Pagawean tina médan listrik dina muatan kapindahan

Iraha wae muatan anu disimpen dina gaya médan listrik anu exerted. Dina hal ieu, gerak muatan dina hiji widang diartikeun ku operasi tina médan listrik. Kumaha bisa ngitung usaha ieu?

Operasi tina médan listrik nyaéta electrocharge Migrasi sapanjang konduktor. Ieu bakal sarua jeung produk tina tegangan, ayeuna jeung waktu spent dina pakasaban.

Nerapkeun rumus kanggo Hukum Ohm urang, urang bisa meunangkeun pilihan béda sababaraha pikeun Rumus pikeun itungan karya ayeuna:

A = U˖I˖t = I²R˖t = (U² / R) t.

Luyu kalayan operasi hukum konservasi énergi énergi médan listrik sarua jeung parobahan nyangkokkeun ranté tunggal, sarta ku kituna énergi dileupaskeun ku konduktor, bakal sarua jeung ayeuna.

Urang nganyatakeun dina sistim SI:

[A] = Vas = Vt˖s J =

1 kVt˖chas J = 3600000.

Percobaan anu dipigawé. Mertimbangkeun gerak muatan dina widang anu sarua, nu kabentuk ku dua lempeng sajajar dipisah A jeung B tur boga muatan kalawan biaya sabalikna. Dina widang ieu garis gaya sapanjang panjang na jejeg pelat ieu, sarta nalika piring A anu boga muatan positip, teras kakuatan médan E diarahkeun ti A nepi ka B.

Nganggap yén muatan q positif dipindahkeun ti titik ka titik b sapanjang hiji jalur sawenang AB = s.

Kusabab gaya nu nimpah kana muatan nu disimpen dina widang bakal sarua jeung F = qE, karya dipigawé salila gerak muatan dina widang nurutkeun jalur predetermined ditetepkeun ku persamaan:

A = Fs cos α, atawa A = qFs cos α.

Tapi s cos α = d, dimana d - Jarak antara lempengan.

Eta kieu: A = qEd.

Hayu urang ayeuna mindahkeun q muatan tina a jeung b kanyataanna acb. Operasi tina médan listrik, dipigawé dina jalan ieu, ngarupakeun jumlah tina pagawean rengse di sawatara wewengkon eta: ac = s₁, CB = s₂, nyaéta

A = qEs₁ cos α₁ + qEs₂ cos α₂,

A = qE (cos s₁ α₁ + s₂ cos α₂,).

Tapi cos s₁ α₁ + s₂ cos α₂ = d, sarta ku kituna dina hal ieu A = qEd.

Ogé, nganggap yén muatan q belah ti ka b ku hiji kurva wenang. Keur ngitung usaha anu di timpahkeun kana jalur melengkung ieu, perlu delaminate sawah antara lempengan A jeung hiji jumlah planes paralel nu jadi deukeut jeung salah sahiji sejen yén bagian individu sahiji jalur s antara planes bisa dianggap lempeng.

Dina hal ieu, operasi di widang listrik dihasilkeun dina unggal ruas jalur data bakal A₁ = qEd₁, dimana d₁ - jarak antara dua planes meungkeut. Hiji pagawean lengkep dina sagala cara d bakal sarua jeung produk tina jumlah d₁ qE sarta jarak sarua d. Ku kituna, salaku hasil tina jalur melengkung bakal sarua jeung pagawean rengse A = qEd.

Conto dianggap ku kami, nunjukkeun yén operasi tina médan listrik dina gerak muatan tina sagala titik ka sejen nyaeta bebas tina bentuk jalur gerak, sarta gumantung solely dina titik posisi data di lapangan.

Sajaba ti éta, urang terang yén karya anu dipigawé ku graviti lamun awak geus pindah kana hiji pesawat condong gaduh panjangna l, bakal sarua jeung pagawean anu ngajadikeun awak nalika ragrag ti h jangkungna, jeung jangkungna tina pesawat condong. Lantaran kitu, karya gaya gravitasi atawa, hususna, karya pindah awak nalika dina médan gravitasi, teuing, henteu gumantung kana bentuk jalur jeung gumantung ngan dina bédana tina jangkung tina titik mimiti jeung panungtung di jalur.

Jadi kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngabuktikeun yén hiji sipat nu penting sapertos mungkin gaduh teu ukur seragam, tapi ogé sagala médan listrik. Sarupa nya leres tina gaya gravitasi.

Operasi tina médan éléktrostatik for geus pindah muatan ti hiji titik ka titik sejen ditangtukeun ku integral linier:

A₁₂ = ∫ L₁₂q (Edl),

dimana L₁₂ - nu lintasan tina muatan, dl - hiji kapindahan infinitesimal sapanjang lintasan nu. Mun sirkuit geus ditutup, mangka simbol integral ieu dipaké ∫; dina hal ieu eta dianggap yén circuit arah bypass ka dipilih.

Gawé gaya éléktrostatik henteu gumantung kana bentuk jalur, tapi ngan dina koordinat tina titik mimiti jeung panungtung di kapindahan. Akibatna, gaya sawah nu konservatif, jeung sawah sorangan - berpotensi. Eta sia noting yén karya sagala gaya konservatif sapanjang jalur katutup nyaeta nol.