De enerzjy fan it elektrysk fjild

Praten oer wat de enerzjy fan it elektrysk fjild, is it nedich om op wize dat it wichtich is parameters. Nettsjinsteande it feit dat de term "enerzjy" sels is heel fertroud en, op it earste each, foar de hân, yn dit gefal, jo moatte in goed ynsjoch fan wat der op it spul. Bygelyks, lykas bekend, de enerzjy fan it elektrysk fjild kin metten op eltse willekeurige syn nivo, konvinsjoneel nommen as de oarsprong (dat is, nul). Hoewol't dit jout wat fleksibiliteit yn de tarieding fan de berekkenings, in flater kin liede ta in hiel oar Computing macht. Op dit stuit sille wy clarify letter, mei help fan de formule.

De enerzjy fan it elektrysk fjild is direkt besibbe oan de ynteraksje fan twa of mear punt kosten. Tink oan it gefal fan twa ladingen - q1 en Q2. De potinsjele enerzjy fan it elektrysk fjild (yn dit gefal - electrostatics) wurdt definearre as:

W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * Q2 / r),

dêr't E0 - spanning, r - ôfstân tusken lêsten, Pi - 3,141.

Sûnt it earste fjild beslút, op de twadde (en oarsom), dan dizze fjilden beskiede hoe de potinsjes. De earste lading hat wer ynfloed op de twadde:

W = 0.5 * (q1 * Fi1 + Q2 * Fi2).

Yn dizze formule (oantsjutten mei 1), binne der twa nije wearden - Fi1 en Fi2. Wy bepalen harren.

Fi1 = (1/4 * Pi * E0) / (Q2 / r).

accordingly:

Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (q1 / r).

No, de earste wichtige punt is de formule "1" befettet twa termen (q * Fi), eins foar it ynteraksje enerzjy en wacht faktor fan 0,5. Lykwols, de enerzjy fan it elektrysk fjild - it is gjin ûnderdiel fan in lading, dêrom, om rekken mei dizze eigenskip, is it nedich om te yntrodusearjen in korreksje, "0.5".

Lykas al sein, de ynteraksje hawwe op elkoar ferskate lêsten (net needsaaklikerwize mar twa). Yn dit gefal, de enerzjy tichtens fan it elektrysk fjild hjirboppe. Syn wearde kin fûn wurde troch summing krigen foar elts pear gegevens.

No werom nei de útjefte fan 'e kar fan' e referinsje neamd yn it begjin fan dit artikel. Sa, út de formules, dan folget dat as de berekkening wurdt útfierd mei respekt oan willekeurige punten, de ôfstân fan 'e lêsten dy't oanstriid oant yn it ûneinige, it resultaat is de wearde fan it wurk, dat hat makke it fjild, ferskate ladingen fan elkoar op in ûneinige ôfstân. Mar as it nedich is om te witten fan de wearde fan it fjild wurk no ferbrûkte yn in relatyf lytse beweging fan de heffingen sels, it referinsjepunt kin keazen wurde of, sûnt de resultearjende wearde berekkening is ûnôfhinklik fan 'e kar fan' e referinsjepunt.

Hjir is in foarbyld, as it kin brûkt wurde yn praktyske berekkenings. Bygelyks, der binne trije fan de lading, de romtlike konfiguraasje fan dat is in trijehoek. Ôfstân (r) tusken q1, Q2 en q3 binne gelyk.

Wy berekkene de mooglikheden:

Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).

Wy kinne no bepale de ynteraksje enerzjy Charges harsels:

W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3.141 * E0 * r).

Dit is it wurk dat sil makke wurde by it ferpleatsen nei in ûneinige ôfstân.

As de ferpleatsing fan alle trije is ôflaat fan 'e mienskiplike sintrum fan itselde bedrach, de trijehoek foarme mei kanten R1 (tsjin de foarige r).

Bepale de enerzjy:

W = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * R1).

Yn dit gefal, kinne wy prate oer it ferminderjen fan de totale enerzjy wearde fan it hiele systeem fan trije ladingen. Dêrby moat opmurken wurde dat as de wearde fan R1 (r) oanstriid oant yn it ûneinige, de inisjele enerzjy en it wurk produsearre binne gelyk.

Complicate de taak, en fuortsmite út it systeem samar lading. It resultaat is in klassyk gefal fan twa charges leit op in ôfstân r.

De enerzjy fan sa'n systeem is lyk oan:

W = (q * q) / (4 * Pi * E0 * r).

In doaze sil it wurk op 'e beweging sels, dat is numeryk lyk oan:

A = 2 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r).

Dan alles gewoan: fuortheljen fan in fierdere lading sil resultearje yn dat de totale enerzjy is gelyk oan nul (gjin klaring). Yn dit gefal, it wurk en it gebiet fan numeryk lyk. Mei oare wurden, de oarspronklike enerzjy wurdt hielendal omboud ta wurk.

Berekkeningen ferbân mei bepaling fan de enerzjy foar it elektryske fjild wurdt oer it generaal brûkt wurdt foar de seleksje fan capacitors. Nei elk sa'n apparaat bestiet út twa platen skieden troch in ôfstân r, oan elk fan dêr't de heffing is konsintrearre.