Esasê superposition zeviyên electric

Armanca sereke ya vê beşa ku di vî rengî electrostatics formulekirin: by belavkirina tesbît kirin li qada û li gorî mêjera ji doz elektrîkê (çavkaniyên zeviyê) ji bo destnîşankirina nirxê vector yên zeviyê E, ku li hemû xalan. Di çareseriya vê pirsgirêkê de li ser bingeha têgihên wek prensîpa superposition zeviyên elektrîkê (prensîbê serxwebûna bandora qadên xwe yên elektrîkê) mumkin e: sewiyê de ji her pergaleke qada elektrîkê yên li ber sum geometrîk ên ji raseriya qadê, bi ya ku ji aliyê her yek ji doz çêkirin wekhev be.

Dozên ku ava bike warê vega dikare di qada an diskertno an bi berdewamî de dabeş dibe. Di bûyera pêşîn de hêza Zeviya :

n

E = Σ Ei₃

i = t,

ku Ei - bi dilşewatî li xaleke taybetî yên space qadê de bi giştî bi yek sîstema belaş i-th, û n - ku hejmara giştî diskertnyh doz bi ya ku di sîstema hene.

An nimûne ji bo çareserkirina pirsgirêkê de, ku li ser esasê prensîpa superposition ji zeviyên elektrîkê. Bi vî awayî ji bo destnîşankirina warê vega, ku di vacuo doz xala stationary afirandin q₁, q₂, ..., qn, bi bikaranîna formula:

n

E = (1 / 4πε₀) Σ (qi / r³i) ri

i = t,

ku ri - vector radius ji xala ji qi pere xêzkirin di xala hesibandin ji demajoya.

Here mînakek din e. Destnîşankirina warê vega ya ku ji aliyê dipole elektrîkê li vacuo bipêşxistin.

The dipole electric - a li sîstema du identical li nirxeke teva û, bi vî awayî, ji pêşberî doz nîşana q> 0 û -û, ji dûr ve ez di navbera wan de ev rêje bi xalên dûr ve li ber çavan biçûk e. Milê vector dipole re were gotin, wê l, ku li axe dipole ji bo pere erênî yên derhêneriya ya neyînî û hejmarî ji dûr ve ez di navbera wan de wekhev. Vektor pₑ = ql - rewşeke dipole elektrîkê (elektrîkê gavê dipole).

Dipole E hêza qada li ser ti xalan:

E = + E₊ E₋,

ku E₊ û E₋ hêz warê doz electric q û -û in.

Bi vî awayî, li xala A de, ku li ser axe dipole ya li devera, hêza warê dipole dê li vacuo wekhev

E = (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³)

Li xala B, ya ku li ser biserêxwe, ji bo axe dipole kêmkirin ji nîveka wê de ye:

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³)

Li xala M kêfî, bi têra xwe dûr ji dipole (r≥l), şiddet û ji yekîneya warê xwe ye

E = (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) √3cosθ + 1

Li gel vê, di warê elektrîkê prensîpa superposition ji du gotinên e:

1. hêza Coulomb ji têkiliya du doz e li ser hebûna sazîyên din ên doz ne.
2. Werin, em bawer dikin ku ev q belaş ya danûstandinê bi sîstema doz q1, q2 ,. . . , Qn. Eger her yek ji wan bi hinceta ku sîstema li ser q pere Şandiyan bi zorê F₁, F₂, ..., Fn, bi rêzê ve, li F hêzeke dawî, serî li q pere li ser beşek ji wê sîstema li sum vector ji hêzên şexsî wekhev e:
   F = F₁ + F₂ + ... + Fn.

Bi vî awayî, ji rêgeza superposition kareba û rê dide me ku bêm ba daxuyaniya girîng.

Wekî ku tê zanîn, bi qanûna ku gravitation gerdûnî ne bi tenê ji bo xala-girseyî, di heman demê de jî ji bo gogan bi dabeşkirina weight spherically-sîmetrîk derbasdar e (bi taybetî jî, ji bo ball û girseyî xala); paşê r - dûrbûna di navbera navendên gogan (ji girseyî xala ku ji bo navenda ball). Ev yek, ji forma matematîkî ya qanûna gravitation gerdûnî û prensîpa superposition.

Ji ber ku formula di Qanûna Kûlombî hatîye formule heman ew yasaye ku ji gravity, û hêza Coulomb jî mîhenkirin zeviyên prensîba superposition, lê gengaz e ku mirov bi encamên similar: coulomb dê du ball doz (belaş xala bi ball) bi the Proviso ku gogan heye re têkildar in belavkirina pere spherically sîmetrîk; value of r di vê rewşê de, dûrahiya di navbera navendên ya gogan (ji xala pere ji bo qada) e.

Ji ber vê yekê bi dilşewatî yên zeviyê doz li ball e ji ball, heman wekî ku yên bi pere point e.

Lê belê di electrostatics, bervajî gravity, bi vê pirsê, wekî superposition ji warên, divê em baldar bin. Ji bo nimûne, di dema nêzîk de doz bi awayekî erênî gogan metal û bêîfade digire şikestî ye: li ser tawanên erênî, bi brayetî û xurtkirina off, ji bo ku herî dûr ji her beşên din ên gogan de mêldarê wê (navendên pere erênî dê biçûya ji hev ji bilî cihên ji topê de ye). Ji ber vê yekê jî hêza mekrûh ji gogan di vê rewşê de kêmtir ji nirxê ya ku ji Şerîetê de Coulomb ji aliyê dêlva r, dûrahiya di navbera navendên bidestxistin e.