자기장이 생성됨 전기 충격그리고 그것과 불가분의 관계에 있습니다. 그러므로 긴장의 의존성을 확립하는 것이 매우 중요합니다. 자기장현재의 힘에. 이 의존성은 총 전류의 법칙에 의해 확립됩니다.
이 간단한 법칙에 따르면, 간격에 대한 장력의 의존성은 대수적이어야 합니다. 이러한 의존성은 모델의 명백한 단순성에도 불구하고 허용 가능한 한계 내에서 실험과 일치합니다.
A/cm2)는 sp3 성분의 함량에 따라 달라집니다. 이는 그림에 나와 있습니다. 5.5는 임계 전압의 의존성을 보여줍니다. 전기장스퍼터링에 사용되는 이온의 에너지에 관한 것입니다.
식(9.16)은 DN의 동시 자화 곡선과 함께 W 및 Reff 좌표에 표시되는 DN 하중 타원의 방정식입니다. 타원과 자화 곡선이 있는 하중의 교차점을 통해 DN의 자화 장 강도에 대한 교번 장 강도의 의존성이 결정됩니다.
이러한 아이디어의 일관된 구현을 통해 초전도체의 모든 특성, 특히 자기 및 열 특성을 설명하는 초전도 이론을 만들 수 있었습니다. 이론적으로 발견된 금속의 동위원소 조성에 대한 온도의 의존성과 온도에 대한 임계 자기장 강도의 의존성은 실험 데이터와 잘 일치합니다. 이론적으로 전자 상호작용 시스템에서 결합 상태가 발생할 수 있고 초전도성이 존재할 것이라는 기준이 얻어졌습니다.
자석의 설계와 자기장 불균일성을 조정하는 메커니즘의 작동 원리가 그림 1에 나와 있습니다. 6.6. 차동 나사는 극 사이의 간격을 정확하게 설정하도록 설계되었습니다. 나사를 한 바퀴 돌리면 간격이 0 05mm로 변경됩니다. 그림 6.7은 반경에 대한 극간 간격의 자기장 강도의 의존성을 보여줍니다. 반경 145 - 155 mm 영역의 실험 및 계산 곡선은 실제로 일치하며 극 조각의 경계 근처에서 분산된 필드가 날카로운 효과를 갖습니다.
총 전류는 전류가 흐르는 도체 그룹을 둘러싸는 폐쇄 자기선의 윤곽을 통과하는 전류의 대수적 합입니다. 전자석 또는 솔레노이드의 원통형 코일의 경우 총 전류는 권선의 전류 값과 권선 수(Iw)의 곱에 의해 결정됩니다. 따라서 이 법칙은 강도에 대한 자기장 강도의 의존성을 설정합니다. 현재 흥미진진한 이 분야의 자기 회로 계산에 사용됩니다.
안테나는 등방성으로 에너지를 방사하지 않습니다. 단위 입체각당 안테나에서 다양한 방향으로 방출되는 에너지는 방사 패턴을 통해 판단됩니다. 안테나 전계 패턴(APP)은 방사 방향에 따라 원거리 영역의 등거리 지점에서 안테나에 의해 생성된 전계 강도의 의존성입니다. 이러한 의존성을 공간적 표현으로 작업하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 일반적으로 구성되는 공간 패턴이 아니라 두 개의 상호 직교 평면에 의한 섹션으로, 교차선은 최대 복사 전력의 방향과 일치합니다. .
동축 및 체적 공진기는 닫힌 전도성 표면으로 둘러싸인 속이 빈 진동 회로입니다. 작은 유효 전력이 공진 또는 이에 가까운 주파수에서 이러한 회로에 도입되면 회로 내부에서 매우 중요한 자기장 및 전기장 강도가 발생합니다. 공진기는 발전기와 통신 장치를 갖추고 있습니다. 일반적으로 공진기의 공명 곡선은 공진기의 특정 지점에서의 전기장 또는 자기장의 세기가 주파수에 미치는 영향을 표현하는 곡선입니다. 기존 회로에서와 마찬가지로 공진 곡선은 발전기와의 연결, 발전기 장치의 매개변수 및 공진기와 관련된 외부 부하의 특성에 따라 달라집니다. 외부 부하의 반응성 성분은 공진 곡선의 주파수 이동을 일으키고, 활성 성분은 대역폭의 확장을 초래합니다. 연결의 크기가 증가할수록 외부 하중의 영향도 증가합니다. 부하와의 연결이 매우 약하고 매개변수가 주파수에 의존하지 않는 발전기를 사용하는 경우에만 공진 곡선의 모양은 공진기 자체의 속성에 의해서만 결정됩니다.
코일의 권선을 통해 흐르는 전류를 변경하는 또 다른 방법은 가변 저항을 사용하여 회로의 저항을 변경하는 것입니다. 그러한 회로의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. IV. 이 경우 다양한 전류계 판독값에 대한 자기장 강도를 측정한 결과가 전류에 대한 자기장 강도의 의존성에 대한 실험의 첫 번째 부분에서 내린 결론과 일치합니까?
얻은 결과는 자세한 논의가 필요합니다. 이 법칙은 광산란 이론에서 큰 역할을 합니다. 파장에 대한 방사선 강도의 이러한 강한 의존성은 예를 들어 하늘의 푸른 색(단파가 장파보다 더 강하게 산란됨)과 일몰 시 태양의 붉은 색을 설명합니다. 대기에서 파란색 광선은 빨간색 광선보다 직접 광선에서 훨씬 더 강하게 산란됩니다. 공식(1.70)으로 표현되면 구 표면을 통과하는 발진기 방사 플럭스는 반경 R에 의존하지 않습니다. 동일한 에너지가 1초 안에 발진기를 둘러싼 모든 닫힌 표면을 통해 흐릅니다. 발진기를 둘러싼 공간에는 도체나 전하가 없기 때문에 발진기에서 방출되는 전자기 에너지는 다른 형태의 에너지로 변환될 수 없으며 축적되지 않고 파동과 함께 손실 없이 공간의 먼 영역으로 전달되어야 합니다. 아니면 어디든 사라지거나. 이는 공식 (1.65)에서 소스까지의 거리에 대한 전계 강도 E(r)의 의존성의 특성을 설명합니다.
현장 작업. 긴장. 잠재적인
2101 . 처음에 서로 멀리 떨어져 있던 두 전자는 같은 크기의 속도로 동일한 직선을 따라 서로를 향해 이동합니다. V o = 1000km/초. 그들이 접근할 수 있는 최단 거리는 얼마나 됩니까? 해결책
2102 . 두 개의 전자가 서로 멀리 떨어져 있습니다. 처음에 전자 하나는 정지해 있고 다른 전자는 초기 속도로 접근합니다. V o = 1000km/s, 전자를 연결하는 직선을 따라 이동합니다. 그들이 접근할 수 있는 최단 거리는 얼마나 됩니까? 어떤 속도로 날아갈까요? 해결책
2103 . 동일한 전하를 가진 4개의 공이 하나의 직선을 따라 위치하므로 인접한 공 사이의 거리는 다음과 같습니다. ㅏ.어떤 종류의 직업인가? ㅏ이 공을 배치하려면 다음을 수행해야 합니다. a) 측면이 있는 정사각형의 꼭지점에 ㅏ; b) 모서리가 있는 사면체의 꼭지점에서 ㅏ?해결책
2104 . 반경이 동일한 두 개의 동일한 금속 공 아르 자형= 1mm는 길고 얇은 와이어로 연결됩니다. 그 중 하나는 희박한 공기에 배치되고 다른 하나는 대형 진공 챔버 중앙에 배치됩니다. 전자의 흐름이 먼 거리에서 초기 속도로 진공에 있는 공 위로 떨어집니다. V영형 = 3000km/초. 어떤 요금 큐이런 식으로 공 구입 비용을 절약할 수 있나요? 전자의 초기 속도를 다음으로 증가시키면 답은 무엇입니까? V o / = 10000km/s? 공기의 전기적 파괴는 전계 강도에서 발생합니다. 이자형영형 = 3×104V/m. 해결책
2105 . 반경의 얇은 금속 링을 따라 아르 자형전하가 균등하게 분배됨 큐. 전계 강도 결정 이자형그리고 잠재력 제이그 시점에 ㅏ, 멀리 떨어진 링의 축에 위치 시간그 중심에서. 해결책
2106 . 전자는 반경이 얇은 고리의 축에 위치합니다. 아르 자형거리에 시간그 중심에서. 반지는 양전하를 받습니다 큐그리고 전자를 끌어당기기 시작합니다. 전자가 반드시 고리의 중심을 통과하여 날아갈까요? 어떤 속도로 V그는 이 지점 근처로 날 수 있나요? 해결책
2107 . 표면 전하 밀도가 s일 때 도체 표면의 전계 강도는 얼마입니까? 해결책
2108 . 반경의 공 내부 아르 자형일정한 밀도 r의 공간 전하가 있습니다.
1) 공 중심까지의 거리에 대한 전계 강도의 의존성을 찾으십시오.
2) 공 중심까지의 거리에 대한 전위의 의존성을 찾으십시오. 해결책
2109 . 부피밀도 r로 충전된 무한히 긴 원통 내부와 외부의 전기장 세기를 구합니다. 실린더 반경 아르 자형.해결책
2110 . 반경이 있는 두 개의 동축 무한 실린더 아르 자형그리고 2 아르 자형전하는 표면 밀도에 따라 균일하게 분포됩니다. 에스 1과 에스 2. 필수의:
1) Ostrogradsky-Gauss 정리 사용: 종속성 찾기 이자형(아르 자형) 세 영역의 전기장 강도 대 거리 나, II, III. 수용하다 에스 1 = 에스, 에스 2 = -에스;
2) 긴장감 이자형원통 축에서 멀리 떨어진 지점에서 아르 자형, 벡터의 방향을 나타냅니다. 이자형, 수용하다 에스= 30nC/m2, 아르 자형= 4아르 자형;
3) 그래프 작성 이자형(아르 자형). 해결책
다음 10>>>
Aslamazov L. 장력, 전압, 전위 // 양자. -1978. - 5번. - 38-43 페이지.
저널 “Kvant”의 편집위원회 및 편집자들과의 특별 협약에 따라
전기장의 각 지점은 벡터량, 즉 전계 강도로 특징지어집니다. 긴장 주어진 지점에서의 자기장은 이 지점에 배치된 단위 전하당 양의 테스트 전하에 작용하는 힘과 같습니다. 이것이 전기장의 힘 특성이다.
이사할 때 전하작업은 현장에서 이루어집니다. 정전기장은 매우 중요한 전위 속성을 가지고 있습니다. 즉, 전기장의 한 지점에서 다른 지점으로 전하를 이동시키는 작업은 궤도의 모양에 의존하지 않습니다. 이를 통해 전압(또는 전위차)의 개념을 도입할 수 있습니다. 전압 유필드의 두 지점 사이(*이하 "벨트", "전기장"이라는 단어는 정전기장, 즉 고정 전하에 의해 생성된 필드로 이해됩니다.)는 전기장이 이동하기 위해 수행한 작업과 같습니다. 단위 양전하한 지점에서 다른 지점으로.
단일 지점에서 결정되는 장력과 달리 전압은 두 개의 영점을 특징으로 합니다. 한 점을 고정하고 이를 원점으로 선택하면 필드의 모든 점은 선택한 점과 관련하여 특정 전압을 갖게 됩니다. 이 전압을 전위 ψ라고 합니다. 분명히 기준점은 0 전위에 해당합니다. 대부분의 경우 필드를 생성하는 전하에서 무한히 떨어진 지점에는 전위가 0으로 할당됩니다. 이 경우, 필드의 어떤 지점의 전위 ψ는 이 지점에서 무한대로 양전하 단위를 이동시키기 위해 전기장이 수행한 작업과 같습니다. 이것이 전기장의 에너지 특성이다.
때로는 벡터량, 장력보다 각 점(잠재력 ψ)에서 스칼라량을 지정하는 것이 더 편리합니다. . 당연히 이 두 수량은 서로 관련되어 있어야 합니다.
먼저 균일한 전기장을 생각해 봅시다. 그 긴장감 모든 지점에서 동일합니다. 그러한 필드의 필드 라인은 평행한 직선입니다(그림 1).
점 사이의 전위차를 찾아보자 비그리고 디.잠재적인 ψ 비포인트들 비는 전하 단위를 이 지점에서 무한대로 이동시키는 데 수행된 작업과 같습니다. 작업을 계산할 때 궤적의 모양은 중요하지 않으므로 먼저 세그먼트를 따라 전하를 이동합니다. 기원전그런 다음 세그먼트를 따라 CD그리고 그 시점부터 디무한대. 전기장에서 단위 전하에 작용하는 힘은 강도와 같습니다. 세그먼트에서 해이 힘이 한 일은 다음과 같다. 이자형·엘, 어디 전자 –전력선에 장력 벡터를 투영하는 것, 엘– 세그먼트의 길이 해. 세그먼트에서 CD힘은 변위에 수직이기 때문에 어떤 일도 하지 않습니다. 마지막으로 한 점에서 전하 단위를 이동시키는 작업이다. 디전위 ψ와 무한대로 동일 디. 따라서: 또는 전위차의 경우:
(1)
공식 (1)이 전위차의 정확한 부호를 제공하기 위해서는 다음 값이 필요합니다. 엘포인트의 위치에 따라 특정 기호를 할당해야 합니다. 비그리고 씨전력선에서. 우리는 엘는 벡터의 투영입니다 BD힘선 방향으로. 그러면 부호는 양수입니다. 씨지점보다 필드 라인을 따라 "낮은" 위치에 있습니다. 비그렇지 않으면 부정적입니다. 그림 1에 표시된 경우의 경우, 엘> 0, 전위차 , 이는 필드 라인을 따른 전위 감소에 해당합니다.
따라서 균질한 전기장에서는 강도와 전위차 사이에 공식(1)으로 주어진 간단한 연결이 있습니다.
불균일한 전기장의 경우 전위와 강도 사이의 관계는 무엇입니까? 그런 분야에서는 긴장이 지점마다 다릅니다. 추론을 단순화하기 위해 장력의 변화는 한 방향으로만 발생하며 이를 축으로 삼습니다. 오(그림 2).
그러면 전계 강도는 좌표에만 의존합니다. 엑스: . 공간의 작은 영역에서는 강도가 거의 변하지 않으며 그곳의 전기장은 거의 균일한 것으로 간주될 수 있습니다. 가까운 포인트를 찍자 비그리고 디그리고 그들 사이의 잠재적인 차이를 찾아보세요. 공식 (1)을 사용해 봅시다. 잠재력은 긴장과 마찬가지로 좌표에만 의존한다 엑스(*비행기 엑스= const는 등전위입니다. 왜냐하면 전하 단위가 이 평면에서 움직일 때 전기장은 어떤 일도 하지 않기 때문입니다.):
벡터 투영 축당 오점의 좌표 사이의 차이와 동일 디그리고 비:
따라서 가까운 지점에 대해서는 비그리고 디우리는 다음을 얻습니다:
(2)
공식 (2)가 정확해지기 위해서는 점의 방향을 정할 필요가 있다 비요점까지 디점들이 무한정 접근함에 따라 우변이 경향을 나타내는 극한을 찾으십시오.
(3)
식 (3)의 우변은 전위의 미분이고 반대 부호를 취한 것임을 쉽게 알 수 있습니다. 따라서 불균일 전기장에서 각 지점의 전위와 전압의 관계는 다음과 같습니다.
공식 (4)의 마이너스 기호는 힘선을 따라 전위가 감소한다는 것을 의미합니다. 왜냐하면 전압이 힘선에 투영되기 때문입니다. , 이는 잠재력이 감소함을 의미합니다.
ψ 대 ψ의 그래프를 그리면 엑스, 각 점에서 그래프에 대한 접선의 경사각 α의 접선은 미분과 같습니다. 이 시점에서 (그림 3) . 그러므로 전기장의 세기가 전위 그래프에 대한 접선의 기울기를 결정한다고 말할 수 있습니다.
이제 몇 가지 구체적인 문제를 고려해 보겠습니다.
문제 1. 반경 구 아르 자형요금이 부과됩니다 큐. 거리에 따른 장력과 잠재력의 의존성 찾기 아르 자형구의 중심에서. 그래프를 그립니다.
먼저 전계강도를 구해보자. 구 내부에는 전기장이 없습니다. 아르 자형< 아르 자형이자형= 0. 구 외부의 전계 강도는 다음과 같습니다. 포인트 충전 큐구의 중심에 배치: 아르 자형>
아르 자형중심에서 선택한 방향으로 장력을 투영합니다. 여기서 ε 0은 전기 상수입니다. 구 표면에서 아르 자형 = 아르 자형전기장은 점프를 경험한다 
. 탐닉 이자형~에서 아르 자형그림 4에 그래픽으로 표시되어 있습니다.
점프의 크기 Δ 이자형표면 전하 밀도(구의 단위 표면적당 전하와 동일)로 표현될 수 있습니다.
이는 일반적인 속성임을 참고하세요. 정전기장: 대전된 표면에서 법선 방향으로의 투영은 표면의 모양에 관계없이 항상 점프를 경험합니다.
이제 잠재 Φ가 다음에 따라 어떻게 변하는지 알아 보겠습니다. 아르 자형.우리는 어느 지점에서든 전위 그래프에 대한 접선의 접선이 장력 투영 값(반대 부호로 취함)과 일치해야 한다는 것을 이미 알고 있습니다. 0에< 아르 자형 < 아르 자형E= 0이므로 이 모든 점에서 전위 그래프의 접선은 수평이어야 합니다. 이는 섹션 0에서< 아르 자형< 아르 자형전위는 변하지 않습니다: ψ = const.
구 외부에서 r>아르 자형도함수는 음수이고 그 값은 거리에 따라 감소합니다. 아르 자형.따라서 전위는 거리에 따라 감소하여 에서 0이 되는 경향이 있습니다. 실제로, 우리가 잠재력을 찾고 있는 지점이 더 멀리 위치할수록 전하 단위를 이 지점에서 무한대로 이동할 때 수행해야 하는 작업이 줄어듭니다. 잠재적인 값 ψ at 아르 자형> 아르 자형구의 중심에 위치한 점전하와 동일합니다.
잠재력이 구 표면에서 점프를 경험할 수 있습니까? r =아르 자형? 당연히 아니. 잠재적인 점프는 단위 전하가 매우 가까운 두 지점 사이를 이동할 때를 의미합니다. 1 그리고 2 전기장은 유한한 일을 할 것이다:
유한하게 남아 있어야 하는데 이는 불가능합니다. 따라서 잠재력은 점프를 경험하지 않습니다.
ψ 대 그래프 아르 자형그림 4, b에 표시됨 .
문제 2. 반경 공 아르 자형볼륨 전체에 고르게 충전됩니다. 완전 충전 용기 큐. 전압과 전위 대 거리의 그래프 그리기 아르 자형공의 중심에서.
이러한 공은 서로 중첩된 수많은 얇은 전하 구체로 구성되어 있다고 상상할 수 있습니다. 각 구는 내부에 필드를 생성하지 않지만 외부에는 중심에 배치된 점 전하와 동일한 필드를 생성합니다. 그러므로 공 바깥쪽에서는 r>아르 자형강도는 점전하의 전계 강도와 동일합니다. 큐공의 중앙에 위치:
공 속, 멀리서 아르 자형필드는 반경이 0에서 0까지인 구체에 의해서만 생성됩니다. 아르 자형(반경이 더 큰 구의 경우 문제의 점이 그 안에 있습니다). 그러므로 먼 곳의 긴장 에스공의 중심으로부터의 전계 강도는 포인트 차지의 전계 강도와 동일합니다. 질문. 공의 중앙에 위치 질문– 반경이 0에서 0까지인 모든 구체의 총 전하량 아르 자형, 즉 반경의 공의 전하 아르 자형.반경의 공 위에 있는 경우 아르 자형청구된 금액 큐,그런 다음 반경의 공당 아르 자형충전해야 할 거야
따라서 공 내부의 전계 강도는 다음과 같습니다. 
– 거리에 따라 선형적으로 증가합니다.
공 표면의 한 지점에서 r =아르 자형점프의 긴장감을 경험하지 않습니다. 이는 다음에 따른다. 일반 규칙, 이 경우 표면 전하 밀도는 0이므로 공은 균일하게 충전되고 무한히 작은 전하는 무한히 얇은 표면층에 떨어집니다.
종속성 그래프 이자형~에서 아르 자형도 5에 도시된 바와 같이,
이제 잠재력의 그래프를 그려보겠습니다. 잠재력의 파생
항상 음수( 이자형≥ 0). 따라서 증가함에 따라 아르 자형잠재력은 단조롭게 감소해야 합니다. 그 시점에 r = 0 전위의 미분은 0입니다. 따라서 그래프 c의 접선은 다음과 같습니다. 이 지점은 수평입니다: 지점에서 r = 0의 잠재력은 최대값을 갖습니다. 그 시점에 아르 자형 = 아르 자형잠재력도 파생 경험도 점프하지 않습니다. 첫 번째는 잠재력에 대한 일반 규칙을 따르며 두 번째는 위에서 이미 논의했습니다. 따라서 거리에 대한 전위의 의존성을 나타내는 곡선은 아르 자형 < 아르 자형그리고 아르 자형 > 아르 자형그 시점에 아르 자형= 아르 자형짝짓기해야 함 - 깨지지 않고 원활하게 서로 통과합니다. 잠재력이 있습니다. ψ 대 그래프 아르 자형그림 5에 제시된 b.
문제 3. 두 평면은 서로 멀리 떨어져 평행하다 디그리고 기소된 표면 밀도각각 σ 1 과 σ 2 를 충전하십시오. 좌표에 따른 전계강도와 전위의 그래프를 그린다. 엑스(중심선 오플레이트에 수직). 플레이트에 전하가 있는 경우(그림 6, a)와 다른 경우(그림 7, a)를 고려하십시오.
쌀. 6 그림. 7
각 평면은 양면에 균일한 전기장을 생성하며 그 강도는 다음과 같습니다.
중첩 원리를 사용하여 동일한 전하의 경우 그림 6, b의 그래프에 도달하고, 다른 전하의 경우 그림 7, b의 그래프에 도달합니다. 장력 서지는 다시 일반 규칙에 해당합니다.
전위에 해당하는 그래프는 그림 6, c 및 7, c에 나와 있습니다. . 일부 영역에서는 전계 강도가 일정하기 때문에 좌표에 대한 전위의 의존성이 선형입니다. 전계 강도가 급등하는 곳에서 꼬임이 발생합니다.
이 문제에서 전위는 에서 0이 되는 경향이 없습니다. 이는 분명히 평면이 무한하다는 사실 때문입니다. 실제로 실제 플레이트의 크기는 항상 제한되어 있습니다. 이로 인해 플레이트로부터의 거리가 멀어짐에 따라 전위가 감소합니다.
문제 4. 두 개의 동일한 평행판에는 전하가 있습니다. + 큐그리고 - 큐. 전위차는 어떻게 변하는가? 유거리가 증가함에 따라 판 사이 디그들 사이에? 종속성 그래프 그리기 유~에서 디.
플레이트 사이의 거리가 크기보다 훨씬 작다면 이러한 시스템은 플랫 커패시터로 간주될 수 있습니다. 그 다음에 
– 전압은 거리에 따라 선형적으로 증가합니다(그림 8의 초기 부분).
이는 전계 강도가 . 판 사이의 거리가 판의 크기와 비슷해지면 판 사이의 공간 외부에 전기장이 나타납니다. 그러면 소위 가장자리 효과가 중요해지고 거리에 대한 전위의 의존성은 매우 복잡해집니다. 그러나 플레이트 사이 영역의 장 약화로 인해 선형 법칙에 따른 것보다 전압이 더 느리게 증가한다는 것이 질적으로 분명합니다(그림 8의 중간 부분). 플레이트 사이의 거리가 더 증가하면 크기보다 훨씬 커집니다. 그러면 각 판은 이미 고립된 몸체로 간주될 수 있으며 그 잠재력은 다음과 같습니다. 씨 0 – 단독 플레이트의 용량. 따라서 매우 먼 거리에서는 전위차가 판 사이의 거리에 더 이상 의존하지 않습니다(의존성 그래프). 유~에서 디.그림 8에는 수평 점근선이 있습니다).
에너지 보존 법칙과 관련된 정전기 문제를 해결할 때 가장자리 효과가 중요한 것으로 나타나는 경우가 많습니다. 예를 들어 이 버전의 전자 가속기를 고려해보세요.
문제 5. 전위차로 충전된 평평한 축전기의 판에서 유관통 구멍이 만들어집니다. 커패시터는 커패시터의 전기장에 수직으로 향하는 일정한 자기장에 배치됩니다(그림 9). 전자는 커패시터 플레이트 사이의 공간으로 날아가서 가속되어 에너지를 얻습니다. 이자형유구멍으로 날아가서... 원을 그리며 자기장을 움직이면 커패시터로 돌아갑니다. 그런 다음 다시 가속되고, 더 큰 반경의 원으로 이동하고, 다시 커패시터로 들어갑니다. 언뜻 보면 이런 식으로 전자를 높은 에너지로 가속하는 것, 즉 가속기를 만드는 것이 가능한 것 같습니다. 그렇습니까?
이러한 가속기는 작동하지 않는 것으로 나타났습니다. 가장자리 효과는 고려되지 않습니다. 커패시터 외부에는 항상 약한 전기장이 있어 전자가 원 주위를 이동할 때 전자의 속도가 느려집니다. 이 경우 장의 음의 일은 커패시터에서 전자를 가속할 때의 양의 일과 정확히 동일합니다. 정전기 장에서의 일은 궤적의 모양에 의존하지 않습니다. 자기장은 아무런 작용도 하지 않습니다(로렌츠 힘은 전자의 속도에 수직입니다). 따라서 전자가 출발점으로 돌아올 때 전자에 작용하는 모든 힘이 행한 총 일은 0이 되고 전자의 운동에너지는 변하지 않습니다. 가속기가 작동하지 않습니다.
수업 과정
1. 힘의 선이 평행한 직선이고 힘의 선에 수직인 방향으로만 강도의 절대값이 변하는 정전기장이 존재할 수 있습니까(그림 10)?
2. 반경이 있는 두 개의 동심원 금속 구 아르 자형 1과 아르 자형 2개는 요금이 청구되었습니다 큐 1과 큐각각 2개. 임의의 거리에서 전기장의 세기와 전위를 구합니다. 아르 자형구체의 중심에서. 종속성 그래프 그리기 이자형~에서 아르 자형그리고 에서 아르 자형. 같은 요금과 다른 요금의 경우를 생각해 보세요. 해당 사례의 그래프는 어떻게 생겼나요? 큐 1 = –큐 2(구형 커패시터)?
3. 포인트 충전 큐반경의 금속 구로 둘러싸여 있음 아르 자형유료로 큐.임의의 거리에서 전계 강도와 전위 찾기 아르 자형요금에서 큐그것이 구의 중심에 있다면; 종속성 그래프 그리기 이자형~에서 아르 자형그리고 에서 아르 자형.전하가 구의 중심에서 이동하면 그래프가 어떻게 변합니까? 금속 구가 접지된 경우에도 동일한 문제를 해결하십시오.
4. 전자는 평평한 축전기의 판 사이의 공간으로 날아가서 그 속도가 자력선의 방향과 예각을 이룹니다. 그런 다음 커패시터를 움직일 때 속도가 느려지고 더 낮은 속도로 날아갑니다. 그의 운동 에너지감소할 것입니다. 그러면 커패시터의 에너지가 증가합니까?
5. 용량이 동일한 두 개의 동일한 커패시터 씨각각, 그 중 하나는 전압으로 충전됩니다. 유두 번째는 충전되지 않고 병렬로 연결됩니다. 커패시터를 연결하기 전과 연결한 후 시스템의 에너지를 구합니다. 이 에너지는 왜 동일하지 않습니까?
6. 포인트 충전 큐반경의 충전되지 않은 금속 구 외부에 있습니다. 아르 자형거리에 디그 중심에서. 구체의 잠재력을 찾아보세요.
답변.
1. 그럴 수 없습니다. 그렇지 않으면 폐루프를 따라 전하를 이동시키기 위해 수행된 작업은 0이 아닐 것입니다.
2. 언제 아르 자형 1 > 아르 자형> 0 장력 이자형= 0 및 
; ~에 아르 자형 2 > 아르 자형 > 아르 자형그리고 
; ~에 아르 자형 > 아르 자형 2 
그리고 
(그림 11).
3. 언제 아르 자형 > 아르 자형> 0 장력 및 
; ~에 아르 자형 > 아르 자형
그리고 
(그림 12).
4. 커패시터의 에너지는 변하지 않습니다. 전자와 커패시터 사이의 상호 작용 에너지가 변경됩니다(시작점과 끝점에서 전자를 무한대로 이동시키는 작업은 동일하지 않습니다).
5. 
(공급선의 저항에 관계없이) 에너지의 정확히 절반이 열로 변했습니다.
6. (구의 전위는 중심과 동일하며, 구에 유도된 전하장의 총 전위는 0입니다.)
거리에 따른 점전하의 전기장 전위 공식을 도출하는 것은 상당히 복잡하므로 이에 대해 자세히 설명하지 않겠습니다. 점전하의 전계 강도는 거리에 따라 감소하며, 전위를 찾으려면 가변 쿨롱 힘이 수행한 작업을 계산해야 합니다.
점전하의 전계 전위 표현은 다음과 같은 형식을 갖습니다.
양전하를 띠는 점의 전위도 양전하이고 음전하를 띠는 점의 전위는 음이라는 것은 명백합니다.
공식 (8.25)은 제로 전위 수준의 특정 선택에 해당합니다. 전하로부터 무한히 떨어진 필드 포인트의 잠재력을 0으로 간주하는 것이 관례입니다. 이러한 0 레벨 선택은 편리하지만 반드시 필요한 것은 아닙니다. 전위(8.25)에 상수 값을 추가하는 것이 가능합니다. 이는 필드의 모든 지점 사이의 전위차를 변경하지 않으며 실제적인 의미를 갖습니다.
무한대에서 점의 전위가 0으로 간주되면 점 전하의 필드 전위는 다음과 같이 간단합니다. 물리적 의미. 값을 공식 (8.24)에 대입하면 다음을 얻습니다.
결과적으로, 점전하로부터 멀리 떨어져 있는 정전기장의 전위는 공간의 주어진 지점에서 무한대의 지점으로 단위 양전하를 이동시키는 전기장의 작업과 수치적으로 동일합니다.
공식 (8.25)은 반경보다 크거나 같은 거리에서 균일하게 대전된 공의 필드 전위에 대해서도 유효합니다. 왜냐하면 공 외부와 표면에 있는 균일하게 대전된 공의 필드는 다음 위치에 있는 점 전하의 필드와 일치하기 때문입니다. 구의 중심.
우리는 포인트 충전의 현장 잠재력을 고려했습니다. 모든 신체의 전하는 정신적으로 각각이 점 전하를 나타낼 정도로 작은 요소로 나눌 수 있습니다. 그런 다음 임의 지점의 필드 전위는 개별 지점 전하에 의해 생성된 전위의 대수적 합으로 결정됩니다.
이 관계는 필드 중첩 원리의 결과입니다.
두 점 전하의 상호 작용의 잠재적 에너지.점전하의 장 전위에 대한 표현을 알면 두 점전하 사이의 상호 작용의 위치 에너지를 계산할 수 있습니다. 특히 이것은 전자와 원자핵의 상호 작용 에너지일 수 있습니다.
점전하의 전기장에서 전하의 위치 에너지는 전하와 전하장의 전위의 곱과 같습니다
공식 (8 25)을 사용하여 에너지에 대한 표현을 얻습니다.
혐의에 동일한 표시가 있는 경우 잠재력그들의 상호 작용은 긍정적입니다. 서로의 전하를 밀어낼 때 쿨롱 힘이 할 수 있는 일이 더 커지기 때문에 전하 사이의 거리가 작을수록 더 커집니다. 전하의 부호가 반대이면 에너지는 음수이고 최대 값은 0에 도달합니다.
