Электродинамика формулалары

10 сынып

Кулон заңы бойынша екі нүктелік қозғалмайтын зарядтардың арасындағы өзара әрекеттесу күші:

F=k

мұндағы q₁ және q₂ – денелердің электрлік зарядтары, r - олардың арақашықтығы.

k= =9*10⁹ - пропорционалдық коэффициенті.

- электрлік тұрақты,

– зарядтар орналасқан ортаның салыстырмалы электр өтімділігі.

Электр зарядының сақталу заңы: тұйық жүйеде (электрлік оқшауланған) барлық бөлшектердің зарядтарының алгебралық қосындысы тұрақты болады:

q₁+q₂+…q_n=const.

Берілген нүктедегі электростатикалық өрістің кернеулігі:

E= ,

мұндағы F - берілген нүктедегі q₀ оң нүктелік зарядқа өріс тарапынан әрекет ететін күш.

Нүктелік зарядтың өзінен r қашықтықтағы өріс кернеулігі:

E=k

Өрістердің суперпозиция принципі: егер кеңістіктің берілген нүктесіндегі әртүрлі зарядталған бөлшектер кернеуліктері Е₁, Е₂,...Еn өрістер тудырса, онда осы нүктедегі өрістердің қорытқы кернеулігі

Е=E₁+E₂+…E_n

геометриялық қосындысымен анықталады.

Электр зарядының беттік тығыздығы: ,

мұндағы q - дененің S ауданының беті бойынша біркелкі таралған электр заряды.

Шексіз біркелкі зарядталған жазықтықтың (біртекті өріс) электростатикалық өріс кернеулігі:

E= .

Әраттас зарядталған екі параллель жазықтық өрісінің (жазық конденсатордың өрісі) кернеулігі:

E= .

Гаусс теоремасы бойынша кез – келген тұйық бет арқылы өтетін кернеулік ағыны:

Ф_Е= ,

Мұндағы - осы бет ішіндегі зарядтардың алгебралық қосындысы. Кез – келген тұйық бет арқылы алынған электр индукциясының (ығысуының) ағыны Ф_D=

Шексіз ұзын, зарядталған жіптің тудыратын өрісінің кернеулігі:

E= ,

мұндағы – жіптегі зарядтың сызықтық тығыздығы ( - бірлік ұзындыққа келетін заряд) және r - жіпке дейінгі қашықтық.

Радиусы болатын зарядталған металл сфераның центрінен r R қашықтықта тудыратын электростатикалық өрісінің кернеулігі:

E=k

мұндағы q – сфераның заряды. Сфераның ішінде E=0 (k R) . Берілген нүктедегі электростатикалық өрістің потенциалы:

= ,

Мұндағы осы нүктеде орналасқан зарядтың потенциалдық энергиясы.

Бірнеше нүктелік заряд тудыратын өрістің потенциалы берілген нүктедегі әрбір зарядтың туғызатын өрісінің потенциалдарының алгебралық қосындысына тең:

= +

Мұндағы q_i 0 болса, онда _i 0 және q_i 0 болса, _i 0 болады. Нүктелік зарядтан қашықтықтағы электростатикалық өрістің потенциалы:

=k

Радиусы болатын зарядталған металл сфераның электростатикалық өрісінің потенциалы центрден r R қашықтықта

=k болады, мұндағы q – сфера заряды.

Cфераның ішіндегі барлық нүктелердің потенциалы сфера бетіндегі потенциалмен бірдей (r=k)

Заряд потенциалы – ге тең нүктеден потенциалы – ге тең нүктеге орын ауыстырғанда өрістің жасайтын жұмысы:

А=q( ).

Біртекті электр өрісінің кернеулігі мен потенциалдар айырымы арасындағы байланыс

E= =

өрнегімен өрнектеледі, мұндағы - өріс кернеулігі сызықтарының бойында бір – бірінен d қашықтықта орналасқан нүктелер арасындағы потенцалдар айырымы.