Էլեկտրական դաշտի հատկությունները և բնութագրերը ուսումնասիրվում են գրեթե բոլոր տեխնիկական մասնագետների կողմից։ Բայց համալսարանական դասընթացը հաճախ գրվում է բարդ ու անհասկանալի լեզվով։ Հետևաբար, հոդվածի շրջանակներում էլեկտրական դաշտերի բնութագրերը կնկարագրվեն մատչելի ձևով, որպեսզի յուրաքանչյուր մարդ կարողանա հասկանալ դրանք։ Բացի այդ, մենք հատուկ ուշադրություն կդարձնենք փոխկապակցված հասկացություններին (սուպերպոզիցիան) և ֆիզիկայի այս ոլորտի զարգացման հնարավորություններին:
Ընդհանուր տեղեկություններ
Ըստ ժամանակակից հասկացությունների՝ էլեկտրական լիցքերը ուղղակիորեն չեն փոխազդում միմյանց հետ։ Սրանից մի հետաքրքիր առանձնահատկություն է ի հայտ գալիս. Այսպիսով, յուրաքանչյուր լիցքավորված մարմին ունի իր էլեկտրական դաշտը շրջակա տարածության մեջ: Այն ազդում է այլ սուբյեկտների վրա: Էլեկտրական դաշտերի բնութագրերը մեզ հետաքրքրում են, քանի որ դրանք ցույց են տալիս դաշտի ազդեցությունը էլեկտրական լիցքերի վրա և այն ուժը, որով այն իրականացվում է: Սրանից ի՞նչ եզրակացություն կարելի է անել։ Լիցքավորված մարմինները փոխադարձ անմիջական ազդեցություն չունեն։ Դրա համար օգտագործվում են էլեկտրական դաշտեր: Ինչպե՞ս կարելի է դրանք ուսումնասիրել: Դա անելու համար կարող եք օգտագործել փորձնական լիցք՝ փոքր կետային մասնիկների ճառագայթ, որը այդպես չէէական ազդեցություն կունենա գործող կառույցի վրա։ Այսպիսով, որո՞նք են էլեկտրական դաշտի բնութագրերը: Դրանք երեքն են՝ լարվածություն, լարվածություն և ներուժ: Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները և մասնիկների վրա ազդեցության ոլորտները։
Էլեկտրական դաշտ. ի՞նչ է դա:
Սակայն հոդվածի հիմնական թեմային անցնելուց առաջ անհրաժեշտ է որոշակի գիտելիքներ ունենալ։ Եթե դրանք կան, ապա այս մասը կարելի է ապահով կերպով բաց թողնել: Նախ դիտարկենք էլեկտրական դաշտի գոյության պատճառի հարցը։ Որպեսզի դա լինի, լիցքավորում է պետք։ Ավելին, այն տարածության հատկությունները, որտեղ գտնվում է լիցքավորված մարմինը, պետք է տարբերվեն նրանցից, որտեղ այն գոյություն չունի: Այստեղ կա նման հատկություն՝ եթե լիցք տեղադրվի որոշակի կոորդինատային համակարգում, ապա փոփոխությունները տեղի կունենան ոչ թե ակնթարթորեն, այլ միայն որոշակի արագությամբ։ Նրանք, ինչպես ալիքները, կտարածվեն տիեզերքում: Սա կուղեկցվի մեխանիկական ուժերի ի հայտ գալով, որոնք գործում են այս կոորդինատային համակարգի այլ կրիչների վրա: Եվ ահա մենք գալիս ենք գլխավորին: Առաջացող ուժերը ոչ թե ուղղակի ազդեցության, այլ փոխազդեցության արդյունք են մի միջավայրի միջոցով, որը որակապես փոխվել է: Տարածությունը, որտեղ տեղի են ունենում նման փոփոխություններ, կոչվում է էլեկտրական դաշտ:
Հատկություններ
Էլեկտրական դաշտում տեղակայված լիցքը շարժվում է իր վրա ազդող ուժի ուղղությամբ: Հնարավո՞ր է հասնել հանգստի վիճակի: Այո, դա միանգամայն իրական է: Բայց դրա համար էլեկտրական դաշտի ուժը պետք է ոմանց կողմից հավասարակշռված լինիայլ ազդեցություն: Հենց անհավասարակշռություն է առաջանում, լիցքը նորից սկսում է շարժվել: Ուղղությունը այս դեպքում կախված կլինի ավելի մեծ ուժից: Թեև եթե դրանք շատ լինեն, ապա վերջնական արդյունքը կլինի հավասարակշռված և ունիվերսալ մի բան: Ավելի լավ պատկերացնելու համար, թե ինչի հետ պետք է աշխատեք, պատկերված են ուժի գծեր։ Նրանց ուղղությունները համապատասխանում են գործող ուժերին։ Պետք է նշել, որ ուժային գծերն ունեն և՛ սկիզբ, և՛ վերջ։ Այսինքն՝ իրենք իրենց վրա չեն փակվում։ Դրանք սկսվում են դրական լիցքավորված մարմինների վրա և ավարտվում բացասականների վրա: Սա դեռ ամենը չէ, ավելի մանրամասն ուժի գծերի, դրանց տեսական նախապատմության և գործնական իրականացման մասին, մենք մի փոքր կխոսենք տեքստում և կդիտարկենք դրանք Կուլոնի օրենքի հետ միասին։
Էլեկտրական դաշտի ուժ
Այս բնութագիրը օգտագործվում է էլեկտրական դաշտը քանակականացնելու համար: Սա բավականին դժվար է հասկանալ։ Էլեկտրական դաշտի (ուժի) այս բնութագիրը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է դրական փորձնական լիցքի վրա գործողության ուժի հարաբերությանը, որը գտնվում է տարածության որոշակի կետում, դրա արժեքին։ Այստեղ կա մեկ հատուկ ասպեկտ. Այս ֆիզիկական մեծությունը վեկտոր է: Դրա ուղղությունը համընկնում է դրական փորձարկման լիցքի վրա ազդող ուժի ուղղության հետ։ Դուք նաև պետք է պատասխանեք մի շատ տարածված հարցի և նշեք, որ էլեկտրական դաշտի ուժի բնութագրիչը հենց ինտենսիվությունն է: Իսկ ի՞նչ է լինում անշարժ ու անփոփոխ առարկաների հետ։ Նրանց էլեկտրական դաշտը համարվում է էլեկտրաստատիկ: կետային լիցքով աշխատելիս ևԼարվածության ուսումնասիրության նկատմամբ հետաքրքրությունը ապահովված է ուժի գծերով և Կուլոնի օրենքով: Ի՞նչ հատկանիշներ կան այստեղ:
Կուլոնի օրենքը և ուժի գծերը
Էլեկտրական դաշտին բնորոշ ուժն այս դեպքում գործում է միայն կետային լիցքի համար, որը գտնվում է նրանից որոշակի շառավղով հեռավորության վրա։ Եվ եթե վերցնենք այս արժեքի մոդուլը, ապա կունենանք Coulomb դաշտ։ Դրանում վեկտորի ուղղությունը ուղղակիորեն կախված է լիցքի նշանից։ Այսպիսով, եթե այն դրական է, ապա դաշտը «կշարժվի» շառավղով։ Հակառակ իրավիճակում վեկտորն ուղղակիորեն կուղղվի հենց լիցքին։ Տեսողական հասկանալու համար, թե ինչ է կատարվում և ինչպես, կարող եք գտնել և ծանոթանալ գծագրերին, որոնք ցույց են տալիս ուժի գծերը: Էլեկտրական դաշտի հիմնական բնութագրերը դասագրքերում, թեև բավականին դժվար է բացատրել, բայց գծագրերը պետք է արժանին մատուցել, դրանք որակյալ են։ Ճիշտ է, պետք է նշել գրքերի նման առանձնահատկությունը. ուժային գծերի գծագրերը կառուցելիս դրանց խտությունը համաչափ է լարվածության վեկտորի մոդուլին: Սա փոքրիկ հուշում է, որը կարող է մեծ օգնություն լինել գիտելիքների վերահսկման կամ քննության ժամանակ:
Պոտենցիալ
Լիցքը միշտ շարժվում է, երբ չկա ուժերի հավասարակշռություն: Սա մեզ ասում է, որ այս դեպքում էլեկտրական դաշտն ունի պոտենցիալ էներգիա: Այսինքն՝ կարող է որոշակի աշխատանք կատարել։ Դիտարկենք մի փոքրիկ օրինակ: Էլեկտրական դաշտը լիցք է տեղափոխել մի կետիցԻսկ Բ-ում արդյունքում տեղի է ունենում դաշտի պոտենցիալ էներգիայի նվազում։ Դա տեղի է ունենում, քանի որ աշխատանքը կատարվել է։ Էլեկտրական դաշտի այս ուժային հատկանիշը չի փոխվի, եթե շարժումը կատարվեր արտաքին ազդեցության տակ։ Այս դեպքում պոտենցիալ էներգիան ոչ թե կպակասի, այլ կմեծանա։ Ավելին, էլեկտրական դաշտի այս ֆիզիկական բնութագիրը կփոխվի ուղիղ համեմատական կիրառվող արտաքին ուժին, որը շարժեց լիցքը էլեկտրական դաշտում: Նշենք, որ այս դեպքում կատարված ողջ աշխատանքը կուղղվի պոտենցիալ էներգիայի ավելացմանը։ Թեման հասկանալու համար բերենք հետևյալ օրինակը. Այսպիսով, մենք ունենք դրական լիցք: Այն գտնվում է դիտարկվող էլեկտրական դաշտից դուրս: Դրա շնորհիվ ազդեցությունն այնքան փոքր է, որ կարելի է անտեսել: Արտաքին ուժ է առաջանում, որը լիցք է մտցնում էլեկտրական դաշտի մեջ։ Նա կատարում է այն աշխատանքը, որն անհրաժեշտ է շարժվելու համար: Այս դեպքում դաշտի ուժերը հաղթահարված են։ Այսպիսով, գործողության պոտենցիալ է առաջանում, բայց արդեն բուն էլեկտրական դաշտում։ Հարկ է նշել, որ սա կարող է լինել տարասեռ ցուցանիշ։ Այսպիսով, էներգիան, որը վերաբերում է դրական լիցքի յուրաքանչյուր կոնկրետ միավորին, կոչվում է դաշտի ներուժ այդ կետում: Այն թվայինորեն հավասար է այն աշխատանքին, որն արվել է արտաքին ուժի կողմից առարկան տվյալ վայր տեղափոխելու համար: Դաշտի ներուժը չափվում է վոլտերով։
Լարում
Ցանկացած էլեկտրական դաշտում կարող եք դիտել, թե ինչպես են դրական լիցքերը «գաղթում» բարձր պոտենցիալ ունեցող կետերից դեպի այս պարամետրի ցածր արժեք ունեցող կետերը:Բացասականները այս ճանապարհով գնում են հակառակ ուղղությամբ: Բայց երկու դեպքում էլ դա տեղի է ունենում միայն պոտենցիալ էներգիայի առկայության պատճառով։ Լարումը հաշվարկվում է դրանից։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է իմանալ այն արժեքը, որով փոքրացել է դաշտի պոտենցիալ էներգիան։ Լարումը թվայինորեն հավասար է այն աշխատանքին, որը կատարվել է երկու կոնկրետ կետերի միջև դրական լիցք փոխանցելու համար։ Այստեղից երևում է հետաքրքիր նամակագրություն. Այսպիսով, լարման և պոտենցիալ տարբերությունը այս դեպքում նույն ֆիզիկական միավորն է։
Էլեկտրական դաշտերի գերադիրք
Այսպիսով, մենք դիտարկել ենք էլեկտրական դաշտի հիմնական բնութագրերը: Բայց թեման ավելի լավ հասկանալու համար մենք առաջարկում ենք լրացուցիչ դիտարկել մի շարք պարամետրեր, որոնք կարող են կարևոր լինել: Եվ մենք կսկսենք էլեկտրական դաշտերի սուպերպոզիցիայով: Նախկինում մենք դիտարկում էինք այնպիսի իրավիճակներ, որոնց դեպքում կար միայն մեկ կոնկրետ մեղադրանք։ Բայց դրանք շատ են դաշտերում։ Ուստի, նկատի ունենալով իրականությանը մոտ իրավիճակ, պատկերացնենք, որ մենք ունենք մի քանի մեղադրանք։ Հետո պարզվում է, որ ուժերը, որոնք ենթարկվում են վեկտորի գումարման կանոնին, գործելու են փորձարկվող առարկայի վրա։ Նաև սուպերպոզիցիայի սկզբունքն ասում է, որ բարդ շարժումը կարելի է բաժանել երկու կամ ավելի պարզերի: Անհնար է մշակել շարժման իրատեսական մոդել՝ առանց հաշվի առնելու սուպերպոզիցիան։ Այլ կերպ ասած, այն մասնիկը, որը մենք դիտարկում ենք գոյություն ունեցող պայմաններում, ազդում են տարբեր լիցքերից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփականը.էլեկտրական դաշտ։
Օգտագործել
Հարկ է նշել, որ այժմ էլեկտրական դաշտի հնարավորություններն իրենց ողջ ներուժով չեն օգտագործվում։ Նույնիսկ, ավելի ճիշտ կլինի ասել, դրա ներուժը մեր կողմից գրեթե չի օգտագործվում։ Չիժևսկու ջահը կարելի է մեջբերել որպես էլեկտրական դաշտի հնարավորությունների գործնական իրականացում։ Ավելի վաղ՝ անցյալ դարի կեսերին, մարդկությունը սկսեց ուսումնասիրել տիեզերքը։ Սակայն գիտնականները բազմաթիվ չլուծված հարցեր ունեին։ Դրանցից մեկը օդն է և դրա վնասակար բաղադրիչները։ Խորհրդային գիտնական Չիժևսկին, ով միևնույն ժամանակ հետաքրքրված էր էլեկտրական դաշտին բնորոշ էներգիայով, ձեռնամուխ եղավ այս խնդրի լուծմանը։ Եվ պետք է նշել, որ նա իսկապես լավ զարգացում է ստացել։ Այս սարքը հիմնված էր փոքր արտանետումների պատճառով աերոոնիկ օդային հոսքեր ստեղծելու տեխնիկայի վրա։ Բայց հոդվածի շրջանակներում մեզ հետաքրքրում է ոչ այնքան սարքը, որքան դրա գործողության սկզբունքը։ Փաստն այն է, որ Չիժևսկու ջահի գործարկման համար օգտագործվել է ոչ թե կայուն էներգիայի աղբյուր, այլ էլեկտրական դաշտ: Էներգիան կենտրոնացնելու համար օգտագործվել են հատուկ կոնդենսատորներ։ Շրջակա միջավայրի էլեկտրական դաշտի էներգիայի բնութագիրը զգալիորեն ազդել է սարքի հաջողության վրա։ Այսինքն՝ այս սարքը մշակվել է հատուկ տիեզերանավերի համար, որոնք բառացիորեն լցված են էլեկտրոնիկայով։ Այն սնուցվում էր մշտական էներգիայի աղբյուրներին միացված այլ սարքերի գործունեության արդյունքներով։ Նշենք, որ ուղղությունը չի թողնվել, և այժմ հետաքննվում է էլեկտրական դաշտից էներգիա վերցնելու հնարավորությունը։ ճշմարտություն,Հարկ է նշել, որ զգալի առաջընթաց դեռ չի գրանցվել։ Հարկ է նաև նշել շարունակվող հետազոտության համեմատաբար փոքր մասշտաբը և այն փաստը, որ դրանց մեծ մասն իրականացվում է կամավոր գյուտարարների կողմից։
Որո՞նք են էլեկտրական դաշտերի վրա ազդող բնութագրերը:
Ինչու՞ ուսումնասիրել դրանք: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, էլեկտրական դաշտի բնութագրերն են ուժը, լարումը և ներուժը: Սովորական սովորական մարդու կյանքում այս պարամետրերը չեն կարող պարծենալ զգալի ազդեցությամբ: Բայց երբ հարցեր են ծագում, որ ինչ-որ մեծ ու բարդ բան պետք է անել, ապա դրանք չնկատելը շքեղություն է։ Փաստն այն է, որ էլեկտրոնային դաշտերի չափազանց մեծ քանակությունը (կամ դրանց ավելորդ ուժը) հանգեցնում է սարքավորումների ազդանշանների փոխանցման միջամտությանը: Սա հանգեցնում է փոխանցված տեղեկատվության խեղաթյուրմանը: Հարկ է նշել, որ սա այս տեսակի միակ խնդիրը չէ։ Բացի տեխնոլոգիայի սպիտակ աղմուկից, չափազանց ուժեղ էլեկտրոնային դաշտերը կարող են բացասաբար ազդել նաև մարդու մարմնի աշխատանքի վրա։ Հարկ է նշել, որ սենյակի փոքր իոնացումը դեռևս համարվում է օրհնություն, քանի որ այն նպաստում է փոշու նստեցմանը մարդկային բնակարանի մակերեսների վրա: Բայց եթե նայեք, թե քանի տեսակի սարքավորումներ (սառնարաններ, հեռուստացույցներ, կաթսաներ, հեռախոսներ, էներգահամակարգեր և այլն) կան մեր տներում, կարող ենք եզրակացնել, որ, ավաղ, դա լավ չէ մեր առողջության համար։ Հարկ է նշել, որ էլեկտրական դաշտերի ցածր բնութագրերը գրեթե չեն վնասում մեզ, քանի որՄարդկությունը վաղուց սովոր է տիեզերական ճառագայթմանը: Բայց էլեկտրոնիկայի մասին դժվար է ասել: Իհարկե, այս ամենից հրաժարվել հնարավոր չի լինի, սակայն հաջողությամբ հնարավոր է նվազագույնի հասցնել էլեկտրական դաշտերի բացասական ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա։ Դրա համար, ի դեպ, բավական է կիրառել տեխնոլոգիաների էներգաարդյունավետ օգտագործման սկզբունքները, որոնք նախատեսում են նվազագույնի հասցնել մեխանիզմների շահագործման ժամանակը։
Եզրակացություն
Ուսումնասիրեցինք, թե ինչ ֆիզիկական մեծություն է էլեկտրական դաշտի հատկանիշը, որտեղ է օգտագործվում, ինչ ներուժ ունի զարգացումները և դրանց կիրառումը առօրյա կյանքում: Բայց այնուամենայնիվ կցանկանայի մի քանի վերջնական խոսք ավելացնել թեմայի վերաբերյալ։ Նշենք, որ դրանցով բավականին մեծ թվով մարդիկ էին հետաքրքրվում։ Պատմության ամենատեսանելի հետքերից մեկը թողել է հայտնի սերբ գյուտարար Նիկոլա Տեսլան։ Դրանում նրան հաջողվել է զգալի հաջողությունների հասնել իր ծրագրերի իրականացման հարցում, բայց, ավաղ, ոչ էներգաարդյունավետության առումով։ Ուստի, եթե ցանկություն կա աշխատելու այս ուղղությամբ, ապա կան բազմաթիվ չբացահայտված հնարավորություններ։
