Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1: Електричні поля

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    78548

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Отже, ви можете запитати, якщо ваш основний інтерес до електрики полягає в тому, щоб зрозуміти, як працюють машини, прилади та електрообладнання, чи є сенс вивчати електрику з того самого «академічного» та абстрактного підходу, який буде використовуватися в цих нотатках, повністю розлучених, оскільки вони здаються від світу? практичної реальності? Відповідь полягає в тому, що інженери електрики більше, ніж будь-хто, повинні розуміти основні наукові принципи, перш ніж вони навіть почнуть застосовувати їх до проектування практичних приладів. Так що — навіть не думайте про електротехніку, поки не зрозумієте основні наукові принципи предмета.

    • 1.1: Прелюдія до електричних полів
      Предметом електромагнетизму є об'єднання того, що спочатку були дослідженнями трьох, очевидно, абсолютно не пов'язаних явищ, а саме електростатичних явищ типу, продемонстрованих шматками бурштину, кульками ями та стародавніми пристроями, такими як банки Лейдена та машини Вімшурста; магнетизм та явища, пов'язані з лодестонами, голками компаса та магнітним полем Землі; і поточна електрика - різновид електроенергії, що виробляється хімічними клітинами, такими як клітини Даніеля та Лекланше
    • 1.2: Трибоелектричний ефект
      Давно було помічено, що якщо зразок бурштину натирати тканиною, бурштин наділявся певними, мабуть, чудовими властивостями. Наприклад, бурштин зміг би притягнути до себе дрібні частинки пуху. Ефект називається трибоелектричним ефектом. Кажуть, що бурштин після того, як його натерли тканиною, несе електричний заряд, а простір поблизу зарядженого бурштину, всередині якого бурштин може надавати свої привабливі властивості, називається електричним полем.
    • 1.3: Експерименти з кульками Піта
      Існує два види електричного заряду, з точно протилежними властивостями. Ми спостерігаємо, що подібні заряди (тобто ті, що мають один і той же знак) відштовхують один одного, а несхожі заряди (тобто звинувачення протилежного знака) притягують один одного.
    • 1.4: Експерименти з електроскопом із золотим листом
      Електроскоп із сусального золота має вертикальний стрижень R, прикріплений до плоскої металевої пластини. Електроскопи виявляють електричний заряд при русі досліджуваного об'єкта за рахунок електростатичної сили Кулона. Оскільки електричний потенціал або напруга об'єкта по відношенню до землі дорівнює його заряду, поділеному на його ємність з землею, електроскоп можна розглядати як сирий вольтметр.
    • 1.5: Закон Кулона
      Закон Кулона полягає в тому, що два електричних заряду подібного знака відштовхуються один від одного з силою, пропорційною добутку їх зарядів і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:
    • 1.6: Електричне поле E
      Область навколо зарядженого тіла, в межах якої воно може надавати свій електростатичний вплив, може називатися електричним полем. В принципі, вона поширюється до нескінченності, але на практиці більш-менш стрімко відвалюється з відстанню.
    • 1.7: Електричне поле D
      Ми припускали, що всі описані «експерименти» проводилися у вакуумі або (що майже те ж саме) в повітрі. Але що робити, якщо точковий заряд, нескінченний стрижень і нескінченний заряджений лист Розділу 1.6 занурені в деяке середовище, діелектрична проникність якого не 0, а замість цього?
    • 1.8: флюс
      Добутком напруженості електричного поля і площі є потік. У той час як Е є інтенсивною величиною, флюс - велика величина.
    • 1.9: Теорема Гаусса
      Теорема Гаусса стверджує, що сумарна нормальна складова D -потоку через будь-яку замкнуту поверхню дорівнює заряду, укладеному цією поверхнею. Це природний наслідок зворотної квадратної природи закону Кулона.

    Мініатюра: Лінії електричного поля та еквіпотенціальні лінії для поля двох точкових зарядів. (CC BY-SA 3.0; Geek3 через Вікіпедію).