Tá prionsabal an superposition de réimsí leictreacha

Is é príomhchuspóir an ailt seo le chéile sa chaoi is electrostatics: de réir dáileadh réamhshocraithe sa spás agus an méid na muirear leictreacha (foinsí réimse) chun a chinneadh an luach an veicteoir na páirce E ag gach pointe. Is é an réiteach ar an fhadhb is féidir ar bhonn na coincheapa ar nós an prionsabal superposition de réimsí leictreacha (prionsabal neamhspleáchas an éifeacht réimsí leictreacha): Beidh déine d'aon chóras réimse leictrigh muirear bheith comhionann leis an suim geoiméadrach na láidreachtaí réimse, a tháirgtear trí gach ceann de na táillí.

Na muirir a chruthú réimse leictreastatach a roinnt i spás nó diskertno nó go leanúnach. Sa chéad chás an neart an réimse :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

i gcás ina Ei - an déine ag pointe áirithe ar an spás réimse ghineann córas aisce i-ú amháin, agus n - líon iomlán diskertnyh muirir a áirítear sa chóras.

Sampla de an fhadhb a réiteach, atá bunaithe ar phrionsabal an superposition de réimsí leictreacha. Dá bhrí sin chun a chinneadh an réimse leictreastatach, a cruthaíodh i vacuo muirir bpointe Stationary q₁, q₂, ..., QN, ag baint úsáide as an bhfoirmle:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (Qi / r³i) ri

i = t,

i gcás ri - veicteoir ga a shíneann ó phointe aisce Qi i bpointe mheáite an pháirc.

Seo sampla eile. Cinneadh an réimse leictreastatach a ghintear de bharr dipole leictreach in vacuo.

An dipole leictreach - córas de dhá comhionann i luach iomlán agus dá bhrí sin os coinne i shíniú leis an q muirir> 0 agus -q, an t-achar I eatarthu i gcomparáid réasúnta beag leis na pointí achar a mheas. Ghualainn Beidh veicteoir dipole a dtugtar l, atá dírithe ar feadh an ais dipole do lucht deimhneach ar an diúltach agus le huimhreacha comhionann leis an fad I eatarthu. = Vector pₑ QL - ina láthair dipole leictreach (faoi láthair dipole leictreach).

Dipole E neart réimse ag aon phointe:

E = + E₊ E₋,

i gcás ina bhfuil E₊ agus E₋ láidreachtaí réimse na luchtanna leictreacha q agus -q.

Dá bhrí sin, ag pointe A, atá suite ar an ais dipole, bheadh neart an réimse na dipole cothrom i vacuo

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

Ag an bpointe B, atá suite ar an ingearach leis an ais dipole laghdaithe óna lár:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

Ag an bpointe M treallach, iargúlta go leor ó na dipole (r≥l), is é déine a aonad réimse

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Lena chois sin, tá an réimse leictrigh an prionsabal fhorshuíomh an dá ráiteas:

1. Níl an Coulomb fórsa idirghníomhaíocht idir dhá muirir ag brath ar an láthair gcomhlachtaí a leagtar cúram eile.
2. Lig dúinn glacadh leis go idirghníomhaíonn an muirear q leis ná don chóras muirir R1, R2 ,. . . , QN. Má ghníomhaíonn gach ceann de na táillí an chórais ar an muirear q chun bhfeidhm F₁, F₂, ..., FN, faoi seach, is é an fórsa F dheasca sin, i bhfeidhm ar an q muirear ar an chuid den chóras cothrom le suim veicteoir na bhfórsaí ar leith:
   F = F₁ + F₂ + ... + FN.

Dá bhrí sin, ceadaíonn an prionsabal superposition réimse leictrigh chun teacht ar ráiteas tábhachtach.

Mar is eol, an dlí na himtharraingthe uilíche Is bailí, ní hamháin don phointe-mhais, ach freisin do liathróidí le dáileadh meáchan spherically-siméadrach (go háirithe, ar an liathróid agus an mhais pointe); ansin r - fad idir ionaid liathróidí (ó mhais bpointe go dtí lár an liathróid). Seo a leanas as an bhfoirm mhatamaiticiúil an dlí na himtharraingthe uilíche agus prionsabal na superposition.

Ós rud é an fhoirmle an dlí Coulomb Tá an struchtúr céanna leis an dlí na domhantarraingthe, agus an fórsa Coulomb dhéanamh freisin ar an prionsabal fhorshuíomh na réimsí, is féidir a dhéanamh ar chonclúid den chineál céanna: Beidh Coulomb ag obair le chéile dhá liathróid luchtaithe (táille pointe leis an liathróid), ar choinníoll go bhfuil na liathróidí dáileadh aisce spherically siméadracha; Is luach r sa chás seo an t-achar idir na hionaid na liathróidí (ó thaobh aisce a sféar).

Is é sin an fáth go bhfuil an déine an liathróid réimse ghearrtar as an liathróid is mar sin de mhuirear phointe an gcéanna.

Ach i electrostatics, murab ionann agus meáchanlár, leis an gcoincheap sin, mar superposition de réimsí, ní mór dúinn a bheith cúramach. Mar shampla, nuair a druidim lucht deimhneach liathróidí miotail Tá siméadracht sféarúil briste: na muirir dearfacha, frithpháirteach brú amach a bheidh, claonadh a bhíonn le an chuid is mó iargúlta ó gach rannóga eile de na liathróidí (beidh na hionaid de lucht deimhneach a bheith suite níos faide óna chéile ná na hionaid na liathróidí). Dá bhrí sin tá an fórsa repulsive na liathróidí sa chás seo níos lú ná an luach a fhaightear ó dhlí na Coulomb trí r an fad idir na hionaid.