Énergi tina médan listrik

Ngawangkong ngeunaan naon énergi tina médan listrik, perlu nujul ka kaluar yén éta téh parameter penting. Najan kanyataan yén istilah "tanaga" sorangan rada wawuh jeung, dina glance kahiji, atra, dina hal ieu, anjeun perlu pamahaman hade naon di stake. Contona, saperti ieu dipikawanoh, énergi médan listrik bisa diukur iraha wae sawenang tingkat anak, conventionally dicokot salaku asal (hal ieu sarua jeung nol). Sanajan ieu méré sababaraha kalenturan dina persiapan itungan, kasalahan bisa ngakibatkeun hiji daya komputasi pisan béda. Ayeuna kami moal netelakeun engké, ngagunakeun rumus.

Énergi tina médan listrik anu langsung patali jeung interaksi dua atawa leuwih biaya titik. Mertimbangkeun kasus dua biaya - Q1 sarta q2. Énergi poténtial médan listrik (dina hal ieu - electrostatics) dihartikeun salaku:

W = (1/4 * Pi * E0) / (Q1 * q2 / r),

dimana E0 - tegangan, r - jarak antara biaya, Pi - 3,141.

Kusabab widang munggaran tindakan dina detik (sabalikna), lajeng widang ieu ngartikeun potentials. Muatan mimiti boga pangaruh dina kadua:

W = 0,5 * (Q1 * Fi1 + q2 * Fi2).

Dina rumus ieu (dilambangkeun ku 1), aya dua nilai anyar - Fi1 na Fi2. Urang itung aranjeunna.

Fi1 = (1/4 * Pi * E0) / (q2 / r).

sasuai:

Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (Q1 / r).

Kiwari éta titik penting mimiti nyaéta rumus "1" ngandung dua istilah (q * Fi), sabenerna ngalambangkeun énergi interaksi jeung muatan faktor 0,5. Sanajan kitu, énergi médan listrik - teu bagian tina muatan wae, ku kituna, nyandak akun sahiji fitur ieu, perlu pikeun ngawanohkeun koreksi hiji, "0,5".

Sakumaha geus disebutkeun, interaksi gaduh on tiap sababaraha biaya séjén (teu merta ngan dua). Dina hal ieu, dénsitas énergi médan listrik luhur. nilaina bisa kapanggih ku summing diala pikeun tiap pasangan data.

Ayeuna deui ka masalah tina pilihan tina rujukan disebutkeun dina awal artikel ieu. Ku kituna, ti rumus, kitu kieu yén lamun itungan dilumangsungkeun kalawan hormat ka titik sawenang, jarak ti biaya nu nuju ka takterhingga, hasilna ngarupakeun nilai gawé, nu geus nyieun widang, biaya béda ti silih di hiji jarak wates. Tapi lamun perlu terang nilai karya widang pér dina gerakan relatif leutik tina biaya sorangan, titik rujukan bisa jadi dipilih boh, saprak itungan nilai anu dihasilkeun nya bebas tina pilihan tina titik rujukan.

Di handap ieu conto, sakumaha eta bisa dipaké dina itungan praktis. Contona, aya tilu tina muatan éta, konfigurasi spasial nu segitiga. Jarak (r) antara Q1, q2 sarta Q3 sarua.

Urang ngitung potensi:

Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).

Urang ayeuna bisa nangtukeun énergi interaksi ngeusi sorangan:

W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3,141 * E0 * r).

Ieu karya nu bakal dilakukeun nalika pindah ka jarak wates.

Lamun kapindahan sadaya tilu téh asalna tina Puseur umum tina jumlah anu sarua, segitiga éta kabentuk kalawan sisi r1 (ngalawan r saméméhna).

Nangtukeun énergi:

W = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r1).

Dina hal ieu, urang bisa ngobrol ngeunaan ngurangan nilai énergi total tina sakabeh sistem tilu biaya. Ieu kudu dicatet yén lamun nilai r1 (r) nuju ka takterhingga, énergi awal jeung karya dihasilkeun sarua.

Ngahesekeun tugas, sarta piceun tina sistem muatan acak. hasilna mangrupakeun hal Palasik dua biaya lokasina di hiji r kajauhan.

Énergi sistem kitu sarua jeung:

W = (q * q) / (4 * Pi * E0 * r).

Hiji kotak bakal ngalakukeun pagawéan dina gerakan sorangan, nu numerik sarua:

A = 2 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r).

Lajeng sagalana ngan saukur: nyoplokkeun muatan salajengna bakal ngahasilkeun yén énergi total sarua jeung nol (euweuh clearance). Dina hal ieu, karya jeung widang numerik equalized. Dina basa sejen, énergi aslina eta tos rengse dirobah jadi karya.

Itungan nu patali jeung tekad nu énérgi pikeun médan listrik umumna dipaké pikeun seleksi kapasitor. Sanggeus unggal alat sapertos diwangun ku dua pelat dipisahkeun ku r kajauhan, di masing-masing muatan kasebut kentel.