Принцип суперпозиции потенциалов
Электрический заряд и его свойства
Электрический заряд – скалярная характеристика тела, обладающая следующими фундаментальными свойствами:
Заряд существует в двух видах: положительный и отрицательный. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.
В СИ единица измерения заряда – Кулон: Кл[q]=Кл.
Минимальный положительный заряд равен e=1,6⋅10−19 Кл (элементарный заряд). Минимальный отрицательный заряд есть заряд электрона. Он равен элементарному заряду, взятому с противоположным знаком.
В любой электрически изолированной системе тел алгебраическая сумма зарядов этих тел не изменяется во времени (закон сохранения заряда).
Заряд является релятивистским инвариантом – его величина не зависит от системы отсчета.
Точечный заряд – заряженное тело, размерами которого можно пренебречь и считать, что весь его заряд сосредоточен в одной точке.
Напряжённость электрического поля
Факт взаимодействия электрических зарядов на расстоянии можно объяснить наличием вокруг них электрического поля - материального объекта, непрерывного в пространстве и способного действовать на другие заряды.
Поле неподвижных электрических зарядов называют электростатическим.
Характеристикой поля является его напряженность.
Напряженность электрического поля в данной точке - это вектор, модуль которого равен отношению силы, действующей на точечный положительный заряд, к величине этого заряда, а направление совпадает с направлением силы.
|
|
|
Напряженность поля точечного заряда Q на расстоянии r от него равна
Принцип суперпозиции
Для электрического поля справедлив принцип суперпозиции: в каждой точке пространства напряженность электрического поля созданнного в этой точке всеми источниками электрических полей, равна векторной сумме напряженностей электрических полей , созданных в этой точке всеми источниками электрических полей:
Потенциал электростатического поля
Потенциальным называется поле, работа которого при переходе из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории. Потенциальными являются поле силы тяжести и электростатическое поле.
Работа, совершаемая потенциальным полем, равна изменению потенциальной энергии системы, взятой с противоположным знаком:
Потенциал - отношение потенциальной энергии заряда в поле к величине этого заряда:
Потенциал однородного поля равен
Потенциальная энергия взаимодействия заряда q с полем равна 
Поэтому работа поля по перемещению заряда из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 составляет:
|
|
|
Принцип суперпозиции потенциалов
Принцип суперпозиции для потенциала позволяет рассчитать потенциал поля, образованного несколькими заряженными объектами.
Потенциал φ результирующего электростатического поля, образованного несколькими зарядами в заданной точке пространства, рассчитывается как сумма потенциалов полей, образованных каждым из зарядов в отдельности:
φ = φ1 + φ2 + … + φ n ,
где φ1 — потенциал поля, образованного первым зарядом; φ2 — потенциал поля, образованного вторым зарядом; …; φ n — потенциал поля, образованного n-м зарядом.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 49; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!