Mae'r ynni y maes trydanol

Siarad am yr hyn yr egni y maes trydanol, mae angen tynnu sylw ei bod yn paramedrau pwysig. Er gwaethaf y ffaith bod y term "egni" ei hun yn eithaf cyfarwydd ac, ar yr olwg gyntaf, yn amlwg, yn yr achos hwn, mae angen dealltwriaeth dda o'r hyn sydd yn y fantol. Er enghraifft, fel y gwyddys, yr ynni y maes trydanol y gellir eu mesur ar unrhyw mympwyol ei lefel, a gymerwyd yn gonfensiynol fel tarddiad (hynny yw, sero). Er bod hyn yn rhoi rhywfaint o hyblygrwydd wrth baratoi cyfrifiadau, gall gwall arwain at bŵer cyfrifiadurol gwahanol iawn. Ar hyn o bryd, byddwn yn egluro yn ddiweddarach, gan ddefnyddio'r fformiwla.

Mae'r ynni y maes trydanol yn uniongyrchol gysylltiedig â'r rhyngweithio rhwng dau neu fwy o daliadau pwynt. Ystyriwch yr achos o ddau gyhuddiad - q1 a C2. Mae'r egni potensial y maes trydanol (yn yr achos hwn - electrostatics) yn cael ei ddiffinio fel:

W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * C2 / r),

lle mae E0 - tensiwn, r - pellter rhwng daliadau, Pi - 3.141.

Ers y cae cyntaf yn gweithredu ar yr ail (ac i'r gwrthwyneb), yna y caeau hyn yn diffinio'r potensial. Mae'r tâl cyntaf yn cael effaith ar yr ail:

W = 0.5 * (q1 * Fi1 + C2 * Fi2).

Yn y fformiwla hon (ddynodir gan 1), mae dau gwerthoedd newydd - Fi1 a Fi2. Rydym yn eu cyfrifiannu.

Fi1 = (1/4 * Pi * E0) / (C2 / r).

Yn unol â hynny:

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

Nawr bod y pwynt pwysig cyntaf yw y fformiwla "1" yn cynnwys dau dymor (q * Fi), mewn gwirionedd yn cynrychioli'r ffactor rhyngweithio ynni ac yn codi tâl o 0.5. Fodd bynnag, yr ynni y maes trydanol - nid yw'n rhan o unrhyw dâl, felly, er mwyn ystyried y nodwedd hon, mae angen i gyflwyno cywiriad, "0.5".

Fel y soniwyd eisoes, y rhyngweithio yn ei gael ar ei amryw daliadau eraill (nid o reidrwydd dim ond dau). Yn yr achos hwn, mae'r dwysedd ynni y maes trydanol uchod. Gall ei gwerth i'w gael drwy grynhoi gael ar gyfer pob pâr o ddata.

Nawr yn ôl at y mater o ddewis y cyfeiriad a grybwyllir yn y dechrau yr erthygl hon. Felly, o'r fformiwlâu, mae'n dilyn bod os bydd y cyfrifiad yn cael ei wneud mewn perthynas â phwyntiau mympwyol, y pellter o'r taliadau sy'n tueddu i anfeidredd, y canlyniad yw gwerth y gwaith, sydd wedi gwneud y maes, gwahanol daliadau oddi wrth ei gilydd ar bellter ddiddiwedd. Ond os oes angen gwybod gwerth y gwaith maes a wariwyd mewn symudiad gymharol fach o'r taliadau eu hunain, efallai y bydd y pwynt cyfeirio yn cael eu dewis naill ai, gan fod y cyfrifiad gwerth deillio o hyn yn annibynnol ar y dewis o'r pwynt cyfeirio.

Dyma enghraifft, fel y gellir ei ddefnyddio mewn cyfrifiadau ymarferol. Er enghraifft, mae tri o'r cyhuddiad, ffurfwedd ofodol sy'n triongl. Pellter (r) rhwng q1, C2 a C3 yn gyfartal.

Rydym yn cyfrifo potensial:

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

Gallwn yn awr benderfynu ar y ynni rhyngweithio taliadau eu hunain:

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

Mae hyn yn y gwaith a fydd yn cael eu gwneud wrth symud i bellter ddiddiwedd.

Os bydd y dadleoli y tri yn deillio o ganol cyffredin yr un swm, y triongl a ffurfiwyd gyda ochrau A1 (yn erbyn y r flaenorol).

Penderfynu ar y ynni:

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

Yn yr achos hwn, gallwn ni siarad am leihau gwerth ynni gyfan o'r system gyfan o dri taliadau. Dylid nodi os bydd y gwerth A1 (r) yn tueddu i anfeidredd, yr ynni cychwynnol a'r gwaith a gynhyrchir yn gyfartal.

Gymhlethu'r dasg, ac yn tynnu oddi ar y system tâl ar hap. Y canlyniad yn enghraifft glasurol o ddau gyhuddiad lleoli ar bellter r.

Mae'r egni o system o'r fath yn hafal i:

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

Bydd blwch yn gwneud y gwaith ar y mudiad ei hun, sydd yn rhifiadol yn hafal i:

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

Yna popeth yn syml: cael gwared tâl pellach yn arwain at bod cyfanswm yr egni yn hafal i sero (dim clirio). Yn yr achos hwn, y gwaith a'r maes rhifiadol gyfartal. Mewn geiriau eraill, yr egni gwreiddiol ei drawsnewid yn llwyr i mewn i waith.

Cyfrifiadau yn ymwneud â phenderfynu ar y ynni ar gyfer y maes trydanol yn cael ei ddefnyddio yn gyffredinol ar gyfer dewis cynwysorau. Ar ôl pob dyfais o'r fath yn cynnwys dau blât gwahanu gan bellter r, ym mhob un o y mae'r tâl yn crynodedig.