Dwysedd maes trydanol

Mae pob gwefr drydanol o amgylch maes trydanol. O ganlyniad i ffisegwyr ymchwil hir, rydym wedi dod i'r casgliad bod y rhyngweithio rhwng cyrff a godir o ganlyniad i'r caeau trydanol sy'n gysylltiedig â hwy. Maent yn fath arbennig o fater, sydd wedi'i gysylltu'n annatod â phob gwefr drydanol.

Astudiaeth o'r maes trydanol yn cael ei wneud drwy gyflwyno i mewn iddo corff sy'n iawn. Mae'r cyrff hyn yn cael eu cyfeirio atynt fel "taliadau prawf". Er enghraifft, tâl prawf a ddefnyddir mor aml codir pêl corc.

Wrth wneud tâl prawf ym maes trydanol o'r corff, sydd â gwefr bositif, bydd yn hawdd gwefr bositif pêl bywyn dan ei ddylanwad gwyro y mwyaf, y agosach y byddwn yn dod ag ef at y corff.

Wrth symud tâl prawf ym maes trydanol o unrhyw gorff a godir yn hawdd ganfod bod y grym sy'n gweithredu arno, yn wahanol mewn gwahanol leoliadau.

Er enghraifft, pan gânt eu rhoi mewn cyfres yn yr un man cae gwahanol brawf faint daliadau cadarnhaol q1, C2, C3, ..., QN, efallai y byddwch yn canfod bod y grymoedd sy'n gweithredu arnynt, F1, F2, F3, ..., Fn yn wahanol, ond mae'r gymhareb y grym i faint tâl penodol ar gyfer y maes hwn bob amser yn pwyntio:

F1 / q1 = F2 / Ch2 = F3 / C3 = ... = Fn / QN.

Os bydd yn y modd hwn yn archwilio gwahanol bwyntiau y maes hwn, rydym yn cael y casgliad canlynol: ar gyfer pob pwynt unigol yn y maes trydanol cymhareb y grym a roddir ar gyhuddiad brawf i maint y tâl hwn ac yn gyson waeth beth yw gwerth y tâl prawf.

O hyn, mae'n dilyn bod y gwerth y gymhareb hon yn nodweddu'r maes trydanol mewn unrhyw un o'i bwyntiau. Mae gwerth sy'n cael ei fesur yn ôl y gymhareb o rym a roddir ar gyhuddiad bositif osod ar y pwynt hwnnw o cae, maint a ddim i'r cryfder maes trydanol yw:

E = F / C1.

Y mae, fel sy'n amlwg o'r ei ddiffiniad, hafal i'r grym sy'n gweithredu ar yr uned o wefr bositif gosod ar bwynt penodol y cae.

Mae'r uned dwysedd y maes trydanol o dderbyn dwysedd maes gweithredu ar faint gyfrifol am un uned gyda grym electrostatig o un Dyne. Gelwir yr uned hon yn yr uned electrostatig absoliwt o densiwn.

I benderfynu ar y dwysedd maes trydanol o unrhyw dâl bwynt q ar adeg fympwyol yn y maes A y tâl sy'n cael ei gwahanu oddi wrthi gan A1 pellter, dylai hyn gael ei roi mewn man mympwyol q1 dâl prawf a chyfrifo y llu Fa, sy'n gweithredu ar y cynnyrch (gwactod).

Yn ôl y gyfraith Coulomb :

Fa = (q1q) / r²₁.

Os byddwn yn cymryd y gymhareb y grymoedd sy'n effeithio ar y tâl i'w q1 werth, mae'n bosibl cyfrifo maes trydanol o densiwn ar bwynt A:

Ea = q / r²₁.

Gallwch hefyd ddod o hyd i nerth yng bwynt B mympwyol; bydd yn gyfartal i:

Eb = q / r²₂.

Felly, mae'r dwysedd maes trydanol o gyhuddiad bwynt ar bwynt penodol y cae (in vacuo) i fod yn uniongyrchol gymesur â maint y tâl a cyfrannedd gwrthdro i sgwâr y pellter rhwng y pwynt hwn a'r cyhuddiad.

Mae cryfder maes yn gwasanaethu fel ei nodweddion pŵer. Mae gwybod ar unrhyw adeg y cae E, mae'n hawdd cyfrifo ac yn effeithio ar F, gan weithredu ar q ddim yn bwynt a roddir:

F = QE.

Mae'r trydan cae - maint fector. tensiwn Cyfarwyddyd ym mhob pwynt penodol yn y maes yn cael ei gyfuno â chyfeiriad grym a roddir ar gyhuddiad cadarnhaol roi mewn pwynt.

Yn ffurfio cae sawl daliadau: q1 a Ch2 - cryfder E ar unrhyw adeg o'r A y maes hwn yn hafal i swm geometrig o densiwn E1 ac E2 greu ar bwynt penodol ar wahân taliadau q1 a C2.

Gall y maes trydanol ar unrhyw adeg yn cael eu harddangos graffigol gan segment cyfarwyddo sy'n tarddu o'r pwynt hwn, yn yr un modd at gryfder delwedd a meintiau fector eraill.