бір-бірінен 1 В) әлеуетті айырмашылық бар.

Берілген нүктеде өріс күші

өріс суперпозиция принципі: зарядтардың жүйесімен құрылған өріс кернеулігі әрбір жауапты жинақталатын далалық күшті геометриялық қосындысына тең. Яғни. Күшті жақтары геометриялық түрде қосылады: өрістерді суперпозициялау принципі

(Бұл тәжірибелі факт.)

Мысал:

Өріс қарқындылығы, зарядтардың жүйесі арқылы құрылған, әр геометриялық сомасына тең өріс

Өріс қарқындылығы, зарядтардың жүйесі арқылы құрылған, әр геометриялық сомасына тең өріс

Электростатикалық өрістің графикалық көрінісі.

Электр желілері (кернеу сызықтары) – кернеудің векторы үздіксіз (ойлауға арналған) сызықтардың әрбір нүктесіне тән. Фарадей арқылы күш сызықтарын сипаттау әдісі енгізілді.

Электр желілері (кернеу желілері)

Электр желілері (кернеу желілері)

Электр желілері (кернеу желілері)

Электр желілері (кернеу желілері)

Электр желілері (кернеу желілері)

Сипаттары:

Оң жағынан бастаңыз және теріс зарядтармен аяқтаңыз.
Қиылыспаңыз.
Желілердің тығыздығы шиеленісті жоғарылатады. Яғни. Өрістің беріктігі беткі аймақтың бірлігі арқылы өтетін күш сызықтарының санына тікелей пропорционалды.
Сіз сызықтардың саны зарядтың шамасына пропорционалды болу үшін өрістерді бейнелеуге келісе аласыз.