Trabaho ng isang electric field sa pag-aalis bayad

Sa anumang singil na naka-imbak sa electric force field ay exerted. Kaugnay nito, ang mga kilusan ng mga bayad sa isang patlang na ay tinukoy sa pamamagitan ng operasyon ng electric field. Paano maaaring kalkulahin ito gumagana?

Operasyon ng electric field ay electrocharge lilipat kasama ang konduktor. Ito ay magiging katumbas ng produkto ng boltahe, kasalukuyang at oras na ginugol sa trabaho.

Paglalapat ng mga formula para sa Batas ni Ohm, maaari naming makakuha ng ilang iba't ibang mga pagpipilian para sa mga formula para sa pagkalkula ng kasalukuyang trabaho:

A = uit = I²R˖t = (U² / R) t.

Alinsunod sa mga pagtitipid ng enerhiya batas operasyon ng electric patlang ng enerhiya ay katumbas ng isang pagbabago ng isang solong bahagi ng chain, at samakatuwid ay ang enerhiya na ipinalabas ng konduktor, ay magiging katumbas ng kasalukuyang.

Ipahayag namin sa sistema ng SI:

[A] = Vas = VTS J =

1 kVt˖chas J = 3600000.

Mga eksperimento ay ginanap. Isaalang-alang ang paggalaw ng singil sa parehong patlang, na kung saan ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang may pagitan parallel plates A at B at sisingilin sa kabaligtaran singil. Sa field na ito ang mga linya ng puwersa sa buong haba nito patayo sa mga laminang ito, at kapag ang plate A ay positibo sisingilin, pagkatapos ang lakas ng field E ay nakadirekta mula A hanggang B.

Ipagpalagay na ang isang positibong bayad q inilipat mula sa punto upang ituro b kasama ang isang arbitrary na landas ab = s.

Dahil ang puwersa na kumikilos sa ang singil na naka-imbak sa patlang ay magiging katumbas ng F = Qe, ang gawa ginanap sa panahon ng paggalaw ng singil sa larangan ayon sa isang paunang-natukoy na landas na tinukoy ng equation:

A = Fs cos α, o A = QFS cos α.

Ngunit s cos α = d, kung saan d - distansya sa pagitan ng plates.

Ito ang mga sumusunod: A = QED.

ngayon ilipat ang mga bayad q ng isang at b sa katunayan acb Hayaan. Operasyon ng electric field, tapos sa paraang ito, ay ang kabuuan ng mga gawain na ginawa sa ilang mga lugar na ito: ac = s₁, cb = s₂, ibig sabihin,

A = qEs₁ cos α₁ + qEs₂ cos α₂,

A = Qe (s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂,).

Ngunit s₁ cos α₁ + s₂ cos α₂ = d, at samakatuwid sa kasong ito A = QED.

Gayundin, ipagpalagay na ang singil q gumagalaw mula sa isang sa b pamamagitan ng isang arbitrary curve. Upang kalkulahin ang trabaho tapos na ito sa tuwid na landas, ito ay kinakailangan upang delaminate patlang sa pagitan ng mga plates A at isang halaga ng parallel eroplano na kung saan ay napakalapit sa isa't isa na ang mga indibidwal na seksyon ng path s pagitan ng mga eroplano ay maaaring ituring na tuwid.

Sa kasong ito, operasyon ng electric patlang na nabuo sa bawat isa sa mga segment ng data na landas ay magiging A₁ = qEd₁, kung saan d₁ - ang distansya sa pagitan ng dalawang katabing eroplano. Ang isang kumpletong trabaho sa lahat ng paraan d ay magiging katumbas ng produkto ng kabuuan d₁ QE at isang distance katumbas d. Kaya, bilang isang resulta ng tuwid na landas ay magiging katumbas ng trabaho tapos na A = QED.

Ang mga halimbawa isinasaalang-alang sa pamamagitan ng sa amin, ay nagpapahiwatig na ang operasyon ng electric field sa paggalaw ng bayad mula sa anumang punto sa isa pang hiwalay sa anyo ng ang path ng paggalaw, at ay nakasalalay lamang sa ang mga puntos na posisyon ng data sa patlang.

Bilang karagdagan, alam namin na ang gawa na ginagawa sa pamamagitan ng gravity kapag ang katawan ay gumagalaw sa isang may hilig eroplano pagkakaroon ng isang haba l, ay magiging katumbas ng trabaho na gumagawa ng katawan kapag bumabagsak na mula sa isang h taas, at ang taas ng hilig eroplano. Samakatuwid, ang gawa ng ang puwersa ng grabidad o, sa partikular, ang gawain ng paglipat ng katawan kapag nasa isang gravitational field, masyadong, ay hindi umaasa sa ang hugis ng landas at ay nakasalalay lamang sa ang pagkakaiba ng taas ng ang una at huling puntos ng path.

Kaya ito ay posible upang patunayan na tulad ng isang mahalagang ari-arian ay maaaring magkaroon ng hindi lamang pare-pareho, ngunit din ang lahat ng mga electric field. Katulad na ay totoo ng puwersa ng grabidad.

Operasyon ng isang electrostatic patlang para sa paglipat ng mga singil mula sa isang punto sa isa pang punto ay tinutukoy ng isang pahaba integral:

A₁₂ = ∫ L₁₂q (EDL),

kung saan L₁₂ - ang trajectory ng singil, dl - isang katiting na katiting aalis sa kahabaan ng tilapon. Kung ang circuit ay sarado, pagkatapos ay ang mahalagang simbolo ay ginagamit ∫; sa kasong ito ito ay ipinapalagay na ang mga napiling direksyon bypass circuit.

Work electrostatic puwersa ay hindi nakasalalay sa ang hugis ng mga landas, ngunit lamang sa ang mga coordinate ng ang una at huling punto ng pag-aalis. Bilang resulta, ang patlang na puwersa ay konserbatibo, at ang patlang na mismo - potensyal na. Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na ang gawain ng anumang konserbatibo puwersa sa kahabaan ng isang closed path ay zero.