Elektr maydon energiyasi

Elektr maydon energiyasi

Ma’lumki, elektrostatik kuchlar konservativ kuchlardir. Konservativ kuchlarning bajargan ishi zaryadni qanday trayektoriya bo`ylab, qanday tekislik bilan va qanday yo’nalishda ko’chirishga bog’liq bo’lmay, faqat boshlang’ich va oxirgi holat parametrlari orqali aniqlanadi.

Konservativ kuchlar maydonida turgan jism potensial energiyaga ega bo’ladi. Maydon kuchlari ana shu energiya hisobidan ish bajaradi.
O’zaro ta’sirlashayotgan ikkita zaryadlangan jismlarni kuzatsak, ularning har biri ikkinchisining maydonida
(3.12)
potensial energiyaga ega bo’ladi.
- lar mos holda q₁ va q₂ zaryadlangan jismlarning berilgan nuqtada hosil qilgan potensiallari bo’lib, u quyidagicha ifodalanadi.
(3.13)
(3.12) va (3.13) dan (3.14) ni hosil qilamiz.
W₁=W₂=W yoki W= (3.14)
Sistemasining energiyasi ifodasiga har ikkala zaryad ham simmetrik ravishda kirishi uchun (3.14) ni quyidagi ko’rinishda yozamiz:
(3.15)
Bu ifoda barcha zaryadlar sistemasi uchun o’rinli bo’lib, umumiy holda
(3.16)
(3.16) zaryadlar sistemasi maydonining energiyasini ifodalaydi.
Zaryadi q-bo’lgan o’tkazgich zaryadini dq-ga oshirish uchun potensiali -bo’lgan maydon kuchlari ustidan ma’lum bir ish bajarish lozim.
(3.17)
Bu ish o’tkazgichning potensial energiyasini oshirishga sarflanadi.
(3.18)
(3.18) ni integrallab, yakkalangan o’tkazgichning potensial energiyasini hosil qilamiz.
(3.19)
boshlang’ich shartga ko`ra const=0, chunki zaryadlanmagan o’tkazgich elektr energiyasiga ega emas.
Elektr sig’imi va potensiali orasidagi munosabatni hisobga olib (8) ni quyidagicha ifodalash mumkin.
(3.20)
Zaryadlangan kondensator energiyasini ifodalash uchun -potensial o’rniga qoplamalar orasidagi potensiallar ayirmasi dan foydalanish kifoya.
(3.21)
Ma’lumki, zaryadlangan o’tkazgich ichida elektr maydon bo’lmaydi shu tufayli maydon ham, energiya ham, fazoda kuchlanganlikka bog’liq holda biror zichlik bilan taqsimlangan bo’ladi.
Agar (3.21) ga yassi kondensator elektr sig’imi ifodasini qo`ysak,

S·d=V ekanligini hisobga olib:
(3.22)
Maydon bir jinsli bo’lsa, energiya o’zgarmas zichlik bilan taqsimlanadi. Hajm birligidagi energiya miqdoriga son jihatdan teng kattalik energiya hajmiy zichligi deb yuritiladi va quyidagicha ifodalanadi:
(3.23)
Elektr Maydon Energiyasi
haqida gapirish nima energiyasi elektr maydon, u muhim parametrlar ekanligiga ishora qilish zarur. muddatli "energiya" o'zi birinchi qarashda, juda tanish va ekanligiga qaramay, ochiq-oydin, bu holda, siz xavf ostida nima yaxshi tushunish kerak. Misol uchun, ma'lum kabi, elektr maydon energiyasi (ya'ni, nol bo'ladi) shartli kelib chiqishi kabi qabul, har qanday o'zboshimchalik uning darajasida o'lchanishi mumkin. Bu hisob-kitoblar tayyorlash ba'zi moslashuvchan beradi-da, bir xato juda boshqacha hisoblash hokimiyatga kelishi mumkin. Bugungi kunda biz formula yordamida, keyinchalik oydinlik bo'ladi.
Elektr maydon energiyasi ikki yoki undan ko'p nuqta ayblov o'zaro bevosita bog'liq bo'ladi. q1 va q2 - ikki ayblovlar misolini ko'rib chiqaylik. salohiyati energiya (bu holda - electrostatics) elektr maydon sifatida aniqlanadi:
W = (1/4 * Pi * E0) / (1-savol * 2-savol / r),
qaerda E0 - ayblovlar orasidagi masofa, Pi - - kuchlanish, r 3,141.
birinchi maydon ikkinchi (va aksincha) ustida harakat beri, keyin bu joylar Portlash belgilaydi. birinchi zaryad ikkinchi ta'sir ega:
W = 0,5 * (1-savol * Fi1 + 2-savol * FI2).
Fi1 va FI2 - (1 yuritiladi), bu formula, ikki yangi qadriyatlar bor. Biz ularni hisoblash.
Fi1 = (1/4 * Pi * E0) / (2-savol / r).
Shunga ko'ra:
FI2 = (1/4 * Pi * E0) / (1-savol / r).
Endi birinchi muhim nuqta formula "1" aslida 0,5 o'zaro energiya va zaryad omil vakili, ikki shartlarini (q * Fi) mavjud bo'ladi. Biroq, elektr maydon energiyasi - bu har qanday mas'ul qismi emas, shuning uchun, bu xususiyat hisobini olish, u, "0.5" bir tuzatish joriy etish zarur.
Yuqorida aytilganidek, o'zaro (shart emas, faqat ikki) bir-biriga bir necha ayblovlar bilan bor. Bu holda, yuqorida elektr maydon energiyasi zichligi. Uning qiymati ma'lumotlar har bir juftlik uchun olingan Yani topish mumkin.
Endi orqaga, bu maqolaning boshida ko'rsatilgan mos yozuvlar tanlash masalasiga. Shunday qilib, formulalar, u hisob-o'zboshimchalik ochko nisbatan amalga oshirilgan bo'lsa, cheksizlik istagi ayblovlar masofa, natija bir cheksiz masofada maydon, bir-biridan farq ayblovlar qildi ishning qiymati, deb keladi. Bu ayblovlar nisbatan kichik harakati o'zlari sarflangan dala ishlari qiymatini bilish zarur bo'lsa, natijada narx hisoblash mos yozuvlar nuqtasi tanlash mustaqil chunki Lekin, mos yozuvlar nuqtasi, yo tanlab mumkin.
u amaliy hisoblar foydalanish mumkin, deb, bu erda, bir misol. Misol uchun, mas'ul uch bor, fazoviy konfiguratsiya qaysi bir uchburchak bo'ladi. q1, q2 va q3 orasidagi masofa (r) teng.
Biz salohiyatini hisoblash:
Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).
Biz endi o'zaro energiya o'zlarini zaryad aniqlash mumkin:
W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3.141 * E0 * r).
Bu cheksiz masofaga ko'chib qachon amalga oshiriladi ish hisoblanadi.
Barcha uch olish xil miqdorda umumiy markazidan olingan bo'lsa, uchburchak (oldingi r qarshi) tomonlar, r1 bilan shakllangan.
energiya aniqlash:
V = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * R1).
Bu holda, biz uch ayblov butun tizimining umumiy energiyasi qiymatini kamaytirish haqida gapirish mumkin. Bu R1 (r) qiymati cheksizlik istagi bo'lsa, dastlabki energiya va ishlab chiqarilgan ish teng ekanligini ta'kidlash lozim.
tasodifiy zaryad vazifani murakkablashtirishi, va tizimdan olib tashlang. Natijada bir masofa R joylashgan ikki ayblovlar klassik shundaydir.
Bunday tizim energiya tengdir:
W = (q * q) / (* E0 * r 4 * Pi).
A zarba uchun, ularning soni teng harakati o'zi to'g'risidagi ishni qiladi:
A = 2 * ((q * q) * E0 * r / 4 * Pi).
So'ngra har bir narsa faqat: yanada zaryad olishdan umumiy energiya nolga (hech rasmiylashtiruvi) teng, deb olib keladi. Bu holda, ish va ularning soni dala tenglashtirdi. Boshqa so'zlar bilan aytganda, original energiya butunlay ish aylanadi.
elektr maydon uchun energiya aniqlash bilan bog'liq hisob-kitoblar odatda kapasitörlerin tanlash uchun ishlatiladi. Har bir bunday qurilma bo'lgan har bir masofa r bilan ajratilgan ikki tovoq, iborat so'ng zaryad yoğunlaşırsa.