Energetika, elektrické systémy sú hlavným konceptom. Elektrická energia Elektrická energia systémov a nábojov

· Potenciál elektrického poľa je hodnota, ktorá zvýši potenciálnu energiu bodového kladného náboja, ktorý je substituovaný do daného bodu poľa, a to až do rovnakého náboja.

Pre potenciál elektrického poľa є hodnota, ktorá je cenou sily poľa robota posunutím bodového kladného náboja z daného bodu poľa, a nie je obmedzená na rovnaký náboj:

Potenciál elektrického poľa pri absencii múdreho prijatia je rovný nule.

Zdá sa, že keď je náboj posunutý v elektrickom poli robota A B. C. Zovnishnіh sily dorіvnyu modulo robotі A s.p poľné sily і sú proti їy za znakom:

A B.C = - A c.p.

· Potenciál elektrického poľa, ktorý môže byť spustený bodovým nábojom Q v krajine r z náboja,

· Potenciál elektrického poľa, zapálený kov, nezmyselný náboj Q polomer gule R., v krajine r smerom do stredu gule:

všetky stredné sféry ( r<R) ;

na povrchu gule ( r=R) ;

póza sférou (R> R) .

Vo všetkých vzorcoch pre potenciál nabitej sféry je e є dielektrický prienik jednostranného bezrámikového dielektrika na guli.

· Potenciál elektrického poľa otvoreného systémom NS bodové náboje, v daných bodoch podľa princípu superpozície elektrických polí podľa algebraického súčtu potenciálov j 1, j 2, ... , j n, Stvoryuvanih s vysokými bodovými nábojmi Q 1, 2. otázka, ..., Q n:

· energie W prepojenie systémov a bodových poplatkov Q 1, 2. otázka, ..., Q n začnite robotom, pretože systém nábojov je možné hádzať po vybratí, je pravdepodobne jeden po druhom, a otáčajte podľa vzorca

de - potenciál poľa NS- 1 poplatok (za víno i-go) v bode, zbavenie stehu náboja Q i.

· Potenciál viazania s napätím elektrického poľa vo vzťahu k

V prípade elektrického poľa, kde je volodya sférická symetria, sa celý počet článkov otáča podľa vzorca

ale v skalárnej forme

a v časoch jednostranného poľa, to znamená poľa, je napätie v bode pokožky v module rovnaké, takže v priamke

de j 1і j 2- potenciálne body dvoch rovnakých potenciálnych plôch; d - sa objavujú medzi povrchmi elektrických vedení.

· Robot, pracujte s elektrickým poľom, keď je bodový náboj posunutý Q z jedného bodu poľa, kde je potenciál j 1, V іnshu, scho maє potenciál j 2

A=Q ∙(j 1 - j 2), Abo

de E l - projekcia vektora napätia na priamy pohyb; dl - zmeniť.

V jednostrannom poli sa posledná formula prehltne do oka

A = Q ∙ E ∙ l ∙ cosa,

de l- zmena; a- kut mіzh rovný vektor a výtlak.


Dipól system systém dvojbodových elektrických nábojov v čapoch za veľkosťou a náprotivkoch za značkou, zobrazený l mіzh s hodnotami nižšími ako návštevník r od stredu dipólu po body opatrnosti.

Vektor vedenia od záporného náboja dipólu k kladnému náboju sa nazýva rameno dipólu.

Tvir poplatok | Q| dipól na ramene sa nazýva elektrický moment dipólu:

Sila dipólového poľa

de R.- elektrický moment dipólu; r- modul vektora polomeru nakreslený od stredu dipólu k bodu, intenzita poľa v smere k nám; α-rez s vektorom polomeru a dipólovým ramenom.

Potenciál dipólového poľa

Mechanický moment, ako je dipól s elektrickým momentom, je umiestnený v jednoročnom elektrickom poli s napätím

abo M = p ∙ E ∙ hriech,

de α-cut mіzh rovné vektory і.

V heterogénnom elektrickom poli mechanický moment(Stávka na silu) na dipól sily deyaka. Odrazu pole, kde bude Volodya simetriyu oshi NS, Sila prevrátiť sa

de - abstrakcia sily poľa, ktorá charakterizuje kroky nehomogenity poľa v správnom smere osi NS.

silou F x je kladné. To znamená, že skôr, ako sa dipól vtiahne do oblasti silného poľa.

Potenciálna energia dipólu v elektrickom poli

Energický pidhid pred zasnúbením. Dodávka energie pred prepojením elektrických nábojov є, ktoré sú mimochodom pre svoju praktickú stagnáciu ešte bohatšie, a navyše sa zdá, že je možná aj možnosť pozrieť sa na samotnú elektrickú energiu.

V prvom rade mi zyasuєmo, ako môžeš porozumieť energii prepojenia systémov a nábojov.

1. Systém dvoch bodových nábojov 1 a 2. Algebraický súčet elementárnych robotických síl F a F2 je známy ako zrozumiteľný a náboje sú navzájom prepojené. Pohybujte sa v 1 určitom K-systéme za hodinu cU, poplatky sa zmenili zmenou dl, і dl 2.

6Л, 2 = F, dl, + F2 dl2.

Pozriem, ale F2 = - F, (za Newtonovým tretím zákonom), prepisovateľné pred predný viraz: Mlj, = F, (dl1 -dy.

Hodnota v lukoch je cena pohybu náboja 1 na náboj 2. Presnejšie cena zmeny náboja / v / (“- systém je úzko spojený s nábojom 2 a pohybuje sa z neho naraz postupne pozdĺž, výtlaku dl, náboj 1 in / (- systém môže byť reprezentovaný ako výtlak dl2 / ("- systém plus výtlak dl, náboj / prúd / ("- systémy: dl, = dl2 + dl ,. hviezdy dl , - dl2 = dl ", t.j.

Z toho istého času sa zdá, že v budúcnosti bude veľa elementárnych robotov / (- systém hľadá potrebných elementárnych robotov, pretože v systéme existuje sila, aj keď iba na jedno nabitie, zdá sa, že každý jeden človek nemôže vibrovať. (-systems vіdlіku.

Sila F "pôsobí na náboj / s bočného náboja 2, je konzervatívna (pretože sila je centrálna). K robotovi, ktorý je poháňaný radením dl, možno vyjadriť ako zníženie potenciálnej energie náboja 1 v oblasti náboj 2 alebo ako zníženie potenciálnej energie v nábojoch:

de 2 je hodnota, ktorú je možné uložiť iba zo zdroja všetkých poplatkov.

2. Teraz prejdeme k systému trojbodových nábojov (výsledok bude ľahko pripísateľný systému troch bodových nábojov). Robota, pretože všetky sily na seba vzájomne pôsobia počas základných zmien všetkých nábojov, možno znázorniť ako súčet všetkých troch párov interakcií, t. J. 6L = 6L (2 + 6L, 3 + 6L 2 3. yak tilki scho boulo je ukázané, 6L ik = - d Wik, so

de W - energia daných systémov a nábojov,

W «= wa + Wt3 + w23.

Kožný sklad súm má byť skladovaný zo skladu a zo samostatných nábojov, preto je energia W

daných systémov a funkcií a konfigurácií nabíjania.

Nasledujúce opatrenia samozrejme platia pre systém s akýmkoľvek počtom poplatkov. To znamená, že je možné zmeniť konfiguráciu pokožky moderného systému a nabíjať sa trikom vlastnej energetickej hodnoty W a robota všetkých síl v spojení s úpravou postupu konfigurácie na pokles energie W:

bl = -AG. (4.1)

Energia vzaєmodii. Je známe, že je viraz pre energiu W. Rozumiem systému troch bodových nábojov, pre ktoré bolo ukázané, že W = - W12 + ^ 13 + ^ 23- Súčet transformujeme s útočnou hodnosťou. Jasne priateľský k pokožke Wik v symetrickom zobrazení: Wik =] / 2 (Wlk + Wk), útržky Wik = Wk, Todi

Zoskupené segmenty s rovnakými prvými indexmi:

Kožný vak v okrúhlych lukoch je energiou Wt v spojení s prvým nábojom s ostatnými nábojmi. Posledný viraz je možné prepísať takto:

vzťahy s verejnosťou

Je zrejmé, že je zrejmé, že nie je potrebné vykonávať proces merania počtu nábojov, keď je systém uložený. Otzhe, energetické prepojenie systému a bodových nábojov

Mayuchi na uvazi, wt =<7,9, где qt - i-й заряд системы; ф,- потен­циал, создаваемый в месте нахождения г-го заряда всеми остальными зарядами системы, получим окончательное выражение для энергии взаимодействия системы точечных зарядов:

Zadok Chotiri rovnakého bodu náboja q sú umiestnené vo vrcholoch štvorstena s hranou a (obr. 4.1). Poznáte energiu prepojenia nábojov v celom systéme.

Energia prepojenia poplatkov za stávky na kožu je tu rovnaká і dorіvnyuє = q2 / Ale0a. Všetky tieto interakčné páry, ako ich vidieť z dieťaťa, šírku, to znamená energiu v spojení so všetkými bodovými nábojmi v tomto systéme

W = 6 #, = 6<72/4яе0а.

Posledný krok pred dátumom podrobenia sa viktoriánskym formulám (4.3). Potenciál f v procese poznania jedného z nábojov, akumulácie poľa všetkých ostatných nábojov, dorivnyu f = 3<7/4яе0а. Поэтому

Povna energetіya vzaєmodії. Ak sú náboje vybíjané bez prerušenia, potom sa použije systém nábojov pre celkový počet elementárnych nábojov dq = p dV;

de f je potenciál nábojov systému v prvku podľa objemu dV. Analogický viraz môže byť zaznamenaný pre náboj, napríklad na povrchu; na doplnenie rovnice (4.4) nahraďte p za o a dV za dS.

Je možné si pompézne myslieť (a často sa to robí až do rozmazania), že viraz (4.4) nie je len vyrazený (4.3), ale v skutočnosti je uvedené upozornenie na body náboja. o neprerušene vybitom náboji. Väčšinou to tak nie je - priestupkom je virazi nasledovanie jeho zlomyseľnosti. Chôdza vіdminnostі - v rozumnom racionálnom potenciáli f, ako vstúpiť do priestupku virazi, ako najlepšie vysvetliť útočný zadok.

Nechajte systém uložený v dvoch vreckách, aby došlo k náboju q2 "Ak existuje viac vreciek, náboj ql a q2 môže byť bodkovaný. Poznáme energiu W tohto systému, okrem oboch vzorcov.

Podobné vzorcu (4.3)

W = "AUitPi +2> de, φ [je potenciál náboja q2 v

hodnota nabitia analogický snímač

a potenciál f2.

Prostredníctvom vzorca (4.4) sme vinní z porušenia náboja kožného vrecka na neurčito malých prvkoch AV a znásobenia pokožky potenciálnym f, a to nielen nábojmi malého vrecka, ale aj prvkami poplatok za celú tašku. Je zrejmé, že výsledok bude nemenný, ale sám:

W = Wt + W2 + Wt2, (4,5)

de Wt - energia interakcie jedna s jedným prvkom v náboji prvého vaku; W2 - no, pivo do ďalšej tašky; Wi2 - energia interakcie prvkov v náboji prvého vaku s prvkami náboja druhého vaku. Energie W a W2 sa nazývajú energetické energie nábojov v qx a q2 a W12 je energia v kombinovanom náboji z náboja q2.

V takom poradí, mi bachimo, je sila W pre vzorec (4.3) daná iba Wl2 a sila pre vzorec (4.4) je rovnaká pre energiu modality: hrubé milosti.

Obrátime sa na danú výživu v § 4.4 a zároveň môžeme rozpoznať doplnkový vzorec (4.4) pre niektoré dôležité výsledky.

Elektrický poľný robot výtlakovým nábojom

porozumenie robota A elektrické pole E posunutým nábojom Q zaviesť do základu charakteristík mechanických robotov:

de - zvýšenie potenciálu (používa sa aj výraz odpružený)

Pri niektorých úlohách sa pozrite na neprerušovaný prenos náboja tak, že sa hodinu natiahnete medzi bodmi a z daného potenciálneho rozdielu U(t), Tak by sa mal vzorec pre roboty prepísať s nasledujúcou hodnosťou:

de - sila strumu

Potreba elektrickej strumy v kopiji

námaha W elektrická struma o kôl začne veľmi vysokou hodnosťou, pretože dôjde k odcudzeniu robota A na hodinu, tobto viraz:

Cena je najlepší spôsob, ako sa obrátiť pri námahe v elektrickom kopiji.

Pokiaľ ide o Ohmov zákon:

Na podpore je vidieť elektrinu R. môžete viraziti jak cez brnk: ,

Zdá sa, že robot (bolo teplo) integral integrálne úsilie za hodinu:

Energia elektrických a magnetických polí

V prípade elektrických a magnetických polí je energia úmerná štvorcu sily poľa. Skratka znamená, scho, striktne sa zdá, výraz energia elektromagnetického poľaє nie celkom správne. Výpočet celkovej energie elektrického poľa, aby sa jeden elektrón dostal na hodnotu rovnakých nepríjemností, pričom stupnica integrálneho integrálu (div. Nižšia) sa bude líšiť. Bezcentrovaná energia poľa ako celku je jedným z teoretických problémov klasickej elektrodynamiky. Nahraďte novým od fyzika sila elektromagnetického poľa(V singulárnom bode priestoru). Energia poľa Zagalnaya sa nachádza v celom priestore.

Sila energie elektromagnetického poľa є súčet energie elektrických a magnetických polí.

V systémoch SI:

de E- napätie elektrického poľa, H- napätie magnetického poľa, - elektrická energia, a - magnetická sila. V niektorých prípadoch pre konštanty je to začarovaný termín, elektrická penetrácia a magnetická penetrácia vákua, pretože nie je ďaleko a súčasne sa nepoužíva.

Energetické toky elektromagnetického poľa

V prípade elektromagnetizmu by mal tok energie začínať Poyntingovým vektorom S(V ruskej vedeckej tradícii - vektor Umova -Poyntinga).

V systémoch CI je vektor Poynting cesta:,

Vektorové sčítanie síl elektrických a magnetických polí a smerov kolmých na vektory Eі H... Je prirodzeným obradom využiť silu priečneho elektromagnetizmu.

Vzorec pre Gustiniho k toku energie možno súčasne použiť na pád stacionárnych elektrických a magnetických polí a úplne rovnaký pohľad:.

Samotný fakt toku energie v permanentných elektrických a magnetických poliach je na prvý pohľad dokonca úžasný, ale nevyvoláva žiadne paradoxy; tieto prúdy sa navyše objavujú v experimente.

Systém dvoch bodových nábojov (div. Malyunok) je pochopiteľný podľa princípu superpozície v každom bode priestoru:

.

Energetické pole elektrického poľa

Prvý a tretí sklad sú prepojené s elektrickými poľami nábojov і Zdá sa, že ďalší doplnok ukazuje elektrickú energiu viazanú na kombináciu nábojov:

Vlasna nabíja energiou, hodnota je kladná
, A energia interakcie môže byť buď pozitívna alebo negatívna
.

Pri pohľade na vektor Energia elektrického poľa nie je pridanou hodnotou. Energiu interakcie možno predložiť odpustenejším manželom. Pre dvojbodové poplatky za energiu v spojení s režimami dopravy:

,

yaku can yaviti yak suma:

de
- potenciál poľa k náboju v strede náboja , a
- potenciál poľa k náboju v strede náboja .

Použitie výsledku pre systém s dostatočným počtom poplatkov sa uznáva:

,

de -
nabíjanie systému, - potenciál rozvoja v koncepte znalostí
nabíjať, usima іnshimi systémové poplatky.

Nabite napájanie bez prerušenia veľkým množstvom energie , Sumu slid bude nahradený integrovaným integrálom:

,

de je potenciál systémových nábojov v prvku podľa objemu
... Otrimaniy viraz vidpovidaє hlavná elektrická energia systémy.

Dať to na.

    Náboje kovového chladiča v jednoriadkovom elektrikári.

Celkovo je aplikácia elektrickej energie na elektrickú energiu menšia ako vo vákuu a sila takejto sily sa vyvíja.

H intenzita poľa v dielektriku je menšia ako vo vákuu raz
.

Je viazaný na polarizáciu dielektrika a na indikácie na povrchu vodiča viazaného na náboj vlastnícky znak na ťarchu poskytovateľa (Div. Obrázok). viazané poplatky obrazovka poľa silných nábojov , Zmeňte jogína všade. Napätie elektrického poľa v elektrotechnickom priemysle, cesta k súčtu
, de
- napätie poľa silných nábojov,
- napätie poľa nabitých nábojov. Vrahoyuchi scho
, Je známe:






.

Po naliatí na povrch vodítka je známe, že krúžok medzi povrchovou medzerou pletených náloží
a povrch silných nábojov :

.

Otrimane zo spіvіdnoshennya je vhodnejší pre sprievodcu akéhokoľvek druhu konfigurácie v jednoriadkovom inžinierovi.

Poznáme silu elektrického poľa chladiča do dielektrika:

Tu je to poistené, scho
, A elementárny objem urahuvannyamovej sférickej symetrie poľa námietok vo forme gule. -.

Veľkosť napätia v elektrickom poli v strede a v strede od stredu do stredu poľa je teda opísaná rôznymi funkciami:

Množstvo energie sa vypočíta do súčtu dvoch integrálov:

.

Zdá sa, že na povrchu a v objeme dielektrického chladiča sú spojené náboje:

,
,

de
- objem silných nábojov v dávke.

Dôkaz o nezávislom uskutočňovaní víťazných hovorov
,
a Gaussova veta
.

Vlasnova energia kožnej membrány je podobná (div. Príloha 1.):

,
,

a energia interakcie škrupín:

.

Napájanie systému:

.

Mušle sú nabité rovnakým nábojom opačného znamienka
(Sférický kondenzátor)

de
- Sférická kondenzačná jednotka.


Popruh aplikovaný na kondenzátor je jeden:

,

de і - napätie elektrického poľa v loptičkách.

Elektrická indukcia v loptičkách:

- povrchová plocha silných nábojov na kondenzátorových doskách.

Pozriem sa na zvuky
z hodnoty multiplicity rozoznáme:

.

Otrimanov vzorec je ľahké zvyknúť si na typ dielektrika bagatosharovogo:

.

Elektrická energia systému a nabíjania.

Pole robota s polarizáciou dielektrika.

Energia elektrického poľa.

Ako-tak-ako-hmota, elektrické pole môže byť pod napätím. Energia sa stane funkciou a pole bude stresované. Znie viplava, ako aj energia elektrického poľa є jednoznačná funkcia napätia. Takže ako, je dôležité zaviesť vyhlásenie o koncentrácii energie v poli. Svet koncentrácie energie poľa a špecializácie:

Viraz vieme pre. Pole plochého kondenzátora je zrozumiteľné pre celok, ktorý je všade jednostranný. Elektrické pole v každom kondenzátore v procese nabíjania, pretože je možné zistiť prenos nábojov z jednej dosky na inshoi (div. Malyunok). Na prenos náboja na dvere sa vykonávajú základné práce:

de, a potom robot:

Ako sa zlepšovať energetické polia:

Pozriem sa na to (nebolo žiadne elektrické pole), pre energiu elektrického poľa kondenzátora môžeme prijať:

V prípade plochého kondenzátora:

tak ako, - kondenzátor obsyag, pole dorіvnyuє obsyagu. ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, výkon zdroja elektrického poľa:

Tento vzorec platí iba v prípade izotropného dielektrika.

Sila energie elektrického poľa je úmerná štvorcu napätia. Tento vzorec, ktorý chcem a je upravený pre jednostranné pole, platí pre každé elektrické pole. V prípade zagalny sa energia poľa môže vypočítať podľa vzorca:

Na prelome vjazdu elektrický prienik. To znamená, že v elektrotechnickom priemysle je výkon energie nižší ako vo vákuu. Je to zviazané, ale keď sa pole zmení na dielektrikum, ďalšia práca je viazaná na polarizáciu dielektrika. Dodáva sa vo virazi pre silu energie, význam vektora elektrickej energie:

Prvý prídavok je spojený s energiou poľa vo vákuu, druhý - s robotom zapínajúcim polarizáciu jednej jednotky objemu elektrikára.

Základnú prácu vykonáva pole na raste vektora polarizácie cesty.

Robot na polarizáciu jednej jednotky na veľkosť elektrikára na ceste:

tak ako, musím ťa priniesť.

Systém dvoch bodových nábojov (div. Malyunok) je pochopiteľný podľa princípu superpozície v každom bode priestoru:

Energetické pole elektrického poľa

Prvý a tretí sklad sú spojené s elektrickými poľami nábojov a oddelene a ďalšie prírastky sú zobrazené s elektrickou energiou, spojenou z kombinovaných modálnych nábojov:

Vlasna energia nábojov je pozitívna a energia v spojení s módou môže byť buď pozitívna alebo negatívna.

Z pohľadu vektora energie elektrického poľa - hodnota nie je aditívna. Energiu interakcie možno predložiť odpustenejším manželom. Pre dvojbodové poplatky za energiu v spojení s režimami dopravy:

yaku can yaviti yak suma:

de - potenciál poľa k náboju v okamihu známeho náboja a - potenciál poľa k náboju v momente známeho náboja.

Použitie výsledku pre systém s dostatočným počtom poplatkov sa uznáva:

de - nabitie systému; a ďalej systémové poplatky.

Hneď ako sa náboje rozložia bez prerušenia od volumetrického výkonu, súčet bude potom nahradený volumetrickým integrálom:

de - potenciál, tvorba nd єmi nábojmi systému a v prvku podľa objemu. Otrimaniy viraz vidpovidaє hlavná elektrická energia systémy.