8. Потенциалға арналған өрістің суперпозиция принципі

Потенңиалдарды кабаттастырүдың (беттестірудің) мына принңишн колданү керек: өpicтiң кез келген С нүктесіндегі қорытқы потенциалы жүйенің әp6ip нүктелік заряды-ның жеке-жеке түдыратын потенциалдарының алгебралық қосындысына тең

9. Эквипотенциал беттер. Потенциал градиенті және өрістің кернеулігі

Электр өрісінде нүктелерінің потенңиалдары бірдей болатын бет сызуға болады. Мұндай беттер потенңиалдары 6ipдeй беттер немесе эквипотенңиал беттер деп аталады (6-сурет).

6-сурет

Өрістің потенциалы күш сызығының бойындағы потенңиалдың 6ip өлшемге кемуі (азаюы) бойынша өлшенеді Минүс таңбасы кернеүліктің әрқашан потенциалдың кему бағытына бағытталатынын көрсетеді.

10. Зарядтарды тасымалдауда өріс күшінің істейтін жұмысы. Кернеулік векторының циркуляциясы.

Электростатикалық өрістің потенциалдық сипаттамасы xyz санак жүйесінің басында кез келген формалы +q заряды орналасқан деп жориық. Бүл заряд А мен В нүктелерінде ₁ және ₂ потенңиалдарын түдырады. Бұлардағы қозғалатын q₀ зарядының сәйкес түрде W₁= q_{0 1} және W₂ = q₀ 2 потенциалдық энергиялары болады. Зарядты сыртқы өpic әcepi арқылы қозғау потенңиалдық энергияның кему бағытында ғана жүзеге асуы мүмкін. Сондықтан энергияның сақталу заңы бойынша қозғау жұмысы потенңиалдық энергияның кемуіне тең болды:

А=W₁ –W₂= W=-q₀(

Электростатикалық өpicтeгi зарядты қозғау кезінде электрлік күштің icтeйтiн жұмысы заряд шамасын потенциал шамасының кемуіне көбейткенге тең.

Сондыктан энергияның өзrepici нөлге тең:

(10.1) формүласы электр жайындағы нeгiзгi қатынастардың 6ipi. Бұдан зарядты А нүктесінен В нүктeciнe қозғап апару кезінде істелетін электр өрісінің жұмысы осы нүктелердің арасын қосатын траекторияның формуласына тәүелсіз болатыны шығады. Мұның үcтiнe +q -дің кемү бағытында ал — q потенциал­дын өсү бағытында козғалады. Егер заряд қозғалған кезде кедергі әсер етпесе, онда С нүктесіндегі кинетикалық энергияның қосындысы уақытқа байланысты өзгермейді.

Тұйық контүр бойынша істелген жұмыс нөлге тең, яғни (10.3)

өрнегінің орнына = q₀dl cos( ) =q₀ E_l dl өрнегін қойып, мынаны аламыз

(10.4)

Тұйық контүрдағы кернеүлік циркүляциясының нөлдік мәні күш сызықтары өздігінен тұйық болып табылмайды деп түсіндіріледі. Күш сызықтары оң зарядтан басталып шығады. Потенциалдар айырымымен 6ipгe кернеу U деген түciнiк те пайдаланылады. Кернеүдің потенциалдар айырымынан өзгешелігі сонда, ол әрқашан оң шама болады:

U= | |. 1 Кл зарядты орын ауыстыртып козғаган кезде 1 Дж жұмыс істелетін потенциалдар айырымының абсолют шамасы кернеудің өлшем бірлігі ретінде қабылданған. Бұл өлшем бірлігін вольт деп атайды. Кернеу электрометрлермен немесе әлектрлік вольтметрлермен өлшенеді.

11. Диполь өрісі және дипольдердің өзара әсері

Бip-6ipiнeн l қашыктықта орналасқан екі нүктелік +q мен - q зарядтарынан құралған жүйе диполь деп аталады.

Дипольдің моменті оның сипаттамасы болып табылады. Диполь моменті — сан мәні оң заряд q мен зарядтардың ара қашықтығы l -дің көбейтіндісіне тең және де тepic зарядтан оң за­рядқа қарай бағытталған векторлық шама, яғни

P = ql. (11.1)

/<С болган кезде кажет дәлдікті айырым мына ернекпен та­былады:

Бүл жүыктап есептеүде әркашан

Erep = 0 немесе = болса, онда Е= (11.2)

(11.2) формуласы сәйкес түрде l –дің бойымен және оған перпендикуляр өріс кернеулігін анықтайды.Енді 6ip түзүдің бойымен бағдарланған P₁ және Р₂ моменттері бар екі өpicтің өзара әсер күшін табу қиын емес. Дипольдердің арақашықтығы r болған кезде, екінші дипольге әсер етуші қорытқы күш мына қосындымен анықталады :

F=F₁+F₂= -

Карапайым түрлендіру жасап ықшамдағаннан кейін мынау шығады

F=

Таңбалар бірдей бағытта және қарама-қарсы бағытта бағдарланған дипольдерге сәйкес келеді