Ny fitsipiky ny superposition ny elektrika saha

Inona no tena tanjon'ireo Ity fizarana ity dia voarafitra amin'ny rijan amin'ny fomba electrostatics: ny efa voafaritra mialoha ny fizarana ao amin'ny habakabaka sy ny habetsahan'ny ny herinaratra fiampangana (tsaha loharanom-baovao) mba hamantarana ny tena ilaina ny ny Vector ny E-tsaha amin'ny hevitra rehetra. Ny vahaolana amin'ity olana azo atao miorina izany foto-kevitra araka ny fitsipiky ny superposition ny herinaratra saha (foto-kevitry ny fahaleovantena ny vokatry ny herinaratra saha): hamafin'ny misy herinaratra an-tsaha rafitra ny fiampangana ho mitovy ny voafaritra isa any an-tsaha tanjaka, izay novokarin'ny isaky ny fiampangana.

Ny fiampangana izay miteraka electrostatic saha Azo zaraina ho toerana, na diskertno na foana. Ao amin'ny tranga voalohany any an-tsaha hery :

N

E = Σ Ei₃

I = T,

izay Ei - ny hamafin'ny amin'ny fotoana manokana any an-tsaha toerana niteraka iray i-faha fiampangana rafitra, ary n - ny fitambaran'ny isa diskertnyh fiampangana izay tafiditra ao amin'ny rafi-.

Ohatra iray ny famahana ny olana, izay miorina amin'ny ny fitsipiky ny superposition ny herinaratra saha. Noho izany mba hahafantarana ny electrostatic saha, izay noforonina ao amin'ny toerana vacuo teboka fiampangana q₁, q₂, ..., qn, mampiasa ny raikipohy:

N

E = (1 / 4πε₀) Σ (Qi / r³i) ri

I = T,

izay ri - nipoaka vectorielle nalaina avy ny fotoana Qi-poana ao amin'ny noheverina fotoana ny dity.

Indro misy ohatra iray hafa. Tapa-kevitra ny electrostatic saha izay niteraka iray herinaratra dipole in vacuo.

Ny herinaratra dipole - rafitra roa mitovy amin'ny lanjany tanteraka ary, noho izany, ny mifanohitra famantarana fiampangana Q> 0 sy -q, ny elanelana teo amin'izy ireo aho, dia somary kely raha oharina amin'ny isa lavitra heverina. Soroka dipole Vector dia hatao hoe l, izay tarihin'ny teny an-dipole mpiray ny anjara-raharaha momba ny tsara sy ratsy amin'izay isan'ny mitovy ny elanelana eo amin'izy ireo aho. Vector pₑ = ql - elektrika dipole fotoana (herinaratra dipole fotoana).

Dipole saha E hery na oviana na teboka:

E = + E₊ E₋,

izay E₊ sy saha E₋ dia hery ny herinaratra fiampangana Q sy ny -q.

Araka izany, amin'ny fotoana A, izay no misy eo amin'ny mpiray dipole, ny saha herin'ny dipole dia hitovy amin'ny vacuo

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

Tamin'ny fotoana B, izay hita eo amin'ny perpendicular ny dipole mpiray nahena avy amin'ny afovoany:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

Tamin'ny taona jadona M fotoana, lavitra ampy amin'ny dipole (r≥l), ny hamafin'ny an vondrona dia

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Ankoatra izany, ny herinaratra tanimbary dia ny fitsipiky ny superposition ny roa fanambarana:

1. Coulomb hery ny fifandraisana roa fiampangana Tsy miankina amin'ny hafa ny fisian'ny nandidy vatana.
2. Aoka isika mihevitra fa ny anjara-raharaha Q interacts amin'ny rafitr'ity tontolo ity fiampangana Q1, q2 ,. . . , Qn. Raha isaky ny fiampangana ny rafitra miasa eo amin'ny anjara-raharaha Q mba hanerena F₁, F₂, ..., naoty, tsirairay avy, ny vokatry ny hery F, ampiharina amin'ny ny anjara-raharaha Q eo amin'ny ampahany ny rafitra dia mitovy ny Vector isan'ny olona tafika:
   F = F₁ + F₂ + ... + naoty.

Noho izany, ny herinaratra superposition saha fitsipika mamela ho tonga amin'ny fanambarana manan-danja.

Araka ny fantatra, ny lalàn'ny hery misinton'ny dia tsy manan-kery ihany ny hevitra-bahoaka, fa koa ho an'ny baolina tamin'ny spherically-symmetric lanja fizarana (indrindra indrindra, fa ny baolina sy ny teboka bahoaka); Ary r - elanelana eo foiben'ny baolina (avy amin'ny hevitra bahoaka ho any amin'ny afovoan-baolina). Izany dia manaraka avy amin'ny endriky ny matematika ny lalàn'ny hery misinton'ny sy ny fitsipiky ny superposition.

Koa satria ny rijan ny Coulomb ny lalàna dia manana ny mitovy rafitra ho toy ny lalàn'ny sinton'ny tany, ary ny Coulomb hery koa nanatanteraka ny fitsipiky ny superposition ny saha, dia azo atao ny manao toy izany koa fanatsoahan-kevitra: Coulomb dia miara-miasa roa kolaka ilay baolina (teboka anjara-raharaha ny baolina), raha toa ny baolina dia spherically symmetric fiampangana fizarana; zava-dehibe ny R amin'ity raharaha ity dia ny elanelana misy eo amin'ny toerana ny baolina (avy amin'ny teboka-poana amin'ny sehatra).

Izany no mahatonga ny hamafin'ny any an-tsaha voampanga baolina avy tao an-baolina dia mitovy ny an'ny teboka poana.

Fa amin'ny electrostatics, tsy toy ny fahamaotinana, amin'ny fiheverana izany, toy ny superposition ny saha, dia tsy maintsy mitandrina. Ohatra, rehefa nanatona tokoa nandrara vy baolina boribory symmetry tapaka: ny tsara fiampangana, mifanohitra izy manosika eny, dia mora ny lavitra indrindra amin'ny tsirairay ny ampahany hafa ny baolina (ny foiben'ny tsara fiampangana ho hita lavitra masina noho ny foiben'ny ny baolina). Ary noho izany ny hery maharikoriko ny baolina amin'ity tranga ity dia kely noho ny zava-dehibe izay azo avy amin'ny Coulomb ny lalàna solon'i R ny elanelana eo amin'ny toerana.