загрузка...
загрузка...
На головну

Диполь в однорідному і неоднорідному електричних полях

  1. Види і аналіз електричних мереж
  2. Вплив електричних сил на розподіл іонів
  3. ВИНИКНЕННЯ подвійного електричного ШАРУ І ВИДИ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ
  4. Питання 4. Історія відкриття електричних явищ в біологічних об'єктах
  5. Високовольтні апарати захисту електричних ланцюгів вагона ЛВС-86К. Призначення і типи.
  6. Два основних типи електричних сигналів в нервових клітинах

 Якщо диполь помістити в однорідне електричне поле, що утворюють диполь заряди + q и -q виявляться під дією рівних за величиною, але протилежних за напрямком сил и .

Мал. 14.2.

Ці сили утворюють пару, плече якої дорівнює l· sina, Тобто залежить від орієнтації диполя щодо поля. Модуль кожної з сил дорівнює q ? E. Помноживши його на плече, отримаємо величину моменту пари сил, що діє на диполь:

 , (14.1)

де р - Електричний момент диполя.

Формулу (14.1) можна записати у векторному вигляді:

 . (14.2)

момент, що обертає  прагне повернути диполь так, щоб його дипольний момент  встановився у напрямку поля.

Щоб збільшити кут між векторами и  на 2a, потрібно зробити проти роботу сил, що діють на диполь в електричному полі:

.

Ця робота йде на збільшення потенційної енергії W, Якою володіє диполь в електричному полі:

 . (14.3)

Інтегруючи (14.3) отримаємо вираз для енергії диполя в електричному полі:

.

Нарешті, вважаючи const рівною нулю, отримуємо

 . (14.4)

вибір сonst =0соответствует положенню диполя перпендикулярно полю. Найменше значення енергії, рівне -ре, виходить при орієнтації диполя у напрямку поля, найбільше, що дорівнює ре, - При орієнтації проти поля.

 У неоднорідному полі сили, що діють на заряди диполя, що не однакові за величиною. При малих розмірах диполя сили и  можна вважати колінеарними. Припустимо, що поле швидше за все змінюється в напрямку х, Що збігається з напрямком  в тому місці, де розташований диполь. Позитивний заряд диполя зміщений щодо негативного в напрямку х на величину .

Мал. 14.3.

Тому напруженість поля в точках, де поміщаються заряди, відрізняється на .

Отже, результуюча +  сил, що діють на диполь, буде відмінна від нуля. Проекція цієї результуючої на вісь х, Очевидно дорівнює:

 . (14.5)

Таким чином, в неоднорідному полі на диполь крім обертального моменту (14.2) діє сила (14.5), під дією якої диполь або втягується в область сильнішого поля (кут a гострий), або виштовхується з неї (кут a тупий).



Попередня   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   Наступна

теорема Гаусса | Поле нескінченної однорідно зарядженої площини | Поле двох різнойменно заряджених площин | Поле нескінченно зарядженого циліндра | Робота сил електростатичного поля | потенціал | І потенціалом | еквіпотенціальні поверхні | Покриття, засновані на електростатичних принципах | Будівельні технологічні процеси, які супроводжуються утворенням електростатичних полів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати