இரண்டு கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள புல வலிமையைக் கண்டறியவும். வெற்றிடத்தில் மின்சார புலம். பதற்றம் மற்றும் சாத்தியம்

நிலையான கட்டணங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு ஒரு மின்சார புலத்தின் மூலம் நிகழ்கிறது, இது அழைக்கப்படுகிறது மின்னியல்.

ஒரு மின்னியல் புலம் எந்தப் புள்ளியிலும் அதன் வலிமை அறியப்பட்டால் அது முழுமையாகக் குறிப்பிடப்பட்டதாகக் கருதப்படுகிறது.

பதற்றம் மின்னியல் புலம் - VFV, இது ஒரு சக்தி பண்பு மின்சார புலம்மற்றும் ஒரு யூனிட்டில் செயல்படும் விசைக்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம், புலத்தில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் வைக்கப்படும் நேர்மறை புள்ளி கட்டணம், மேலும் நேர்மறை புள்ளி கட்டணத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் விசையைப் போலவே இயக்கப்படுகிறது:

பதற்றம் அலகுகள் [E] = B/m = N/Cl.

, (2.2)

எங்கே கே - ஒரு புலத்தை உருவாக்கும் கட்டணம்,

ஆர் - கட்டணத்திலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட புள்ளிக்கு தூரம்.

புலம் கட்டண முறையால் குறிப்பிடப்பட்டால், அது உள்ளது மேல் நிலை கொள்கை மின்னியல் புலங்களின் (சூப்பர்போசிஷன்): கட்டண முறையால் உருவாக்கப்பட்ட புலத்தின் வலிமையானது, ஒவ்வொரு கட்டணங்களாலும் தனித்தனியாக ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமைகளின் வடிவியல் தொகைக்கு சமம்:

. (2.3)

சூத்திரத்திலிருந்து (2.1) இது பின்வருமாறு:

,

ஈ பதற்றத்தால் களத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால் கட்டணம் கே > 0, பின்னர் சக்தியின் திசை , அவருக்கு நடிப்பு, மற்றும் பதற்றம் பொருத்தம், மற்றும் என்றால் கே < 0, பின்னர் வலிமை எதிர் திசையில் இயக்கப்பட்டது (படம் 9).

வரைபட ரீதியாக, மின்னியல் புலம் பயன்படுத்தி குறிப்பிடப்படுகிறது மின் கம்பிகள்.

சக்தியின் கோடுகள் - ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் அதன் தொடுகோடுகள் திசையன் திசையுடன் ஒத்துப்போகும் கோடுகள் . பதற்றத்தின் கோடுகள் ஒருபோதும் கடக்காது.

ஜி

கோடுகளின் வலிமையானது டென்ஷன் வெக்டரின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும், கோடுகளின் திசை ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது இருந்து நேர்மறை கட்டணம் செய்ய எதிர்மறை (படம் 10, a).

எளிமையான மின்னியல் புலம் ஓ ஒரேவிதமான புலம் - திசையன் எந்த புள்ளியில் ஒரு புலம் அளவு மற்றும் திசையில் ஒரே மாதிரியாக உள்ளது (படம் 10, ஆ). ஒரே மாதிரியான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட விமானத்தின் புலம், இரண்டு விமானங்கள், ஒரே மாதிரியானவை (படம் 10, c).

1

. இரண்டு புள்ளி கட்டணங்களின் புல வலிமையின் திசையை A புள்ளியில் தீர்மானிக்கவும், அவற்றிலிருந்து சமமான தொலைவில் ( | கே 1 | = |கே 2 |).

2

. எந்த புள்ளிவிவரங்களில் விளைந்த புலத்தின் வலிமை உள்ளது கட்டணங்களுக்கு இடையிலான தூரம் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால் புள்ளி A செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது ( | கே 1 | = | கே 2 | )?

3

. எந்தப் படம் ஒரு நிறை கொண்ட தூசிப் புள்ளியைக் காட்டுகிறது மீ அது சமநிலையில் இருக்க முடியுமா?

4. இரண்டு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எல்லையற்ற நீண்ட விமானங்களால் புலம் உருவாக்கப்படுகிறது (| σ 1 | = |σ 2 |). எந்த நிலையில் A புள்ளியில் உள்ள மின்னியல் புல வலிமை பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம்? கட்டுமானங்களை முடித்து விளக்கவும்.

5



. இரண்டு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எண்ணற்ற நீண்ட வெற்று சிலிண்டர்களால் புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. A, B, C புள்ளிகளில் விளைந்த புல வலிமையின் திசைகளைத் தீர்மானிக்கவும்.

6. ஒரே மாதிரியான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட குவிந்த மற்றும் வெட்டும் கோளங்களால் புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. A, B, C புள்ளிகளில் விளைந்த புல வலிமையின் திசையைத் தீர்மானிக்கவும்.

2.2 பதற்றம் திசையன் ஓட்டம். ஆஸ்ட்ரோகிராட்ஸ்கி-காஸ் தேற்றம்

மின்னியல் புல வலிமை கோடுகள் வரையப்படுகின்றன, இதனால் ஒரு அலகு செங்குத்தாக உள்ள பகுதி முழுவதும் அவற்றின் அடர்த்தி திசையன் மாடுலஸுக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும். .

பின்னர் ஒரு அடிப்படை தளத்திற்கு

, பதற்றம் கோடுகள் கடந்து செல்லும், நீங்கள் ஒரு பண்பு அறிமுகப்படுத்த முடியும் மின்னியல் புல வலிமை திசையன் ஓட்டம்

- SPV, மின்னியல் புலத்தின் தீவிரத்தை வகைப்படுத்துகிறது மற்றும் எண்ரீதியாக வெக்டார்களின் ஸ்கேலர் தயாரிப்புக்கு சமம் மற்றும்

:

எங்கே α - நேர்மறை இயல்பான இடையே கோணம் தளம் மற்றும் பதற்றம் திசையன் (படம் 11).

தன்னிச்சையான மூடிய மேற்பரப்புக்கு எஸ் இந்த மேற்பரப்பு வழியாக பதற்றம் திசையன் ஓட்டம்

ஓட்ட அலகுகள் [F] = V∙m.

கோணத்தைப் பொறுத்து α , ஓட்டம் இருக்கலாம்:

அதிகபட்சம் ( எஃப் = அதிகபட்சம்), என்றால் α = 0;

நேர்மறை ( எஃப்> 0), 0 என்றால்< α < 90º;

பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம் ( எஃப்= 0), என்றால் α = 90º;

எதிர்மறை ( எஃப் < 0), если 90º < α < 180º.

பி ஒரு திசையன் ஓட்டத்தை கருத்தில் கொள்வது வழக்கம் , மேற்பரப்பை விட்டு வெளியேறுவது நேர்மறை மற்றும் நுழைவது எதிர்மறையானது (படம் 12, அ) ஒரு மூடிய மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தை மறைக்கவில்லை என்றால், அதன் வழியாக பாய்ச்சல் 0 க்கு சமமாக இருக்கும், ஏனெனில் மேற்பரப்பில் நுழையும் பதற்றக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை சமமாக இருக்கும். அதை விட்டு வெளியேறும் வரிகளின் எண்ணிக்கைக்கு. (படம் 12, ஆ).

ஆஸ்ட்ரோகிராட்ஸ்கி-காஸ் தேற்றம் தீர்மானிக்கிறது எஃப் E எந்த மூடிய மேற்பரப்பு வழியாகவும் மற்றும் சமச்சீர் கொண்ட அதிக எண்ணிக்கையிலான கட்டணங்களின் விஷயத்தில் மின்னியல் புல வலிமையைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது.

ஆஸ்ட்ரோகிராட்ஸ்கி-காஸ் தேற்றம் : ஒரு தன்னிச்சையான மூடிய மேற்பரப்பு வழியாக மின்னியல் புல வலிமை திசையன் ஓட்டம், இந்த மேற்பரப்பால் மூடப்பட்ட கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகையின் விகிதத்திற்கு சமமாக உள்ளது ε ε 0 :

. (2.4)

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல் வெற்றிடத்தில் அல்லது காற்றில் இருந்தால், அதன் மின்கடத்தா மாறிலி ε = 1, பின்னர் அதை மேலும் முடிவுகளில் தவிர்க்கிறோம்.

ஆஸ்ட்ரோகிராட்ஸ்கி-காஸ் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்தி புலங்களைக் கணக்கிடுவதற்கான முறை பிரிவு 2.2.2 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

இந்த பிரிவின் நோக்கங்கள் மின்னியல் புலத்தின் வலிமையைக் கண்டறிவதில் அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் பயன்படுத்தப்படும் கணக்கீட்டு முறைகள் புலத்தை உருவாக்கும் கட்டணங்கள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதைப் பொறுத்தது.

இந்த பிரிவில் உள்ள சிக்கல்களின் முக்கிய வகைகள்:

புலம் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட புள்ளி கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்டது (பிரிவு 2.2.1);

புலம் சார்ஜ் செய்யப்பட்டதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது: ஒரு எண்ணற்ற நீளமான உருளை (நூல்), ஒரு எல்லையற்ற விமானம், ஒரு கோளம், ஒரு பந்து (பிரிவு 2.2.2);

புலம் எளிய வடிவத்தின் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலால் உருவாக்கப்பட்டது, இது எல்லையற்ற சிலிண்டர் (நூல்), எல்லையற்ற விமானம், ஒரு கோளம் அல்லது பந்து (பிரிவு 2.2.3) அல்ல.

வோலோக்டா மாநில தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம்

இயற்பியல் துறை

எலக்ட்ரோஸ்டாடிக்ஸ் மற்றும் DC கரன்ட்

பகுதி 3

தொகுத்தவர்: எல்.ஏ. குசினா, இயற்பியல் மற்றும் கணித அறிவியல் வேட்பாளர், இணைப் பேராசிரியர்

வோலோக்டா

2011

1. கூலம்பின் சட்டம். புல வலிமை. காஸ் தேற்றம்

கூலம்பின் சட்டம்.

- புல வலிமையை தீர்மானித்தல்;

,

- சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை;

- மின்கடத்தா மின்கடத்தா மாறிலி;

- ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமை;

,

,

- வால்யூமெட்ரிக், மேற்பரப்பு, நேரியல் சார்ஜ் அடர்த்தி;

- விமானம் துறையில் வலிமை;

- மின்தேக்கி புல வலிமை;

- நூலின் புல வலிமை (சிலிண்டர் at ஆர்>ஆர், ஆர்- சிலிண்டரின் ஆரம்);

- மின்சார இடப்பெயர்ச்சி திசையன்;

,

- பதற்றம் திசையன் ஓட்டம்;

,

- மின்சார இடப்பெயர்ச்சி திசையன் ஃப்ளக்ஸ்;

,

- காஸ் தேற்றம்.

^ சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பிரச்சனை 1

200 nC/m நேரியல் அடர்த்தி கொண்ட மெல்லிய நேரான கம்பியின் மீது சீராக விநியோகிக்கப்படும் மின்னூட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புலத்தின் வலிமையைத் தீர்மானிக்கவும், அதன் நடுவில் இருந்து 40 செமீ தொலைவில், தடியின் நடுவில் செங்குத்தாக மீட்டெடுக்கப்பட்ட ஒரு புள்ளியில். கம்பி நீளம் 60 செ.மீ.

ஆர் முடிவு

தடியை எல்லையற்ற கூறுகளாக உடைப்போம் dl=dy; ஒய்- ஒருங்கிணைப்பு இந்த உறுப்பு. உறுப்பு கட்டணம் dq=τ dyபுள்ளி போல் கருதலாம். கட்டணத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமை dqதொலைவில் புள்ளி A இல் ஆர்கட்டணம் இருந்து சமம்:

, (1)

எங்கே

; (2)

α - தடிக்கு செங்குத்தாக மற்றும் ஆரம் திசையன் இடையே கோணம் ஆர்புள்ளி A. இலிருந்து வரையப்பட்ட கம்பியின் உறுப்பு. பதற்றம் திசையன் திசைக்கு, படம் 1 ஐப் பார்க்கவும். ஏனெனில்

,அந்த

, அந்த

. (3)

கணிப்புகளைக் கண்டுபிடிப்போம் dEஒருங்கிணைப்பு அச்சுகளில்:

;

, (4)

இறுதியாக, அச்சின் மொத்த அழுத்தத்தின் கணிப்புகள் ஒருங்கிணைப்பு மூலம் கணக்கிடப்படுகின்றன:

;

, (5)

மேலும், தடியின் முழு நீளத்திலும் ஒருங்கிணைப்பு மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அச்சில் உள்ள கணிப்புகளில் சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை இங்கே பயன்படுத்தப்படுகிறது. பித்தகோரியன் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்தி மொத்த பதற்றம் கணக்கிடப்படுகிறது:

. (6)

கணக்கில் (1) - (4) நாம் (5) பெறுகிறோம்:

நிலையான மதிப்பு

ஒருங்கிணைந்த அடையாளத்திலிருந்து அதை எடுத்து, ஒருங்கிணைப்பின் வரம்புகளை அமைக்கிறோம்: கோணம் α (–α 0) இலிருந்து α 0 ஆக மாறுகிறது.

. அடுத்து, இன் ஆண்டிடெரிவேடிவ் செயல்பாடு

- இது

, மற்றும் இருந்து -

. பிறகு

,

நாங்கள் இறுதியாக பதற்றத்தைப் பெறுகிறோம்:

,

.

பதில்: ஈ=5.4 10 3 V/m.

பணி 2.

ஆரம் 5 செமீ மற்றும் 10 செமீ கொண்ட இரண்டு கோஆக்சியல் இன்ஃபினைட் சிலிண்டர்களில், முறையே τ 1 = 100 nC/m மற்றும் τ 2 = -50 nC/m ஆகிய நேரியல் சார்ஜ் அடர்த்திகளுடன் கட்டணங்கள் சீராக விநியோகிக்கப்படுகின்றன. சிலிண்டர்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி பாரஃபின் மூலம் நிரப்பப்படுகிறது மின்கடத்தா மாறிலி 2. 3 செ.மீ., 9 செ.மீ., 15 செ.மீ தூரத்தில் சிலிண்டர் அச்சில் இருந்து தொலைவில் உள்ள புள்ளிகளில் மின்சார புல வலிமையைக் கண்டறியவும்.

சிக்கலின் சமச்சீரானது காஸின் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது: எந்த மூடிய மேற்பரப்பிலும் மின்னியல் புல வலிமை திசையன் பாய்வது, இந்த மேற்பரப்பால் வகுக்கப்படும் இலவச கட்டணங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் (εε 0):

. (1)

Z இதில் α என்பது திசையன் இடையே உள்ள கோணம் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் மேற்பரப்புக்கு இயல்பானது. காஸியன் மேற்பரப்பை ஒரு உருளை வடிவில் எடுத்துக்கொள்வோம், தரவுக்கு இணையான, உயரம் சமமாக இருக்கும் ம, மற்றும் ஆரம் ஆர். திசையன் மின்னியல் புல வலிமையானது சிலிண்டரின் பக்க மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக மட்டுமே இயக்கப்படும், தளங்களுக்கு இணையாக (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்), பின்னர் (1) இடது பகுதியில் சிலிண்டரின் பக்க மேற்பரப்பு வழியாக மட்டுமே பங்களிப்பை எடுக்க வேண்டும். கணக்கில் (அடிப்படைகள் α=90 0, cosα=0) , மற்றும் பக்க மேற்பரப்புக்கு α=0, cosα=1. கூடுதலாக, சமச்சீர் காரணமாக, காஸியன் சிலிண்டரின் பக்கவாட்டு மேற்பரப்பில் எந்த புள்ளியிலும் பதற்றத்தின் மதிப்பு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் மதிப்பு ஈஒருங்கிணைந்த அடையாளத்திலிருந்து வெளியே எடுக்கலாம். பிறகு

, (2)

எங்கே

- காஸியன் சிலிண்டரின் பக்கவாட்டு மேற்பரப்பின் பரப்பளவு.

இப்போது (1) வலது பக்கத்தை கணக்கிடுவோம். இந்த வழக்கில், மூன்று வழக்குகள் பரிசீலிக்கப்பட வேண்டும்:

1) ஆர் 1
2) ஆர் 1
q=τ 1 ம. (3)

(1) - (3) இலிருந்து நாம் பெறுகிறோம்:

, எங்கே . இங்கு மாற்றீடு செய்யப்பட்டது

.

3) R 2 q=( τ 1 +τ 2 )ம, பிறகு

,

பதில்: ஈ 1 =0; ஈ 2 =10 4 V/m; ஈ 3 =6. 10 3 V/m.

2. புள்ளி கட்டணங்களின் தொடர்பு ஆற்றல். சாத்தியமான

- புள்ளி கட்டணங்களின் தொடர்பு ஆற்றல்;

- திறனை தீர்மானித்தல்;

- ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புலம் சாத்தியம்;

,

- சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை;

- புள்ளி கட்டணங்களின் அமைப்பின் சாத்தியமான ஆற்றல்;

ஒரு கட்டணத்தை நகர்த்துவதற்கான களத்தின் வேலை;

,

,

- பதற்றம் மற்றும் சாத்தியம் இடையே இணைப்பு.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பணி 3.

200 nC/m நேரியல் அடர்த்தி கொண்ட மெல்லிய நேரான கம்பியின் மீது ஒரே சீராக விநியோகிக்கப்படும் மின்னூட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புலத்தின் திறனைத் தீர்மானிக்கவும், தடியின் முனைகளில் ஒன்றில் செங்குத்தாக 40 செ.மீ தொலைவில் மீட்டமைக்கப்பட்ட ஒரு புள்ளியில். இதிலிருந்து. கம்பி நீளம் 30 செ.மீ.

தீர்வு

ஆர் தடியை எல்லையற்ற கூறுகளாக உடைப்போம் dl=dy; ஒய்- இந்த உறுப்பின் ஒருங்கிணைப்பு (படம் 3). உறுப்பு கட்டணம் dq=τ dyபுள்ளி போல் கருதலாம். கட்டணத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புல சாத்தியம் dqதொலைவில் புள்ளி A இல் ஆர்கட்டணம் இருந்து சமம்:

, (1)

எங்கே
^

. (2)

சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையின்படி, முழு திறன்

. (3)

தடியின் முழு நீளத்திலும் ஒருங்கிணைப்பு மேற்கொள்ளப்படுகிறது. பிறகு

இங்கே, நிலையானது

ஒருங்கிணைந்த குறியிலிருந்து வெளியே எடுக்கப்பட்டு, செயல்பாட்டிற்கான எதிர்வழிச் செயல்பாடாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது

இருக்கிறது

, என்ன எம் வேறுபாட்டின் மூலம் நீங்கள் சரிபார்க்கலாம்:

சூத்திரம் (4) ஐப் பயன்படுத்தி நாம் சாத்தியத்தை கணக்கிடுகிறோம்:

பதில்: φ=1250 வி.

பணி 4.

ஆரம் 5 செமீ மற்றும் 10 செமீ கொண்ட இரண்டு கோஆக்சியல் இன்ஃபினைட் சிலிண்டர்களில், முறையே τ 1 = 100 nC/m மற்றும் τ 2 = -50 nC/m ஆகிய நேரியல் சார்ஜ் அடர்த்திகளுடன் கட்டணங்கள் சீராக விநியோகிக்கப்படுகின்றன. சிலிண்டர்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி பாரஃபின் மூலம் நிரப்பப்பட்டிருக்கும் மின்கடத்தா மாறிலி 2. சிலிண்டர்களுக்கு இடையே உள்ள சாத்தியமான வேறுபாட்டைக் கண்டறியவும்.

ஆர் முடிவு

சிக்கல் 2 இல் பெறப்பட்ட முடிவுகளைப் பயன்படுத்துவோம்: சிலிண்டர்களுக்கு இடையே உள்ள மின்னியல் புல வலிமை, at ஆர்காஸ் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட 1 rR 2 இதற்குச் சமம்:

. (1)

பதற்றம் மற்றும் சாத்தியம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவின் சூத்திரத்தின்படி

, (2)

புலக் கோட்டுடன் ஒருங்கிணைப்பை எடுத்துக்கொள்வது மிகவும் வசதியானது, எனவே, தீவிரத்தின் திசையானது ஆரம் திசையன் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது. மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு விளிம்பு நீளம் உறுப்பு

, α=0. (1) ஐ (2) மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்:

,

.

பதில்: Δ φ =624 IN.

3. மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு. இருமுனை

- மின்சார இருமுனை கணம்;

- மின் துறையில் இருமுனையில் செயல்படும் சக்தியின் தருணம்;

,

- மின்கடத்தாவின் துருவமுனைப்பு (துருவமுனைப்பு திசையன்);

, எங்கே - மின்கடத்தாவின் மின்கடத்தா உணர்திறன்;

- மின் இடப்பெயர்ச்சி திசையன்.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பணி 5.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மற்றும் மூலத்திலிருந்து துண்டிக்கப்பட்ட காற்று மின்தேக்கியின் புல வலிமை சமமாக இருக்கும் ஈ 0 . மின்கடத்தா மாறிலி ε கொண்ட மின்கடத்தா தட்டு தட்டுகளுக்கு இணையாக மின்தேக்கியில் வைக்கப்பட்டது. கண்டுபிடி மேற்பரப்பு அடர்த்திமின்கடத்தா முகங்களில் பிணைக்கப்பட்ட கட்டணங்கள், மின்தேக்கி தட்டுகளில் இலவச கட்டணங்களின் மேற்பரப்பு அடர்த்தியின் மூலம் அதை வெளிப்படுத்தவும்; மின்கடத்தாவில் புல வலிமையைக் கண்டறியவும், அத்துடன் பிணைக்கப்பட்ட கட்டணங்களால் மட்டுமே உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமையைக் கண்டறியவும்; மின்சார இடப்பெயர்ச்சி திசையன் மற்றும் மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு ஆகியவற்றின் மதிப்பு.

வெற்றிடத்தில் உள்ள வலிமையுடன் ஒப்பிடும்போது மின்கடத்தாவிலுள்ள புல வலிமை ε மடங்கு குறைகிறது

. (1)

மின்கடத்தாவில் உள்ள மொத்த (மொத்த) புலம் இலவச கட்டணங்களின் புலத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தொடர்புடைய (தூண்டப்பட்ட) :

, ஆனாலும் மற்றும் எதிர் திசையில் இயக்கப்படுகின்றன (படம் 4 ஐப் பார்க்கவும்), எனவே E=E 0 –ஈ′,

என் பிணைக்கப்பட்ட கட்டணங்களின் புல வலிமையை பிணைக்கப்பட்ட கட்டணங்களின் மேற்பரப்பு அடர்த்தியின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம் (ஒரு மின்தேக்கியின் புல வலிமை):

, (3)

பின்னர், கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது (2):

. (4)

இதேபோல், இலவச கட்டணங்கள் மட்டுமே கள வலிமை

, பின்னர் (4) இலிருந்து:

. (5)

மின்சார இடப்பெயர்ச்சி திசையன் எனவே

. (6)

அடுத்து, முதல்

மற்றும் திசையன்கள் , மற்றும் சமமாக இயக்கப்படுகிறது, பின்னர்:

நீங்கள் சரிபார்க்கலாம் (7): வரையறையின்படி, துருவமுனைப்பு திசையன் என்பது பொருளின் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு மொத்த இருமுனை தருணத்திற்கு சமம்:

, (8)

மேலும் ஒரு மின்கடத்தா தகட்டின் இருமுனை கணம் முகங்களில் ஒன்றில் உள்ளமைக்கப்பட்ட பிணைப்பு மின்னூட்டத்தின் தயாரிப்புக்கு சமம்

, இருமுனை கைக்கு – தட்டு தடிமன் ஈ, பிறகு

, (9)

தட்டு அளவு Δ என்பதால் வி=எஸ் . ஈ. (4) மற்றும் (9) இலிருந்து (7) பெறுகிறோம்.

பதில்:

;

;

;

;

;

.

^

4. நடத்துனர்கள். மின்தேக்கிகள். கடத்தி கொள்ளளவு; மின்தேக்கி.

மின்சார புலத்தில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்

,

- ஒரு கடத்தி, மின்தேக்கியின் கொள்ளளவை தீர்மானித்தல்;

- பந்தின் திறன்.

- புல வலிமைக்கும் மின்தேக்கி மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான உறவு.

- ஒரு தட்டையான மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு;

- மின்தேக்கிகளை இணையாக இணைக்கும் போது மொத்த கொள்ளளவு;

- மின்தேக்கிகள் தொடரில் இணைக்கப்படும் போது மொத்த கொள்ளளவு

மின்சார புலத்தில் ஒரு துகள் மூலம் பெறப்பட்ட ஆற்றல்.

^ சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பிரச்சனை 6

ஒவ்வொன்றும் 100 pF திறன் கொண்ட ஒரே மாதிரியான இரண்டு பிளாட் ஏர் மின்தேக்கிகள் பேட்டரியை உருவாக்க தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்தேக்கிகளில் ஒன்றின் தட்டுகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி பாரஃபின் மூலம் 2 மின்கடத்தா மாறிலியுடன் நிரப்பப்பட்டால், பேட்டரி திறன் எவ்வளவு மாறும் என்பதைத் தீர்மானிக்கவும்.

தீர்வு

மின்தேக்கிகள் தொடரில் இணைக்கப்படும் போது மொத்த கொள்ளளவு உடன் 1 மற்றும் உடன் 2 சூத்திரத்திலிருந்து காணலாம்:

. எனவே, திறன் கொண்ட இரண்டு ஒத்த மின்தேக்கிகளைக் கொண்ட பேட்டரியின் மொத்த திறன் உடன் 0 (மின்தேக்கிகளில் ஒன்றை பாரஃபினுடன் நிரப்புவதற்கு முன்) இதற்கு சமம்:

. மின்தேக்கிகளில் ஒன்றை பாரஃபினுடன் நிரப்பிய பிறகு, அதன் திறன்

, மற்றும் நிரப்புவதற்கு முன் அது சமமாக இருந்தது

, அதாவது, திறன் அதிகரித்துள்ளது ε ஒருமுறை:

. புதிய மொத்த பேட்டரி திறனைக் கண்டுபிடிப்போம்:

. எனவே, பேட்டரி திறன் மாற்றம் இதற்கு சமம்:

. எண் மதிப்புகளை மாற்றுவோம்:

.

பதில்:

.

5. மின்னியல் புல ஆற்றல். புல ஆற்றல் அடர்த்தி

- சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கடத்தியின் ஆற்றல்;

- சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்தேக்கியின் ஆற்றல்;

- பழமைவாத சக்தி மற்றும் இடையே இணைப்பு சாத்தியமான ஆற்றல்;

- அளவீட்டு புல ஆற்றல் அடர்த்தியை தீர்மானித்தல்;

- மின்னியல் புலத்தின் அளவீட்டு ஆற்றல் அடர்த்தி.
^

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பணி 7.

ஈ சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்சார புலம் ( கே=0.2 µC) 5 செமீ ஆரம் கொண்ட உலோகக் கோளத்தால் ஆனது. கோளத்தின் ஆரம் மற்றும் செறிவான கோள மேற்பரப்பால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கோள அடுக்கில் உள்ள புலத்தின் ஆற்றல் என்ன?

தீர்வு:

கோள அடுக்கில் உள்ள புல ஆற்றலை வால்யூமெட்ரிக் ஆற்றல் அடர்த்தி மூலம் கண்டறிவோம், வரையறைக்கு சமம்

, (1)

மற்றும் மின்னியல் புலத்தின் ஆற்றலுக்காக

. (2)

ஒரு தனி உலோக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கோளத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னியல் புலத்தின் தீவிரம் இந்த கோளத்திற்கு வெளியே உள்ளது. ஆர்>ஆர் 0) கோளத்தின் மையத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமைக்கு சமம்:

, (3)

(1) - (3) இலிருந்து எந்த சிறிய தொகுதியிலும் ஆற்றல் அடங்கியுள்ளது டி.வி, சமம்:

. (4)

புலம் கோள சமச்சீராக இருப்பதால் டி.விநீங்கள் ஒரு மெல்லிய கோள அடுக்கை எடுக்க வேண்டும், கொடுக்கப்பட்ட கோளத்திற்கு செறிவு, உள் ஆரம் ஆர், வெளி ஆரம் ( ஆர்+டாக்டர்), பின்னர் இந்த அடுக்குக்குள் தீவிர மதிப்பு ஒரே மாதிரியாகவும் (3) க்கு சமமாகவும் கருதப்படலாம். அடுக்கு மெல்லியதாக இருப்பதால், கோளத்தின் பகுதியை அதன் தடிமன் மூலம் பெருக்குவதன் மூலம் அடுக்கின் அளவைக் கண்டறியலாம்:

. (5)

இறுதியாக, (4) தொகுதிக்கு மேல், அதாவது உள்ளுக்குள் ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் தேவையான ஆற்றலைக் கண்டறிகிறோம் ஆர் 0 ஆர்ஆர்:

,

பதில்: டபிள்யூ=2.4 எம்.ஜே.

6. மின்சாரம். ஓம் மற்றும் கிர்ச்சாஃப் விதிகள்

- தற்போதைய வலிமையை தீர்மானித்தல்;

- கடத்தியின் குறுக்கு பிரிவில் கடந்து செல்லும் கட்டணம்;

- தற்போதைய அடர்த்தியை தீர்மானித்தல்;

- சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கப்பட்ட இயக்கத்தின் போது தற்போதைய அடர்த்தி;

- உள்ளூர் வடிவத்தில் ஓம் விதி;

- மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் எதிர்ப்பின் இடையே இணைப்பு;

- கடத்தி எதிர்ப்பு;

- தொடர் இணைப்பில் மொத்த எதிர்ப்பு;

- இணை இணைப்பில் மொத்த எதிர்ப்பு;

- சங்கிலியின் ஒரே மாதிரியான பிரிவுக்கான ஓம் விதி;

- சுற்று ஒரு அல்லாத சீரான பிரிவில் மின்னழுத்தம்;

- எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்தியை தீர்மானித்தல்;

- ஒரு மூடிய சுற்றுக்கான ஓம் விதி;

- Kirchhoff இன் முதல் விதி (ஒரு முடிச்சுக்கு);

- Kirchhoff இன் இரண்டாவது விதி (ஒரு மூடிய வளையத்திற்கு).

- வெப்பநிலையில் உலோக எதிர்ப்பின் சார்பு.

^ சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

Z அதிர்ஷ்டம் 8.

மின்தடை R 3 இல் மின்னோட்டத்தையும், இந்த எதிர்ப்பின் முனைகளில் மின்னழுத்தத்தையும் தீர்மானிக்கவும் (படம் 10). E 1 =1 V, E 2 =5 V, R 1 =1 Ohm, R 2 =2 Ohm, R 3 =3 Ohm.

தீர்வு:

சிக்கலைத் தீர்க்க, Kirchhoff விதிகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். முதலில், சுற்றுவட்டத்தின் அனைத்து கிளைகளிலும் உள்ள மின்னோட்டங்களின் திசைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கிறோம் (இந்த சிக்கலில் அவற்றில் மூன்று உள்ளன) மற்றும் நீரோட்டங்களை லேபிளிடவும் (படம் 11 ஐப் பார்க்கவும்). சங்கிலியில் இரண்டு முனைகள் உள்ளன (பி மற்றும் இ), எனவே, முதல் விதியின்படி, ஒரு சமன்பாடு எழுதப்பட வேண்டும் (முனைகளின் எண்ணிக்கையை விட ஒன்று குறைவாக):

- ஒரு முனையில் ஒன்றிணைக்கும் மின்னோட்டங்களின் இயற்கணிதத் தொகை பூஜ்ஜியத்திற்குச் சமம். முனை b க்கு இந்த விதியை எழுதுவோம்:

I 1 –I 2 +I 3 =0, (1)

மேலும், முனைக்குள் நுழையும் நீரோட்டங்களை நேர்மறையான அடையாளத்துடன் எடுத்துக்கொள்கிறோம், மற்றும் வெளியேறும் - எதிர்மறை அடையாளத்துடன்.

Kirchhoff இன் இரண்டாவது விதியின்படி, மீதமுள்ள இரண்டு சமன்பாடுகளை எழுதுகிறோம் (நீரோட்டங்கள் இருப்பதைப் போல பல சமன்பாடுகள் உள்ளன):

- மின்னழுத்தத்தின் இயற்கணிதத் தொகையானது எந்த ஒரு மூடிய சுற்றுவட்டத்திலும் உள்ள மின்னழுத்தத்தின் மின்னழுத்தம் குறைகிறது என்பது மின்னோட்ட சக்திகளின் இயற்கணிதத் தொகைக்கு சமம். இங்கே நீங்கள் அறிகுறிகளின் விதிகளையும் பின்பற்ற வேண்டும்: கொடுக்கப்பட்ட பிரிவில் மின்னோட்டத்தை புறக்கணிக்கும் திசை மின்னோட்டத்தின் திசைக்கு நேர்மாறாக இருந்தால், மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை எதிர்மறை அடையாளத்துடன் எடுத்துக்கொள்கிறோம்; ஈ.எம்.எஃப்-ஐ ப்ளஸ்ஸிலிருந்து மைனஸுக்கு அனுப்பினால், அதை எதிர்மறை அடையாளத்துடன் எடுத்துக்கொள்வோம்.


- குறிப்பிட்ட வெப்ப மின்னோட்ட சக்தியை தீர்மானித்தல்;

- உள்ளூர் வடிவத்தில் ஜூல்-லென்ஸ் சட்டம்.

^ சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பணி 9.

12 ஓம்ஸ் எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு கடத்தியின் தற்போதைய வலிமை 10 வினாடிகளில் அதிகபட்ச மதிப்பிலிருந்து பூஜ்ஜியத்திற்கு ஒரே சீராக குறைகிறது. 50 C மின்னழுத்தம் கடத்தி வழியாக சென்றால், குறிப்பிட்ட காலப்பகுதியில் இந்த கடத்தியில் எந்த அளவு வெப்பம் வெளியிடப்படும்?

ஆர் தீர்வு:

ஒரு கடத்தியின் தற்போதைய வலிமை காலப்போக்கில் மாறக்கூடிய சட்டத்தை எழுதுவோம். மின்னோட்டம் ஒரே மாதிரியாக குறைகிறது, அதாவது ஒரு நேரியல் விதியின் படி, அதிகபட்ச மதிப்பிலிருந்து நான் 0 , பின்னர்:

நான்=நான் 0 –kt, (1)

எங்கே

- வேகம் இறங்குதல்தற்போதைய:

டெட்லாஃப், ஏ.ஏ. இயற்பியல் படிப்பு: பாடநூல். பல்கலைக்கழகங்களுக்கான கையேடு / ஏ.ஏ. டெட்லாஃப், வி.எம். யாவர்ஸ்கி. - எம்.: உயர்நிலைப் பள்ளி, 1989.- 608 பக்.

இயற்பியல் படிப்பு: பாடநூல். பல்கலைக்கழகங்களுக்கு: 2 தொகுதிகளில். T. 1 / ed. V.N. லோசோவ்ஸ்கி. – செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க்: லான், 2000. – 576 பக்.

ட்ரோஃபிமோவா, டி.ஐ. இயற்பியல் பாடநெறி / டி.ஐ. ட்ரோஃபிமோவா.-எம்.: உயர். பள்ளி, 1999.-542 பக்.

வடிவமைப்பு தேவைகள் மற்றும் பொதுவான வழிகாட்டுதல்கள்……………………

1. கூலோம்பின் சட்டம் புல வலிமை. காஸ் தேற்றம்……………………….

2. புள்ளி கட்டணங்களின் தொடர்பு ஆற்றல். சாத்தியமான…………..………

3. மின்கடத்தா துருவமுனைப்பு. இருமுனையம்…………………………………………………….

4. நடத்துனர்கள். மின்தேக்கிகள். கடத்தி கொள்ளளவு; மின்தேக்கி. மின்சார புலத்தில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் ……………………………………

5. மின்னியல் புல ஆற்றல். புல ஆற்றல் அடர்த்தி..........

6. மின்சாரம். ஓம் மற்றும் கிர்ச்சோஃப் விதிகள் ……………………………………

7. ஜூல்-லென்ஸ் சட்டம்……………………………………………………………….

8. திரவ மற்றும் வாயுவில் மின்னோட்டம். தெர்மோனிக் உமிழ்வு………………………………

நூலியல் ……………………………………………………………………

மின்சார புல வலிமை என்ற கருத்தைப் பயன்படுத்தி சிக்கல்களைத் தீர்க்கும்போது, ​​​​நீங்கள் முதலில் சூத்திரங்களை (14.8) மற்றும் (14.9) அறிந்து கொள்ள வேண்டும், இது மின்சார புலத்திலிருந்து சார்ஜில் செயல்படும் சக்தியையும் ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமையையும் தீர்மானிக்கிறது. புலம் பல கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்டால், கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் தீவிரத்தை கணக்கிட, நீங்கள் ஒரு வரைபடத்தை உருவாக்க வேண்டும், பின்னர் புலத்தின் வலிமையின் வடிவியல் தொகையாக தீவிரத்தை தீர்மானிக்க வேண்டும்.

பணி 1.ஒரே மாதிரியான இரண்டு நேர்மறை புள்ளி கட்டணங்கள் வெற்றிடத்தில் ஒருவருக்கொருவர் r தொலைவில் அமைந்துள்ளன. இந்த கட்டணங்களிலிருந்து r அதே தூரத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளியில் மின்சார புல வலிமையை தீர்மானிக்கவும்.

தீர்வு.புலம் சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையின்படி, தேவையான தீவிரம் ஒவ்வொரு கட்டணங்களாலும் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமைகளின் வடிவியல் தொகைக்கு சமம் (படம். 14.17): = 1 + 2.

திசையன்கள் 1 மற்றும் 2 இல் கட்டப்பட்ட ஒரு இணையான வரைபடத்தின் மூலைவிட்டமானது விளைந்த புலத்தின் வலிமையாகும், இதன் மாடுலஸ் இதற்கு சமம்:

பணி 2. R = 0.2 மீ ஆரம் கொண்ட ஒரு கடத்தும் கோளம், q = 1.8 10 -4 C ஐ சுமந்து, வெற்றிடத்தில் உள்ளது. தீர்மானிக்கவும்: 1) அதன் மேற்பரப்பில் மின்சார புல வலிமையின் மாடுலஸ்; 2) கோளத்தின் மையத்திலிருந்து r 1 = 10 மீ தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளியில் மின்சார புல வலிமை 1 இன் மாடுலஸ்; 3) கோளத்தின் மையத்தில் பதற்றம் தொகுதி 0.

தீர்வு. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கோளத்தின் மின்சார புலம் அதற்கு வெளியே ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புலத்துடன் ஒத்துப்போகிறது. அதனால் தான்

எனவே,

பணி 3.ஒரு புள்ளி கட்டணம் q = 4 10 -10 C தீவிரம் E 0 = 3 kN/C ஒரு சீரான மின்சார துறையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. புள்ளி A இல் மின்சார புல வலிமையை தீர்மானிக்கவும், புள்ளி கட்டணத்திலிருந்து r = 3 செமீ தொலைவில் அமைந்துள்ளது. கட்டணம் மற்றும் புள்ளி A ஐ இணைக்கும் பிரிவு ஒரு சீரான மின்சார புலத்தின் விசையின் கோடுகளுக்கு செங்குத்தாக உள்ளது.

தீர்வு. சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையின்படி, புள்ளி A இல் உள்ள மின்சார புல வலிமையானது, அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட இந்த கட்டத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரே மாதிரியான புலம் 0 மற்றும் புலம் 1 ஆகியவற்றின் பலங்களின் திசையன் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். மின் கட்டணம். படம் 14.18 இந்த இரண்டு திசையன்களையும் அவற்றின் கூட்டுத்தொகையையும் காட்டுகிறது. சிக்கலின் நிலைமைகளின்படி, திசையன்கள் 0 மற்றும் 1 பரஸ்பர செங்குத்தாக உள்ளன. பாயிண்ட் சார்ஜ் புல வலிமை

பின்னர் புள்ளி A இல் உள்ள மின்சார புல வலிமை:

பணி 4.ஒரு சமபக்க முக்கோணத்தின் செங்குத்துகளில் a = 3 cm பக்கத்துடன் q 1 = q 2 = 10 -9 C, q 3 = -2 10 -9 C ஆகிய மூன்று புள்ளி கட்டணங்கள் உள்ளன. புள்ளி O இல் முக்கோணத்தின் மையத்தில் மின்சார புல வலிமையை தீர்மானிக்கவும்.

தீர்வு. புல சூப்பர்போசிஷனின் கொள்கையின்படி, O புள்ளியில் உள்ள புலம் வலிமையானது, ஒவ்வொரு கட்டணமும் தனித்தனியாக உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமைகளின் திசையன் தொகைக்கு சமம்: 0 = 1 + 2 + 3, மற்றும் எங்கே

படம் 14.19 மின்னழுத்த திசையன்கள் 1, 2, 3 ஐக் காட்டுகிறது. முதலில், திசையன்கள் 1 மற்றும் 2 ஐச் சேர்க்கவும். படத்தில் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், இந்த திசையன்களுக்கு இடையே உள்ள கோணம் 120° ஆகும். இதன் விளைவாக, மொத்த வெக்டரின் தொகுதி l 1 l தொகுதிக்கு சமம் மற்றும் திசையன் 3 இன் அதே திசையில் இயக்கப்படுகிறது.

இறுதியாக எழுதுவோம்:

பணி 5.இரண்டு நிலையான கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் q 1 = -2 X 10 -9 C மற்றும் q 2 = 10 -9 C க்கு சமம் 1 மீ. எந்த கட்டத்தில் மின்சார புல வலிமை பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம்?

http://xn--24-6kct3an.xn--p1ai/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_10_%D0%BA%D0%BB_%D0 %9C%D1%8F%D0%BA%D0%B8%D1%88%D0%B5%D0%B2/89.1.jpg"> இந்த கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்ட 2 ஒரு திசையில் இயக்கப்படுகிறது">

தீர்வு.கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள பிரிவில் தீவிரம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்க முடியாது என்பது வெளிப்படையானது, ஏனெனில் இந்த கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்ட புலம் பலம் 1 மற்றும் 2 ஒரே திசையில் இயக்கப்படுகிறது (படம் 14.20).

இதன் விளைவாக, இந்தக் கட்டணங்கள் வழியாகச் செல்லும் ஒரு வரியில் சார்ஜ்களின் வலதுபுறம் அல்லது இடதுபுறம் புலத்தின் வலிமை பூஜ்ஜியமாக இருக்கலாம்.

முதல் கட்டணத்தின் மாடுலஸ் இரண்டாவது மாடுலஸை விட அதிகமாக இருப்பதால், இந்த புள்ளி இரண்டாவது கட்டணத்திற்கு நெருக்கமாக இருக்க வேண்டும், அதாவது, எங்கள் விஷயத்தில், கட்டணங்களின் வலதுபுறத்தில். இரண்டாவது மின்னூட்டத்திலிருந்து புள்ளி Aக்கான தூரத்தை x ஆல் குறிப்போம். பின்னர் அந்த நிபந்தனையிலிருந்து |" 1 | = " 2, நாம் எழுதலாம்:

இந்த சமன்பாட்டை தீர்ப்பது, நாம் பெறுகிறோம்

இறுதியாக

சுயாதீனமாக தீர்க்க வேண்டிய சிக்கல்கள்

1. 1.3 10 5 N/C தீவிரத்துடன் செங்குத்தாக கீழ்நோக்கி இயக்கப்பட்ட ஒரு சீரான மின்சார புலத்தில், 2 10 -9 கிராம் எடையுள்ள ஒரு திரவ துளி சமநிலையில் இருந்தது. துளியின் கட்டணத்தையும் அதன் மீது அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையையும் தீர்மானிக்கவும்.

2. ஒரு புள்ளி கட்டணம் q - 10 -9 C ஒரு கோள மின்கடத்தா ஷெல் மூலம் ஒரு உறவினர் மின்கடத்தா மாறிலி ε = 2 உடன் சூழப்பட்டுள்ளது. ஷெல்லின் வெளிப்புற மற்றும் உள் ஆரங்கள் R 1 = 5 cm, மற்றும் R 2 = 6 செ.மீ. , முறையே மின் தீவிரம் E(r) புலங்களை மின்னூட்டத்திலிருந்து தூரத்தைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கவும் மற்றும் இந்த சார்பின் வரைபடத்தை வரையவும்.

3. R, 2R மற்றும் 3R ஆகிய ஆரங்களைக் கொண்ட மூன்று குவிக் கோளங்கள் முறையே q 1 = +2q, q 2 = -q மற்றும் q 3 = +q ஆகிய கட்டணங்களைக் கொண்டு, அவற்றின் பரப்புகளில் ஒரே சீராக விநியோகிக்கப்படுகின்றன. ஒரு புள்ளி சார்ஜ் q தொலைவில் R ஒரு மின்புலம் தீவிரம் E 1 = 63 N/C ஐ உருவாக்குகிறது என்பது அறியப்படுகிறது. கோளங்களின் மையத்திலிருந்து 2.5R தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளியில் புலத்தின் வலிமை என்ன?

மாதிரி ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணிகள் A1.புள்ளி B பிரிவு ஏசியின் நடுவில் உள்ளது. நிலையான புள்ளி கட்டணங்கள் -q மற்றும் -2q ஆகியவை முறையே A மற்றும் C புள்ளிகளில் அமைந்துள்ளன (படத்தைப் பார்க்கவும்). B புள்ளியில் உள்ள மின்புல வலிமை 2 மடங்கு அதிகரிக்க, சார்ஜ் -2q க்கு பதிலாக C புள்ளியில் என்ன சார்ஜ் வைக்க வேண்டும்? 1) -5q 2) 4q 3) -3q 4) 3q C2.ஒரு புள்ளி சார்ஜ் q, ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றத்தில் வைக்கப்படுகிறது, E A = 65 N/C தீவிரத்துடன் புள்ளி A இல் மின்னியல் புலத்தை உருவாக்குகிறது (படத்தைப் பார்க்கவும்). B புள்ளியில் மின்னழுத்தம் E B என்றால் என்ன? C3. 10 கிராம் நிறை மற்றும் 5 mC மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு பந்து ஒரு சீரான மின்சார புலத்தில் தொங்குகிறது, அதன் தீவிரம் திசையன் செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. புலம் அணைக்கப்படும் போது, ​​நூல் பதற்றம் இரட்டிப்பாகிறது. புலத்தின் வலிமையைத் தீர்மானிக்கவும்.

மின்சார புலம்.

எலக்ட்ரிக் ஃபீல்ட் ஸ்ட்ரெங்த்.

1. மின்சார புலம்.

ஒருவருக்கொருவர் சிறிது தொலைவில் அமைந்துள்ள இரண்டு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன?

19 ஆம் நூற்றாண்டின் 30 களில் சிறந்த ஆங்கில இயற்பியலாளர் மைக்கேல் ஃபாரடே. எந்தவொரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலும் அதைச் சுற்றியுள்ள முழு அளவிலும் தன்னைச் சுற்றி ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்தத் துறையின் மூலம்தான் தொடர்பு ஏற்படுகிறது, அதாவது. ஒரு கட்டணத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புலம் மற்றொரு கட்டணத்தில் செயல்படுகிறது, மேலும் நேர்மாறாகவும். இந்த கருதுகோள் ஜேம்ஸ் மேக்ஸ்வெல்லால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.

மின்சார புலம்சிலவாகக் கருதலாம் விண்வெளி, வி ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஒரு சக்தி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலில் செயல்படுகிறது.

மின்சார புலம் என்பது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களைச் சுற்றியுள்ள ஒரு சிறப்பு வகை பொருளாகும், இதன் மூலம் கட்டணங்களின் தொடர்பு ஏற்படுகிறது.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், மின்சார புலம் உருவாக்கப்படுகிறதுகட்டணங்கள் மற்றும் செல்லுபடியாகும்குற்றச்சாட்டுகள் மீது.

மின்சார புலம் விண்வெளியில் தொடர்ந்து.

களத்தில் இருந்து குற்றச்சாட்டில் செயல்படுகிறது, பின்னர் அது சார்ஜ் மீதான அதன் விளைவால் துல்லியமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது. மின்சார புலத்தில் சோதனை கட்டணம் வசூலிக்கப்படுகிறது.

சோதனை கட்டணம்புள்ளிக் கட்டணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அளவு சிறியது (ஆய்வின் கீழ் உள்ள புலத்தை அதன் புலத்துடன் சிதைக்காமல் இருக்க) மற்றும் குறியில் நேர்மறை (ஒப்புக்கொண்டபடி).

மின்சார புலத்தின் அதே புள்ளியில் இருந்தால் (படத்தில் அது உருவாக்கப்பட்டது புள்ளி கட்டணம் Q) வெவ்வேறு அளவுகளில் சோதனைக் கட்டணங்களை அறிமுகப்படுத்துங்கள், பின்னர் இந்த கட்டணங்களில் செயல்படும் சக்தி இந்த கட்டணங்களின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும். இதன் பொருள் என்னவென்றால், மின்சார புலத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட கட்டணத்தின் மீது செயல்படும் விசையின் விகிதம் இந்த கட்டணத்தின் அளவிற்கு எப்போதும் அதே மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது சோதனைக் கட்டணத்தின் அளவைப் பொருட்படுத்தாது.

எனவே, இந்த விகிதம் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மின்சார புலத்தின் ஒரு பண்பாக எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது மற்றும் மின்சார புல வலிமை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் உள்ள மின்சார புல வலிமை என்பது ஒரு திசையன் இயற்பியல் அளவு ஆகும், இதன் மாடுலஸ் இந்த கட்டணத்தின் அளவிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சோதனை கட்டணத்தில் செயல்படும் சக்தியின் விகிதத்திற்கு சமம். பதற்றம் திசையன் திசையானது விசையின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது.

பதற்றத்தின் வரையறையை வேறு வழியில் உருவாக்கலாம்.

ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மின்சார புல வலிமை என்பது ஒரு திசையன் இயற்பியல் அளவு ஆகும், இதன் மாடுலஸ் புலத்தில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் ஒரு யூனிட் சோதனை கட்டணத்தில் செயல்படும் விசைக்கு எண் ரீதியாக சமமாக இருக்கும், மேலும் திசையானது விசையின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது..

பதற்றம் அலகு [ ஈ]=1N/Cl.

அதிலிருந்து r தொலைவில் உள்ள புள்ளிக் கட்டணத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமையின் மாடுலஸ், வரையறையின்படி, அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சோதனைக் கட்டணத்தில் செயல்படும் விசையின் விகிதமாகும் q இந்த கட்டணத்தின் அளவிற்கு. அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட கட்டணத்தில் செயல்படும் விசை என்பது இரண்டு கட்டணங்களின் கூலொம்ப் தொடர்புகளின் சக்தியாகும் - Q மற்றும் q, ஒருவருக்கொருவர் r தொலைவில் அமைந்துள்ளது.

எனவே, அதிலிருந்து r தொலைவில் உள்ள ஒரு புள்ளிக் கட்டணம் Q மூலம் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமையின் மாடுலஸ் சமமாக இருக்கும்

பதற்றம் திசையன் திசை, ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சோதனைக் கட்டணத்தில் செயல்படும் சக்தியின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது q.

ஒரு புள்ளிக் கட்டணத்தின் புல வலிமை மற்றும் தூரத்திற்கு எதிரான வரைபடத்தை படம் காட்டுகிறது.

பந்திற்கு வெளியே, மாடுலஸ் மற்றும் தீவிரத்தின் திசை ஆகியவை ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் விஷயத்தில் அதே வழியில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, ஆனால் இங்கே r என்பது பந்தின் மையத்திலிருந்து தீவிரம் கணக்கிடப்படும் புள்ளிக்கு உள்ள தூரத்தைக் குறிக்கிறது. அதாவது ஆர்= ஆர்+ ம, R என்பது பந்தின் ஆரம், மற்றும் h என்பது பந்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து புள்ளிக்கு உள்ள தூரம்.

பந்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள பதற்றம்

பந்தின் உள்ளே பதற்றம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் E=0.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பந்தின் (கோளம்) மற்றும் தூரத்திற்கு எதிரான புல வலிமையின் வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

5. சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை.

பல சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களால் புலம் உருவாக்கப்பட்டால், ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் அதன் தீவிரத்தை கணக்கிடுவது உதவுகிறது மேல் நிலை கொள்கை, இதன் சாராம்சம் பின்வருமாறு.

நேர்மறை Q 1 மற்றும் எதிர்மறை Q 2 ஆகிய இரண்டு புள்ளி கட்டணங்களால் புலம் உருவாக்கப்பட்டது என்று வைத்துக் கொள்வோம். முதல் மற்றும் இரண்டாவது கட்டணங்களிலிருந்து முறையே r 1 மற்றும் r 2 தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு புள்ளியில் மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிய வேண்டும்.

இந்த கட்டத்தில் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தங்களின் மாடுலி ஒவ்வொரு கட்டணத்திலும் தனித்தனியாக மற்றும். பதற்றம் திசையன்களின் திசையை தீர்மானிக்க மனரீதியாக இந்தக் கட்டத்தில் ஒரு சோதனைக் கட்டணம் q (நேர்மறை) அறிமுகப்படுத்துவோம். பதற்றம் திசையன்களின் திசையானது Q 1 மற்றும் Q 2 கட்டணங்களிலிருந்து சோதனைக் கட்டணத்தில் செயல்படும் சக்திகளின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது. இந்த திசையன்களை இணையான வரைபட விதியின்படி சேர்க்கிறோம். கூட்டலின் விளைவாக பெறப்பட்ட திசையன் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் மின்சார புல வலிமையின் திசையன் ஆகும்.

சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையை பின்வருமாறு உருவாக்கலாம்.

கட்டண அமைப்பால் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமையானது, ஒவ்வொரு கட்டணத்திலும் தனித்தனியாக ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் உருவாக்கப்பட்ட புல வலிமைகளின் திசையன் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.

6. பதற்றத்தின் கோடுகள்.

வரைபட ரீதியாக, மின்சார புலம் பயன்படுத்தி குறிப்பிடப்படுகிறது பதற்றத்தின் கோடுகள்.

பதற்றக் கோடுகள் கட்டமைக்கப்படுகின்றன, இதனால் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் பதற்றக் கோட்டிற்கான தொடுகோட்டின் திசையானது இந்த கட்டத்தில் பதற்றம் திசையன் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது..

இவ்வாறு, புலத்தின் எந்தப் புள்ளியிலும் பதற்றக் கோடு எவ்வாறு செல்கிறது என்பதை அறிந்து, அதற்கு ஒரு தொடுகோடு வரைந்து, இந்த கட்டத்தில் பதற்றம் திசையன் திசையை நீங்கள் தீர்மானிக்க முடியும்.

மின் புலக் கோடுகள் பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

1.ஒரே புலத்தின் கோடுகள் எங்கும் வெட்டுவதில்லை.

2.வரிகள் தொடங்கும் நேர்மறை கட்டணங்கள்அல்லது அவை முடிவிலியிலிருந்து வருகின்றன, ஆனால் எதிர்மறைக் கட்டணங்களில் முடிவடைகின்றன அல்லது முடிவிலிக்குச் செல்கின்றன, அதாவது. மூடப்படவில்லை.

3. கோடுகள் விண்வெளியில் எங்கும் குறுக்கிடப்படவில்லை.

4. கோடுகளின் அடர்த்தி (தடிமன்) கொடுக்கப்பட்ட பகுதியில் உள்ள புல வலிமையின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாகும்.

புள்ளி நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் மற்றும் இரண்டு எதிர் புள்ளி கட்டணங்களின் மின்சார புலங்களின் வரைகலை பிரதிநிதித்துவங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்.

7. ஒரே மாதிரியான புலம்.

ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் தீவிரம் திசையன் இருந்தால் ஒரு மின்சார புலம் சீரானதாக அழைக்கப்படுகிறது அதே அர்த்தம் மற்றும் திசை.

வரைபட ரீதியாக, அத்தகைய புலம் பரஸ்பரம் ஒரே தொலைவில் உள்ள அழுத்தத்தின் இணையான கோடுகளால் சித்தரிக்கப்படுகிறது.

சீரான புலங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் எல்லையற்ற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட விமானங்களால் உருவாக்கப்பட்டவை.

இந்த இரண்டு விமானங்களையும் நாம் நெருக்கமாகக் கொண்டு வந்து சூப்பர் போசிஷன் கொள்கையைப் பயன்படுத்தினால், விமானங்களுக்கு இடையிலான பதற்றக் கோடுகள் ஒரு திசையில் இயக்கப்படுகின்றன, எனவே, புல வலிமை அதிகரிக்கிறது, மேலும் விமானங்களின் வலது மற்றும் இடதுபுறத்தில் பதற்றம் ஏற்படுகிறது. கோடுகள் வெவ்வேறு திசைகளில் இயக்கப்படுகின்றன, எனவே, புல வலிமை குறைகிறது.

விமானங்களின் கட்டணங்கள் முழுமையான மதிப்பில் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், விமானங்களின் வலது மற்றும் இடதுபுறத்தில் உள்ள புல வலிமை பொதுவாக பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.