Составители:
Рубрика:
82
æåííîñòü íàçûâàþò ñèëîâîé õàðàêòåðèñòèêîé ïîëÿ. Ñóùåñòâåííî,
÷òî íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ âåêòîðíîé âåëè÷èíîé, òàê æå
êàê è ñèëà, ÷åðåç êîòîðóþ îíà îïðåäåëÿåòñÿ.
×òîáû ïîíÿòü ñêàçàííîå, ðàññìîòðèì ïðèìåðû. Ýëåêòðè÷åñêîå
ïîëå ñîçäàåòñÿ çàðÿäàìè Q. Çíà÷èò, íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî
ïîëÿ ðàâíà îòíîøåíèþ ñèëû, äåéñòâóþùåé íà çàðÿä q, ê âåëè÷èíå
ýòîãî çàðÿäà. Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ îáîçíà÷àåòñÿ Å
è îíà ðàâíà: E = F/q. Íàïðÿæåííîñòü ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ îïðå-
äåëÿåòñÿ êàê E = F/m. Ìàãíèòíîå ïîëå ñîçäàåòñÿ äâèæóùèìèñÿ
çàðÿäàìè (èëè òîêàìè); â ïðèðîäå îòñóòñòâóþò ìàãíèòíûå çàðÿäû.
Ñ òî÷íîñòüþ äî êîíñòàíò, îïðåäåëÿåìûõ âûáîðîì ñèñòåìû åäèíèö,
íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ H ìîæíî îïðåäåëèòü êàê îòíîøå-
íèå ñèëû, äåéñòâóþùåé íà ïðîâîäíèê ñ òîêîì äëèíîé, ðàâíîé åäè-
íèöå, ê âåëè÷èíå òîêà I, ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç ïðîâîäíèê: H = F/ I.
 ÷åì æå ñîñòîèò ïðåèìóùåñòâî îïèñàíèÿ ïîëåé íà ÿçûêå íàïðÿ-
æåííîñòåé? Ìîæåò, áûëî áû ïðîùå è óäîáíåå ïðîñòî çàäàòü ñèëó,
äåéñòâóþùóþ íà òåëî â êàæäîé òî÷êå? Äåëî â òîì, ÷òî ñèëà çàâèñèò
êàê îò õàðàêòåðèñòèê ïîëÿ, òàê è îò õàðàêòåðèñòèê îáúåêòà, â íåãî
ïîìåùåííîãî (åãî ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà, ìàññû, ïðîòåêàþùåãî òîêà
è ò. ï.). Íàïðÿæåííîñòü æå ïîëÿ çàâèñèò òîëüêî îò ñâîéñòâ ïîëÿ.
Òàêèì îáðàçîì, ïîëå çàäàíî, åñëè â êàæäîé òî÷êå ïðîñòðàí-
ñòâà èçâåñòíà åãî íàïðÿæåííîñòü. Íà ðèñóíêàõ óäîáíî èçîáðà-
æàòü ïîëå ïðè ïîìîùè ñèëîâûõ ëèíèé. Ñèëîâûìè ëèíèÿìè ïîëÿ
íàçûâàþòñÿ òàêèå ëèíèè, êàñàòåëüíûå ê êîòîðûì â êàæäîé òî÷êå
ñîâïàäàþò ñ âåêòîðîì íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ. Äðóãèìè ñëîâàìè,
ñèëîâàÿ ëèíèÿ îïðåäåëÿåò íàïðàâëåíèå âåêòîðà íàïðÿæåííîñòè
ïîëÿ â êàæäîé òî÷êå, ÷åðåç êîòîðóþ îíà ïðîõîäèò. Ñèëîâûå ëè-
íèè ïîçâîëÿþò îïðåäåëÿòü òàêæå è âåëè÷èíó íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ.
Ñèëîâûå ëèíèè ðèñóþò òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ÷èñëî èõ, ïåðåñåêà-
þùèõ åäèíè÷íóþ ïëîùàäêó, ÷èñëåííî ðàâíÿëîñü íàïðÿæåííîñòè
ïîëÿ â äàííîé òî÷êå.
Íà ðèñ. 15.1, à ïîêàçàíû ñèëîâûå ëèíèè ïîëÿ, ñîçäàâàåìîãî ïî-
ëîæèòåëüíûì ýëåêòðè÷åñêèì çàðÿäîì Q. Îíè ãóùå âáëèçè çàðÿäà,
ãäå íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ áîëüøå, è ðåæå âäàëè îò çàðÿäà. Íà áîëü-
øèõ ðàññòîÿíèÿõ îò çàðÿäà ñîñåäíèå ñèëîâûå ëèíèè èäóò ïðàêòè-
÷åñêè ïàðàëëåëüíî äðóã äðóãó. Òàêîå ïîëå íàçûâàåòñÿ îäíîðîäíûì
(ðèñ. 15.1, á). Ââåäåì åùå îäíî âàæíîå ïîíÿòèå – ïîòîê âåêòîðà
íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ. Ïîòîê âåêòîðà íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ Ô ÷åðåç
ïëîùàäü S îïðåäåëÿåòñÿ ÷èñëîì ñèëîâûõ ëèíèé, ïåðåñåêàþùèõ ýòó
ïëîùàäü. Îòìåòèì, ÷òî ïîòîê âåêòîðà íàïðÿæåííîñòè – ñêàëÿðíàÿ
âåëè÷èíà. Ñóùåñòâóåò áîëåå ñòðîãîå îïðåäåëåíèå ýòîãî ïîíÿòèÿ, íî
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- …
- следующая ›
- последняя »
