Содержание

Стационарное электрическое поле уравнения – Справочник химика 21

    УРАВНЕНИЯ СТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ [c.49]

    Стационарное электрическое поле описывается следующими двумя уравнениями  [c.446]

    В электротехнике такая задача эквивалентна расчету стационарного электрического поля. При нахождении первичного распределения тока задача сводится к решению уравнения Лапласа при следующих граничных условиях  [c.87]

    Как уже было сказано, уравнение (VI. ) было выведено при условии стационарного режима, т. е. равенства электрической силы, действующей на частицу, и силы трения. Следует, однако, учитывать, что иа движение частицы в электрическом поле оказывают влияние эффекты электрофоретического торможения и электрической релаксации, которые не учитываются классической теорией Смолуховского. [c.97]


    Релаксационные методы исследования кинетики химических реакций основаны на том принципе, что при быстром внешнем воздействии на систему (изменение температуры, давления, электрического поля) время, которое нужно системе для достижения нового равновесного (или стационарного) состояния, зависит от скорости химической реакции (или иногда от скорости диффузии реагентов).
Переход системы к новым равновесным (или стационарным) концентрациям реагентов называют химической релаксацией [39, 40]. Если отклонение от равновесия, вызванное внешним воздействием, невелико, кинетика релаксации будет весьма простой (ее удается описать с помош,ью линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами). [c.206]

    Предположим, что мы имеем ориентированный по оси л капилляр радиуса г и длины I, наполненный жидкостью, к концам которого приложена разность потенциалов Е (рис. 30). Под влиянием электрического поля происходит электроосмотический перенос жидкости с некоторой скоростью причем в результате такого течения жидкости создается некоторая разность давлений Р. Описание движения вязкой, несжимаемой жидкости под влиянием электрического поля и при наличии гидростатического давления может быть сделано с использованием гидродинамических уравнений Навье—Стокса. Для данного случая — ламинарного потока жидкости в направлении оси л — в стационарном состоянии в соединении с уравнением несжимаемости жидкости уравнение Навье—Стокса сводится к следующему выражению  

[c. 54]

    В стационарных условиях при наличии электрического поля уравнение для Се принимает вид [c.60]

    Если к раствору электролита приложено переменное электрическое поле с частотой порядка этого времени релаксации, то атмосфера не успевает сделаться асимметричной и изменение подвижности ионов, связанное с асимметричностью их атмосфер, будет меньше, чем в стационарном случае. Эта идея лежит в основе развитой Дебаем и Фалькенгагеном теории влияния высоких частот на электропроводность ионных растворов. Отправным пунктом этой теории является уравнение (39) для нестационарного случая. 

[c.45]

    Для того чтобы составить тепловой баланс на спаях термопары, прежде всего необходимо рассмотреть распределение температуры в ее ветвях. Каждая ветвь термопары представляет собой однородный стержень с постоянным сечением з, по которому проходит электрический ток I. Если считать, что физические свойства материала стержня не зависят от температуры, то температурное поле стержня в стационарном состоянии описывается уравнением [c. 10]

    В теории зонда Ленгмюра [35] содержится вся информация, необходимая для понимания простых процессов, происходящих па мишени, помещенной в плазму низкого давле тя. Условия в газоразрядной трубке и в высоковакуумной электронной лампе совершенно различны. Плазма имеет такую высокую электропроводность, что напряжение, приложенное к зонду (мишени), не приводит к изменению электрического поля во всей трубке, а изменяет его только в непосредственной близости от зонда. Так, например, когда к электроду прикладывается отрицательное напряжение относительно плазмы (или относительно анода, поскольку потенциал плазмы обычно близок к потенциалу анода), электроны плазмы, находящиеся вблизи электрода, отталкиваются от него и в приэлектродной области образуется оболочка из положительных ионов, сквозь которую ионы плазмы устремляются к электроду. Причем большая часть приложенного напряжения падает именно на этой ионной оболочке. После установления стационарного состояния толщина оболочки ё определяется уравнением Ленгмюра для области пространственного заряда 

[c.
364]


    Влияние постоянного электрического поля на профиль диффузионного слоя при направленной кристаллизации расплава рассмотрели Пфанн и Вагнер [56, с. 95]. Подход этих авторов может быть распространен и на поле центробежных сил. Решение уравнения непрерывности для примеси в диффузионном слое при стационарном режиме кристаллизации полубесконечного слитка приводит к следующему выражению  [c.156]

    Напряженность электрического поля во внешней зоне стационарной униполярной короны в цилиндрическом конденсаторе при допущении о постоянстве подвижности приближенно описывается уравнением [Л. 3] [c.88]

    Итак, свободные, диффузионные потоки, описываемые уравнением (I. 1. 42), в плазме не реализуются. На самом деле стационарная диффузия ионных, нейтральных и электронной компонент происходит совместно. Результирующие амбиполярные потоки компонент можно получить в слу-чае частично ионизованной многокомпонентной плазмы, исключая напряженность внутреннего электрического поля, возникающего вследствие разделения заряда, из уравнений (1.

1.42) и уравнения [c.28]

    Перейдем к рассмотрению стационарного волнового уравнения (И1. 6. 6). Так как длина волны в волноводе велика по сравнению с радиусом трубки, электромагнитное поле является квазистационарным [217], и напрянэлектрического поля во всех точках поверхности можно считать одинаковой [201]. Из условий симметрии следует, что величины Е и е зависят только от расстояния до оси цилиндра г. Стационарное волновое уравнение (III. 6. 6) в цилиндрической системе координат имеет вид [c.373]

    В последнее время широкое применение получили также релаксационные методы исследования кинетики ферментативных реакций. Они основаны на принципе, предполагающем, что при быстром внешнем воздействии на систему (изменение температуры, давления, электрического поля) время, необходимое системе для достижения нового стационарного состояния, зависит от скорости химической реакции (или иногда от скорости диффузии реагентов). Переход системы к новым стационарным концентрациям реагентов называется химической релаксацией .

Если отклонение от равновесия, вызванное внешним воздействием, невелико, то кинетику релаксации можно описать с помощью дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Релаксационные методы, используемые для исследования быстрых химических реакций в растворах, имеют высокую разрешающую способность. Так, например, метод поглощения ультразвука обнаруживает время разрешения вплоть до наносекундного диапазона. Именно поэтому релаксационная кинетика широко используется при исследовании механизмов ферментативных реакций. [c.109]

    Вторая составляющая связана с возникающим в результате наложения градиента температуры ЧТ градиентом электрического поля УЕ. Последний можно найти из уравнения (Х.98), учтя условия стационарности (г = 0) и отсутствие перепада давления (ЛР = 0). При этих условиях и ведутся как раз измерения скоростей течения жидкости в порах под действием УГ. Из (Х.98) получим [c.335]

    Из уравнения (4.1.56) видно, что деформационная поляризация в отличие от ориентационной не зависит от температуры. При диэлектрических измерениях величина диэлектрической проницаемости уменьшается с увеличением частоты поля / по сравнению со своим стационарным значением (при / = 0) в определенной области частот (дисперсионной области) до величины = п. Дисперсия характеризуется зависимостью показателя преломления от длины волны. Обычно показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны. Так как в данном случае показатель преломления уменьшается с уменьшением длины волны, эту область называют областью аномальной диэлектрической дисперсии. При этом фактор диэлектрических потерь, тангенс б, характеризующий энергию, получаемую диэлектриком, проходит через максимум при (еоэо — еоо)/2, так как потребление энергии особенно велико, когда время, проходящее между изменением поля, соизмеримо с временем релаксации (резонанс рис. 4.10), [19, 20]. При низких частотах ориентационная поляризация еще безынерционно следует изменению электрического поля. Дальнейшее повышение частот ведет к дисперсии диэлектрической проницаемости.

Это явление характеризуется следующим уравнением  [c.113]

    Диодная модель нелинейного сопротивления. Релаксационное уравнение. Рассмотрим (рис. 7.1) электрическую цепь, состоящую из нелинейного резистора и емкости С. Последняя может быть паразитной емкостью нелинейного резистора или суммой емкости конденсатора и паразитной. Нелинейный резистор будем представлять себе как вакуумный диод (рис. 7.2), причем предполагаем, что в пространстве между электродами имеется стационарный ( закрепленный ) отрицательный пространственный заряд. Он создает электрическое поле, описываемое электрическим потенциалом ср (х), где х — координата, перпендикулярная поверх- 

[c.57]

    При наличии возмущения V волновые функции 1д и i 2д уже не являются стационарными. Происходят быстрые переходы из одного состояния в другое. Эти переходы вызваны взаимодействиями между моментами переходов двух мономеров [уравнение (7.51)]. Колебания электрического поля одного мономера воспринимаются другими, вызывая перенос возбуждения. Заметим, что взаимодействие между двумя мономерами пропорционально Л,2 , так что оно быстро убывает с увеличением расстояния между ними. 

[c.49]


    Характерным примером аналогии в более широком смысле является так называемая электро-тепловая аналогия, сущность которой заключается в замещении стационарного температурного поля (подлежащего изучению) стационарным полем электрического потенциала. Уравнения, определяющие оба поля в безразмерном представлении, совершенно тождественны. Безразмерные граничные условия также тождественны только в том случае, если ими непосредственно определяется поле искомой величины на границах системы (т. е. в случае, если тепловая задача поставлена в граничных условиях первого или второго рода). Для граничных условий третьего рода невозможно найти электрическую аналогию. Соответственно, критерий B – не имеет электрического ана- [c.214]

    Прямые задачи в замкнутой области решаются с помощью интеграла Грина. Гармоническая функция V определяется значением этой функции и ее первой производной на замкнутой поверхности [9]. При электрохимической обработке поверхность анода никогда не бывает замкнутой. Эксперименты показывают, что поле потенциала в зазоре определяется только близлежащими участками анодной поверхности. Поверхность корректированного инструмента совпадает с поверхностью эквипотенциальной линии поля, на которой V = —ф . Формулировка задач для неравномерного распределения величины х в зазоре достаточно сложна. Должны быть приняты во внимание распределение скоростей раствора электролита в зазоре, уравнение конвективного теплопереноса (19), уравнение поля с учетом температурного коэффициента электропроводности и граничные условия для тока, потенциала и температуры. Возможна постановка ряда упрощенных задач, например, в предположении, что линии тока в зазоре не искривляются и что температура в зазоре распределена по определенному закону. Анализ процессов, происходящих при электрохимической обработке в проточном электролите, показывает, что некоторые стационарные процессы анодного формообразования можно описать уравнениями теории электрического поля в среде с равномерной удельной электропроводностью. Поэтому можно аналитически определить ту форму инструмента — катода, при 58 [c.58]

    Абсолютные электрические заряды протона и электрона равны. Площадь поверхности сферы протона, с гравитационным радиусом К = 2,81 10 ” см также равна площади сферы электрона. Поэтому напряженности электромагнитного поля вблизи этих сферических поверхностей, согласно уравнению (9), также равны. Следовательно, одинаковы и количества силовых линий электромагнитного поля, распространяемых электроном и протоном. В центральной силовой трубке, заканчивающейся электроном и протоном, количество силовых линий электрона и протона также одинаково ( 7). На I стационарной орбите электрон в атоме водорода проходит расстояние з, = 387,2 10 ” см с линейной скоростью 2,2  [c.25]

    Дифференциальные уравнения. Законы природы, которые управляют течением химически реагирующей жидкости, можно разделить на два класса законы сохранения и законы для потоков. Первый класс включает первый закон термодинамики, принцип сохранения массы и закон сохранения индивидуальных химических элементов второй класс включает закон теплопроводности Фурье и закон диффузии Фика. Здесь будем пользоваться той же системой обозначений и теми же приемами, что и в предыдущей статье Л. 50], и сосредоточим внимание на двух дифференциальных уравнениях для стационарного течения газа со средними скоростями без учета эффектов гравитации, электрического, магнитного и электромагнитного полей. Это дает  [c.186]

    Ряд свойств гетерогенных систем можно объединить в группе свойств под общим названием обобщенной проводимости (электропроводность, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость). Это объединение основывается на известном формальном совпадении дифференциальных уравнений скалярных и векторных полей для стационарных потоков тепла, электрического тока, электрической и магнитной индукции и т. д. [c.68]

    Особый случай электроосмоса представляет электроосмотиче-ское давление. Если капилляр С (рис. 33) расположен не горизонтально, а наклонно или вертикально, то при электроосмосе уровень жидкости в нем изменится и появится гидростатическое давление, направление действия которого противоположно электроосмоти-ческому течению. В результате создаются условия для обратного переноса жидкости через пористую перегородку. В конце концов уровень мениска остановится в положении, соответствующем постоянной разности гидростатических давлений, т. е. электроосмоти-ческому давлению АР. Возникающее состояние на первый взгляд похоже на равновесие в осмотической ячейке. В действительности же оно не имеет ничего общего с равновесием, а представляет собой стационарное состояние. Это обстоятельство часто не учитывается, что иногда приводит к грубым ошибкам. На самом деле и при стационарном уровне мениска под влиянием приложенного электрического поля продолжается электроосмотический перенос жидкости вдоль стенок капилляров пористой перегородки. В то же время внутри капилляра существует обратное течение, вызванное гидростатическим давлением. Так как стационарному состоянию отвечает не равенство давлений (электроосмотического и гидростатического), а равенство количеств жидкости, перенесенных за 1 с путем электроосмоса [уравнение (5. 7а) ] и под действием гидростати- [c.138]

    Пуазейль при анализе полученных им результатов опытов, в которых электрическое поле отсутствовало, указывает на влияние концевых эффектов, которое возрастает при уменьшении длины. Концевые эффекты учитываются в гидравлике как добавочные сопротивления при переходе к трубам различного сечения, возникающие вследствие перемены режима течения (возникновение завихрений и турбулизации потока) в стыках труб, но вопрос о распространении этих возмущений по длине потока недостаточно выяснен. Ранее мы объясняли наличие определенных минимальных соотношений Ijd в электроосмосе тем, что не учитывался инерционный член в основном гидродинамическом уравнении злектроосмоса, данном Гельмгольцем, поскольку им рассматривался стационарный процесс, протекающий с постоянной скоростью. Однако в последнее время К- П. Тихомоловой был проведен расчет сил инерции, который показал, что [c.68]

    Определению измеряемого потенциала посвящено достаточно много работ [2, 24—27]. Анализ этих работ показывает, что определить исследуемый потенциал без значительного числа допущений нельзя. Так, Бонхе-форер, Ена и Кэше, исследуя частные реакции коррозии металлов с помощью наложенного тока, допускают равенство анодных и катодных плотностей тока и равенство их суммы внешнему току, учитывая точность измерений методом Хиклинга и Пирсона. Стационарный потенциал, как это было уже показано, есть потенциал, установившийся на границе раздела фаз сооружение—грунт без влияния внешнего источника, поэтому, как бы ни были точны измерения, наложенное электрическое поле внесет коррективы в электрохимический процесс на границе фаз металл—грунт. Вагнер [10], например, принимает, что если концентрация корродирующего металла в непосредственной близости от электрода не превышает 10 моль/л, то током д можно пренебречь (т. е. / =0). В соответствии с уравнением (9) двухвалентный металл при этой концентрации приобретает потенциал на 0,2 В отрицательнее стандартного потенциала этого металла.[c.17]

    В общем случае функция 1 может иметь более сложную зависимость от времени Это бывает, когда на молекулу наложено внешнее переменное электрическое или магнитное поле, когда происходит сближение молекул или атомов при химических реакциях и др Решение уравнения Шредш1гера в таких ситуациях оказывается нередко очень сложным Важно, однако, что имеются частные случаи, когда поиск решения существенно упрощается Это относится, например, к случаю, когда атом или молекула взаимодействует с электромагнитным полем Тогда в соответствии со вторым постулатом Н Бора атом или молекула может изменить свое стационарное состояние и перейти в другое, также стационарное Результат решения уравнения Шредингера позволяет найти вероятность такого перехода (см гл 8) и интенсивность соответствующей линии в спектре поглощения или излучения В дальнейшем офаничимся проблемами, которые описываются стационарным уравнением Шредингера [c.17]

    Уравнение (1) выведено для стационарного состояния, характеризуемого равенством конвективного потока зарядов диффузной части двойного эле1стрического слоя (ДЭС) и противоположно направленного миграционного потока, обусловленного электропроводностью жидкости. Однако используемый для вывода этого уравнения механизм переноса зарядов является сильно упрощенным. Так, Бикерманом [1] было указано на необходимость учета поверхностной проводимости Хм обусловленной ионами ДЭС, что особенно существенно в случае электрохимически активных капиллярных систем, т. е. таких систем, где толщина ДЭС соизмерима со средним радиусом капилляров при значительном заряде поверхности. Наряду с этим существенное значение имеет и так называемый фильтрационный эффект , заключающийся в изменении концентрации раствора электролита при фильтрации его через капиллярную систему (диафрагму) [2—6]. Этот эффект обусловлен тем, что потоки противоионов и коионов, равные по величине (условие электронейтральности), задерживаются зарядом ДЭС и возникающим электрическим полем, что приводит к повышению концентрации электролита в области входа В настоящее время фильтрационный эффект находит широкое практическое применение для обессоливания воды [7]. [c.90]

    Определение концентрации железа (Ш) в зоне в стационарном состоянии позволило оценить вклад различных заряженных Ьонных форм железа в миграцию зоны, так как под действием электрического поля движутся только заряженные частицы. Для этого составляем уравнения материального баланса по ионам хлора и железа  [c.20]

    Основными процессами, формирующими функцию распределения электронов при воздействии внешнего поля на плазму, являются упругие столкновения электронов друг с другом, с тяжелыми частицами плшмы, а также неупругие соударения. Функция распределения находится из решения уравнения Больцмана. В общем виде задача решения этого уравнения для произвольной среды в настоящее время практически невыполнима. Детальный обзор различных приближений, используемых при решении уравнения Больцмана, проведен в /31-34/. Исследование кинетики электронов 8 электрическом поле представлено в /35/, где было получено решение стационарного уравнения Больцмана и качественно выяснена роль различных факторов для нестационарного случая. В /36/ развит приближенный метод, позволяющий определить эффективность возбуждения дискретных уровней атомов свободными электронами. и рассмотрены конкретные примеры двух-, трех-, четырехуровневых атомов в интеграле столкновений.[c.255]

    Таким образом последовательное уменьшение влажности грунтового массива приводит не только к изменению скорости образования гидроксил-ионов за счет восстановления растворенного в грунтовом электролите кислорода, но, вблизи стационарного значения потенциала коррозии (фкорр.), приводит к изменению закона, определяющего кинетику катодного направления коррозионного процесса. При этом, как показывает диаграмма АОО С рис. 36, при изменении кинетических законов восстановительного процесса скорость коррозии (1 корр.) слабо зависит от потенциала. Т.е. переход с одной кинетической зависимости восстановительного процесса на другую зависимость гораздо больше связан со смещением значения стационарного потенциала в анодную область, чем с изменением значения тока коррозии, поскольку ток восстановительного процесса ограничен преимущественно не электрохимическими условиями. А поскольку смещение потенциала в область анодных значений обусловливает уменьшение отрицательного заряда на поверхности металла, что связано с уменьшением параметра (пз) уравнения (20), то при этом уменьшается и вероятность осуществления восстановительной реакции. Кроме того, уменьшение потенциала электрического поля двойного слоя, адекватно анодному перенапряжению Г]А для катодного процесса восстановления кислорода, что резко (экспоненциально ) увеличивает яктивяционное сопротивление восстановительному процессу, т.е. уменьшает скорость образования гидроксил-ионов. [c.38]

    Задача, связанная с определением трехмерной формы катода, ставится следующим образом. Требуется найти такую поверхность катода г = (ху), имеющую потенциал фк, для которой при заданных параметрах и, А, к, (1а, 8д потенциал электрического поля V (хуг), удовлетворяющий в межэлектродном пространстне уравнению Лапласа ДУ = О, на заданной стационарной поверхности анода 2 = /а (ху) принимает определенные граничные условия для себя и для своей первой производной. [c.139]

    Интенсивность поглощения. Внутримолекулярные переходы из одного стационарного состояния т в другое п могут возбуждаться электромагнитным полем только тогда, когда эти переходы сопровождаются изд1енением распределения электрических зарядов в молекуле. Во время колебательных переходов изменяется межъядерное расстояние г и — как следствие этого — дипольный момент молекулы [Хв. Этот факт является решающим для интегральной интенсивности поглощения, которая численно равна площади полосы поглощения основного колебания см. стр. 230 и уравнение (5.3.20)]  [c.220]

    Рассмотрим подробно уравнение Шредингера для простейшей системы, представляющей собой микрочастицу ( микроволницу ), которая находится в центральном поле, создаваемом электрическим зарядом. Будем считать систему стационарной, т. е. не изменяющейся во времени. Такой системой является атом водорода. В нем электрон движется в центральном поле, создаваемом протоном. Для электрона [c.19]


Стационарное электрическое поле – Энциклопедия по машиностроению XXL

Эффект Штарка в стационарном электрическом поле состоит в расщеплении и смещении спектральных линий под действием внешнего электрического поля. В большинстве практически важных случаев внешнее поле мало по сравнению с внутренним полем атома, и влияние его на атомную систему можно рассматривать как малое возмущение. Получение электрических полей, близких к напряженности внутреннего поля атома ([c.264]
Для вектора электрической напряженности Е стационарного электрического поля из уравнений Максвелла имеем  [c.268]

Ввиду высокой электропроводности металлов внутри анодов и катодов не может возникнуть никакой разности потенциалов. Для оценки сопротивлений и плотностей тока в растворах электролита можно, например, измерить в электролитической ванне па переменном токе первичное распределение потенциалов без учета поляризации [31], если на электродах нет никаких покрытий, создающих помехи, или же в простейших случаях рассчитать стационарное электрическое поле [32]. В общем случае фактическое распределение потенциалов после наступившей поляризации будет более равномерным, чем первичное распределение.  [c.350]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В СТАЦИОНАРНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ  [c.446]

Стационарное электрическое поле описывается следующими двумя уравнениями  [c. 446]

Станции катодной защиты 215— 219, 252, 255, 256, 261, 364, 421 Старение покрытий 158 Стационарные потенциалы 174,187 Стационарное электрическое поле, уравнения 446  [c.495]

Известно, что электростатическое поле, постоянное магнитное поле, стационарное электрическое поле тока в проводящей среде, стационарное тепловое поле (без источников тепла), поле функций тока при движении невихревых потоков идеальной жидкости и многие другие поля описываются уравнением Лапласа, имеющим следующий вид  [c.90]

Стационарное электрическое поле тока в проводящей среде  [c.91]

Метод электрического моделирования (электрической аналогии) основан на той закономерности, что одними и теми же дифференциальными уравнениями описываются как электрические поля, так и поля совершенно другой физической природы — гидродинамические, электростатические, магнитные, температурные и т. д. В частности, стационарное температурное поле, так же как и стационарное электрическое поле, характеризуется уравнением Лапласа нестационарные поля (и температурные, и электрические) описываются уравнением типа уравнения Фурье и т. д.  [c.14]

В электротехнике такая задача эквивалентна расчету стационарного электрического поля. При нахождении первичного распределения тока задача сводится к решению уравнения Лапласа при следующих граничных условиях  [c.87]

Множество инженерных задач, связанных, в частности, с медленным стационарным обтеканием корпуса корабля, стационарной фильтрацией подземных вод, возникновением поля вокруг электромагнита, а также стационарного электрического поля в окрестности фарфорового изолятора или заглубленного в землю электрического кабеля переменного поперечного сечения, сводится к решению трехмерных уравнений Лапласа или Пуассона. Соответствующее дифференциальное уравнение в системе координат Xi с осями, направленными вдоль главных осей тензора проводимости , в случае однородной среды принимает вид  [c.143]


ДИЭЛЕКТРИКИ В СТАЦИОНАРНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ  [c.5] С физической точки зрения понятно, что неоднородность температуры и химического потенциала вызывает необратимые потоки, в конечном счете приводящие систему к состоянию равновесия. Мы предположим, что стационарное неоднородное распределение температуры и химического потенциала поддерживается за счет контакта с соответствующим образом подобранными резервуарами. В таком случае требуется найти потоки (например, поток тепла) при заданных функциях Т г) и /х(г). Для того, чтобы рассмотреть перекрестные эффекты, связанные с одновременным присутствием термических и механических возмущений, будем считать, что система помещена в стационарное электрическое поле Е. Соответствующий гамильтониан взаимодействия с полем имеет вид  [c.406]

Если Ex есть стационарное электрическое поле, то мы имеем непрерывную суперпозицию токов, определяемых уравнениями  [c.109]

Методы моделирования. Сущность метода моделирования заключается в использовании аналогии описания различных процессов статического и стационарного электрических полей, электрического поля и поля скоростей жидкости, движущейся в капиллярно-пористом теле (фильтрационный аналог) н так далее.[c.102]

При рещении задач в плоскопараллельных полях широкое распространение получил метод электрической аналогии, в котором математической моделью рассматриваемого поля служит стационарное электрическое поле в проводящей среде. По этому методу экспериментально исследуется движение постоянного электрического тока, а результаты исследования при помощи дифференциальных уравнений переносятся на моделируемое поле.  [c.267]

Решение двухмерной задачи теплопроводности проводилось методом моделирования температурного поля на электроинтеграторе ЭГДА-9/60. Этот метод основан на существующей аналогии между стационарным электрическим полем тока в проводящей среде и стационарным полем температур.  [c.122]

Электрооптические эффекты наблюдаются в неподвижных материалах, помещенных в сильное стационарное электрическое поле, когда по такому фоновому состоянию (отличающемуся от естественного в отсутствие поля) пропускается электромагнитная волна (свет), К таким эффектам относится электрический эффект Керра (используемый в так называемых ячейках Керра). Очевидно, существование таких эффектов в материальной среде свидетельствует, что уравнения для электромагнитного поля в этой материальной среде в отличие от подобных уравнений в вакууме нелинейны, так как сумма двух решений не является решением.  [c.64]

Электрическим полем называется одна из частей электромагнитного поля, особенностью которой является то, что это поле создается электрическими зарядами или заряженными телами, а также воздействует на эти объекты незави-си.мо от того, движутся они или неподвижны. Электрическое поле описывается определенными силовыми и энергетическими характеристиками (III.1.8. Г). Если электрически заряженные частицы или тела неподвижны в данной системе отсчета, то их взаимодействие осуществляется посредством электростатического поля. Электростатическое поле является не изменяющимся во времени стационарным) электрическим полем. В общем случае электрическое и электромагнитное поля могут изменяться с течением времени переменное, нестационарное электрическое и электромагнитное поля).[c.181]

При проектировании и расчете ионно-оптических систем необходимо учитывать закономерности интенсивных ионных течений в стационарных электрических полях в условиях вакуума.  [c.75]

Проанализируем полученное соотношение для критерия 8Ь (т). Выражение в правой части (6. 7. 27), заключенное в квадратные скобки, представляет собой значение критерия Шервуда для стационарного массообмена между пузырьком газа и жидкостью при тех же условиях обтекания в отсутствие электрического поля [99]  [c.275]


Отметим, что соотношение (6. 7. 33) определяет значение критерия Шервуда для стационарного массообмена между пузырьком газа и жидкостью при наличии постоянного внешнего электрического поля. Используя (6. 7. 29) и (6. 7. 33), получим  [c.277]

Здесь м — фазовый угол, величина которого зависит от угловой частоты изменения электрического поля со и от свойств жидкости, окружаюш ей газовый пузырек Уд п 7 определяют соответственно стационарный и зависящий от времени вклады в скорость течения жидкости и имеют вид [100]  [c. 278]

Нетрудно убедиться в том, что при со оо оба вклада в скорость жидкости V стремятся по своему значению к нулю. При этом, как следует из (6. 8. 6), (6. 8. 7), первый из них (т. е. стационарный) уменьшается как о) , а второй (нестационарный) — как со . Это связано с тем, что при увеличении угловой частоты колебаний напряженности электрического поля локальный заряд, индуцированный этим полем на поверхности пузырька, уменьшается.  [c.278]

Потенциальный барьер возрастает до такой величины, при которой возникающее на переходе электрическое поле создает такие электрические токи электронов и дырок, которые полностью компенсируют диффузионные потоки соответствующих носителей через переход, в результате чего достигается стационарное состояние. В и-области электрический ток обусловливается движением электронов, которые там являются основными носителями. В /г-области основными носителями служат дырки. Следовательно, электрическое поле на переходе создает электрический ток, состоящий из дырок, которые движутся из и-области в /j-область, и из электронов, которые движутся из />-области в -область. Образующийся суммарный электрический ток является током неосновных носителей, направленным из и-области в / -область его плотность обозначим (рис. 119). Диффузионные потоки электронов и дырок составляют на переходе диффузионный ток основных носителей, направленный из р-области в -область его плотность обозначим В состоянии равновесия = 0. Для дальней-  [c.357]

Рассмотрим задачу о стационарном течении невязкого проводящего газа в канале с заданным поперечным сечением А (лс). При этом будем считать, что параметры потока в любом сечении канала одинаковы т. е. являются функциями лишь координаты х, направленной вдоль оси канала магнитное и электрическое поля приложены к потоку извне, причем направлены они перпендикулярно движению газа и друг к другу (рис. XV.3).  [c.410]

Рассмотрим диэлектрик, помещенный в HeoAiHqpo№Hoe стационарное электрическое поле. Тогда согласно уравнению ( 6) на некоторый о1бъам будет действовать сила. В результате начнется перемещение внутри жидкости моли, обладающие большими значениями х, будут перемещаться в область с большей напряженностью, вытесняя оттуда моли жидкости с меньшей и.[c.283]

Заметим, что, кроме мембранной аналогии, в теории кручения стержней известны гидродинамические аналогии, а также электродинамическая аналогия. Последняя является следствием той аналогии, которая присуща уравнениям теории упругости и уравнениям стационарных электрических полей в диэлектрических или токопрово-ДЯЩ.ИХ линейных средах.  [c.221]

Известны попытки применить эллипсометрию для температурных измерений в газоразрядной плазме [4.35]. Поскольку в процессе плазменного воздействия происходит модификация и зарядка поверхности, требуется выделять ту часть сигнала, которая связана с температурой. Для этого необходимы дополнительные данные о состоянии поверхности в разряде, что существенно усложняет задачу. В частности, не изучено влияние стационарных электрических полей, возникающих в приповерхностном слое образца, на эллипсометрические параметры. Толщина этого слоя в полупроводниковом кристалле сравнима с глубиной формирования отраженного светового пучка. Аналогом измерений в плазме является электроотражение света от поверхности, к которой приложен потенциал относительно опорного электрода.  [c.106]

Предлагаемое устройство основано на фазовой устойчивости некоторых орбит в циклотроне. Рассмотрим, например, частицу, энергия которой такова, что ее угловая скорость как раз соответствует круговой частоте электрического поля. Назовем эту энергию равновесной. Пусть, далее, частица пересекает ускоряющий зазор как раз в тот момент, когда электрическое поле проходит через нуль, изменяясь в таком направлении, что более ранний подход частицы вызвал бы ее ускорение. Такая орбита является безусловно стационарной. Чтобы это показать предположим, что сдвиг по фазе таков, что частица подходит к зазору слишком рано. Тогда она получает ускорение рост энергии вызывает уменьшение угловой скорости, что задерживает подход к зазору Аналогичное рассуждение доказывает, что и отклонение энергии от равновесного значения вызывает самокоррекцию.[c.411]

Стационарный эффект заключается в том, что сверхпроводящий ток может течь в отсутствие электрического поля чер,ез щель между двумя сверхпроводниками, заполненную изолятором, если Толщина слоя изолятора достаточно мала (1—2 нм). Это означает, что сверхпроводящие электроны способны туннелировать через тонкие изолирующие слои.  [c.265]

Эти результаты Пайерлс использовал при исследовании электропроводности при низких температурах. Электрическое поле стремится увеличить J с постоянной скоростью, и поскольку электрон-фононные взаимодействия сохраняют J, равновесие может быть достигнуто только за счет взаимодействия фононов между собой, при котором не сохраняется q, т. е. за счет того же взаимодействия, которое обусловливает тепловое сопротивление (п. 7). Таким образом, в стационарном состоянии Ь /= О, а ” gp (время релаксации электронов, обусловленное взаимодействием с фононами), согласно (21.4), возрастает, превышая значение, вычисленное по теории Блоха. Если ад — проводимость, рассчитанная по теории Блоха в предположенип = 0, то, согласно (21.4), а равно  [c.285]


Клеменс [124] оценил упомянутый дополнительный тепловой поток следующим образом. Поток состоит из двух частей из добавки к Qn, возникающей вследствие условия Ф О, и теплоты, вызванной тем, что при переходе электронов из сверхпроводящего в нормальное состояние поглощается некоторая энергия, которая затем высвобождается при обратном процессе. В (25.6) последним эффектом мы пренебрегли, воспользовавшись в (25.5) выражением для справедливость такого пренебрежения вытекает из следующих рассуждений. Так как / = 0, / = / и так как в сверхпроводниках в стационарном состоянии электрическое поле 7 = 0 или по крайней мере мало ), то / будет порядка L,j (/sTr/QгдеЬ — коэффициент переноса (14.11), в котором учтено рассеяние статическими дефектами и вклад токов только в нормальных областях. Тепло, переносимое / порядка КТ, т. е. меньше на множитель(isTT/Q . Вторая добавка к имеет порядок так как скрытая теплота перехода из нормального в сверхпроводящее состояние на один электрон Эта добавка равна примерно Ь КТ IQ К Т рУТ, что значительно больше тенла, переносимого В свою очередь меньше на множитель порядка КТи-р. 1%, поэтому циркуляционный механизм не дает заметного вклада в полную электронную теплопроводность ) отсюда вытекает, что в (25.5) должна фигурировать именно С .  [c.298]

Уравнение (I) утверждает, что электрическое поле в стационарных условиях внутри сверхпроводника должно быть равно нулю. В односвяз-ном теле этот вывод единственный не может существовать никаких токов в отсутствие внешнего магнитного поля. В многосвязном теле, например в кольце, существуют разные решения, соответствующие различным стационарным токам, текущим по кольцу даже в случае отсутствия внешнего поля. Магнитное по.пе, создающее ток сверхпроводпмостп, самоопре-ляется им. Это справедливо и для тока, текущего в сверхпроводящей проволоке между контактами с нормальным металлом ток создает магнитное поле, которое в свою очередь определяет ток сверхпроводимости в прово-  [c.693]

В случае стационарного двумерного электрического поля, со-г.часно (25), имеем  [c. 219]

На рис. 98 схематически показана простейшая атомная система с одним электроном (атом водорода или водородоподобный ион), какой она представляется в теории Бора. Поле в атоме водорода можно считать число кулоновским. Состояния с различными значениями побочного квантового числа I и одинаковыми главными квантовыми числами и в атоме водорода вырождены и обладают практически одинаковыми энергиями. Орбита электрона в кулоновском поле не совершает прецессии вокруг ядра, а имеет вполне определенное положение. Электрон, обращаясь по орбите, наиболее медленно движется вдали от ядра. Поэтому электрический центр тяжести орбиты электрона находится в точке С. Такая атомная система обладает стационарным дипольным моментом. В этом случае наблюдается линейный игтарк-эффект — линейная зависимость расщепления линий от величины электрического поля.  [c.264]

Стационарные двумерные поля температуры и электрического потенциала в однородной среде с постоянным коэффициентом теплопроводности (Я,= onst) и в токопроводящей среде с постоянной электрической проводимостью (а = onst) описываются дифференциальным уравнением Лапласа  [c. 76]

Пример 27.1. Найти волновые функции стационарных состояний и уровни энергии гармонического осциллятора, находящегося в однородном электрическом поле напряжен-Н0С1И i.  [c.173]

Такое состояние не может быть равновесным, и электроны начнут диффундировать со стороны металла с большей концентрацией свободных электронов в сторону металла с меньшей концентрацией. В результате этого концентрация электронов в некоторой области вблизи границы со стороны металла с большей энергией Ферми уменьшается и эта область заряжается положительно, а с другой стороны границы концентрация электронов увеличивается и эта область заряжается отрицательно. Благодаря возникновению зарядов по разные стороны границы образуется электрическое поле, напряженность которого направлена со стороны металла с большей энергией Ферми в сторону металла с меньшей энергией Ферми. Сила, действующая со стороны этого поля на электроны, направлена против диффундирующего потока электронов и создает упорядоченное движение электронов в противоположном диффузии направлении, т. е. электрический ток. Когда диффузионный поток электронов и электрический ток электронов уравновесят друг друга, наступает стационарное состояние. Изменение концентрации элек-  [c.347]

Течение между неподвижными параллельными стенками (плоская труба). Рассмотрим плоское стационарное течение несжимаемой элект- X ропроводящей вязкой жидкости между параллельными бесконечными изолированными стенками в однородном внешнем магнитном и электрическом полях.  [c.416]


Стационарное электрическое поле – презентация онлайн

1. Физико-технические основы электроэнергетики

Лекция 2
Профессор Е.Ю.Клименко
Стационарное электрическое поле
Уравнения Максвелла
Первое уравнение: электрический заряд порождает
электрическое поле
Второе уравнение: изменяющееся магнитное поле
порождает вихревое электрическое поле
Третье уравнение: магнитных зарядов не существует
Четвертое уравнение: электрический ток и изменение
электрической индукции порождают вихревое
магнитное поле
Исключив зависимость от времени, получаем:
Из второго следует, что Е можно представить в виде
– скалярный потенциал
Минус выбран для того, чтобы выполнить общепринятое условие:
«вектор Е направлен от положительного заряда к отрицательному»
2
Электростатическая энергия
Точечный заряд – конечный заряд, сконцентрированный в столь
малой области, что ее размерами можно пренебречь по сравнению с
другими характерными размерами рассматриваемой задачи.
Сила, действующая на заряд, равна
, где E- поле,
создаваемое другими стационарно распределенными зарядами.
Работа, совершаемая над зарядом при перемещении из точки r1
в другую точку r2 равна
Работа, произведенная при медленном перемещении заряда по
замкнутому пути равна нулю. Поля, в которых работа зависит только от
конечных положений, но не от пути, называются консервативными
3
Потенциал определен с точностью до постоянной
, поскольку
Устраним неоднозначность, договорившись, что потенциал равен
работе, совершаемой при перемещении единичного положительного
заряда из бесконечности в точку
Поверхности
Вектор
называют эквипотенциальными
лежит на эквипотенциальной поверхности
– компоненты градиента
То, что
означает, что электрическое поле
перпендикулярно эквипотенциальной поверхности.
Линии, касающиеся в каждой точке Е названы силовыми.
Чтобы малое смещение вдоль силовой линии
Совпадало с Е должно быть
4
Дифференциальные уравнения силовых линий
Примеры силовых линий и эквипотенциальных поверхностей
1. Два точечных заряда
разных знаков.
2. Два одинаковых
точечных заряда
3. Три отрицательных и два
положительных заряда
1
2
3
5
Соотношение между компонентами D и Е обычно линейны:
Получаем связь потенциала с зарядами:
В однородной среде потенциал описывается уравнением Пуассона
В точках, где нет зарядов это уравнение сводится к уравнению Лапласа
6
Основная задача электростатики
Определение функции
, удовлетворяющей в каждой точке
пространства уравнению Пуассона, а на заданных поверхностях –
граничным условиям.
7
Граничные условия
Рассматривается малый, (такой что
на каждом из торцов индукция не
меняется) цилиндр высотой
Пусть плавно меняется по высоте,
а заряд сохраняется. Когда
боковая поверхность уменьшится до
нуля
.
– плотность зарядов на
поверхности.
Наличие зарядов на поверхности приводит к
скачку индукции, равном поверхностной
плотности заряда в кулонах на кв. метр
Рассмотрим контур L с нормалью
– нормаль к поверхности.
-вектор вдоль E.
Проекция E на
При переходе через поверхность
разрыва тангенциальная
компонента эл. поля непрерывна
8
Граничные условия для потенциала
Из
Из
следует
следует
Из консервативности поля следует непрерывность потенциала
на границе
9
Лапласиан в различных системах координат
В декартовых
В цилиндрических
В сферических
10
Определение поля по заданному распределению зарядов
Потенциал в заданной точке (x’,y’,z’)
внутри объема V можно выразить через
объемный интеграл по объему V и
поверхностный интеграл по S.
Заряд распределен в объеме с конечной
плотностью
.
Воспользуемся теоремой Грина
Примем
удовлетворяет уравнению Лапласа
, но в точке r=0 особенность.
Избавимся от нее, окружив точку (x’,y’,z’) малой сферой S2.
11
Подставляя
в уравнение Грина получим
На сферической поверхности S2
поэтому
Если заменить
и
средними значениями, то получим
при
. Это значение
интеграла по S2. Тогда
Можем выразить потенциал через плотность заряда (без особенностей)
12
Если в V1 нет зарядов, то
Это значит, что интеграл по поверхности выражает вклад в потенциал в
точке
от зарядов, расположенных вне объема V1.
Если вне этого объема нет зарядов, то поверхностный интеграл должен
равняться нулю.
Интеграл
Пуассона.
частное решение уравнения
Если точка
лежит вне области, содержащей заряды на
расстоянии R от какой-либо точки этого объема то при R много большем
линейных размеров этой области
Определение: Потенциальная функция регулярна на бесконечности, если
при
произведение
остается ограниченным.
На больших расстояниях распределение потенциала зависит только от R
E направлен по радиусу и
тоже ограничено.
13
Поверхность S1 делит пространство
на две области внутреннюю V1 и
внешнюю V2 . Теорему Грина можно
применить в этом случае, считая ,
что S2 удалена на бесконечность.
Величины
к нулю
и
исчезают, как
и интеграл по S2 стремится
Если в области V2 нет зарядов, то повторив преобразования,
проделанные выше получим
и
Поле точечного заряда обратно пропорционально квадрату расстояния
и направлено по радиусу от заряда q, если заряд положителен.
Так получили закон Кулона!
14
Точка r=0 особая. Полагать, что где-то в природе поле становится
бесконечным никаких оснований нет. Это лишь математика.
Если в каком-то объеме распределен электрический заряд с
плотностью
, то потенциал и электрическое поле можно
получить интегрированием:
Может возникнуть вопрос, можно ли использовать эти формулы
внутри объема с зарядом, поскольку там возникают особенности
при r=0.
Интегралы оказываются сходящимися. Если особую точку
окружить сферой, то при уменьшении ее радиуса знаменатель
стремится к нулю, как квадрат радиуса, а заряд, как его куб,
поэтому вклад в поле особой точки оказывается нулевым.
15
Спасибо за внимание
16
17
18
19
20
21
22
Электрическое поле.
13.1. Электростатическое поле. Потенциал поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2. Уравнения Лапласа и Пуассона. Метод разделения переменных . .
13.3. Метод комплексного потенциала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4. Электростатическое поле проводов круглого сечения . . . . . . . . . .
13.5. Метод зеркальных изображений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты электростатической
индукции и частичные емкости в системе заряженных тел . . . . . .
13.7. Емкость линий электропередачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.8. Электрическое поле в диэлектрике. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.9. Электрическое поле постоянных токов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.10.Энергия и силы в электрическом поле. . .
23

Чем стационарное электрическое поле отличается от электростатического?…

Уравнения стационарных и статических полей получаются как частные
случаи из уравнений электродинамики – уравнений Максвелла при условии,
что источники электромагнитного поля либо стационарны (не зависят от
времени ), либо кроме того, еще и неподвижны ( статичны ). Стационарные и
статические поля материальны; для них выполняется закон сохранения и
превращения энергии, но они не носят волнового характера и в уравнениях,
описывающих их поведение, не содержится временной зависимости
( например уравнения Пуассона и Лапласа ).

правда слово “неподвижны “понятно не очень- выходит , что стационарные поля – это поля , уравнения для описаний еоторых не содержат переменных , описывающих течение времени , а вот статическое поле =

Термин “статический” описывает ситуацию, когда все заряды неподвижны в пространстве, или движутся как непрерывный поток. В результате, как заряд, так и плотность тока постоянны во времени. В случае с неподвижным зарядом, мы имеем электрическое поле, напряженность которого в любой точке пространства зависит от величины и геометрии всех зарядов. В случае с непрерывным током в контуре, мы имеем постоянные во времени электрическое и магнитное поля (статические поля), поскольку плотность заряда в любой точке контура не изменяется. 

далее читаем (ЭМП – электромагнитное поле) =

Статические явления характеризуются постоянством величин ЭМП во времени и отсутствием макроскопических электрических токов. При этих условиях систему уравнений Максвелла можно разделить на электростатическую и магнитостатическую подсистемы. В этом случае электрические и магнитные явления можно рассматривать независимо друг от друга. 

при этом в стационарном поле , также как и в статическом =

в стационарном случае электрическое и магнитное поля не связаны друг с другом и их можно рассматривать изолировано.

Но всё же из всего это не ясно – что такое есть у стационарного поля чего нет у статического?

и вот наконец-то здесь читаем(link is external) =

Существеннейшее отличие стационарного поля постоянных токов от поля электростатического заключается в том, что для поддержания первого необходима непрерывная затрата энергии, тогда как в электростатическом поле никаких превращений энергии не происходит.

вывод – слово “неподвижны” ,видимо, неподвижность поля в “микроскопическом” его смысле – то есть неподвижность зарядов – сделаем вывод –

1) Отличие статического поля от стационарного (разница или различие между ними) состоит в присутствии или отсутствии “подвижности”
источников такого поля (объектов) – а именно – подвижность присутствует в стационарном случае , при этом оба понятия подразумевают, что поле в каждой точке пространства зависит только от координат это точки и не зависит от времени.

При этом данное определение отличия понятий не всегда однозначно ,например –
мы можем с уверенностью говорить о “статичности” поля как точечного заряда, так и ,например, электрического поля бесконечного заряженного проводника – действительно – зяряды не движутся напряжённость поля от времени не зависит.
Но давайте рассмотрим бесконечный проводник с током(пусть прямолинейный) – в макроскопическом смысле – напряжённость такого поля в точке не зависит от времени , другое дело – микроскопические характеристики – заряды(в розетке – электроны) имеют размеры, а также между ними есть расстояния
=>
мы можем говорить о том, что в определённых малых областях пространства (уточнение здесь ) поле начинает зависит от времени – так вот из всего выше прочитанного и обдуманного можно дать и такое определение =

2) Стационарное поле – это поле , которое не зависит от времени в макроскопическом смысле, и зависит от времени в микроскопическом смысле , статическое поле – это поле, которое не зависит от времени как в макроскопическом, так и в микроскопическом смысле.

В связи с этим, например, магнитное не следует называть статическим – так как оно, строго говоря, при рассмотрении малых объёмов – всегда будет зависеть от времени ,
на мой взгляд такое рассуждение не противоречит представлению о том, что
магнитное поле не имеет источников , так как в данном случае => рассматриваются не точки “выхода” силовых линий, а сами объекты, присутствие которых обуславливает возникновение электрического, магнитного – а вообще говоря – электромагнитного поля.

в случае постоянного электрического тока , магнитное поле вызываемое таким током будет стационарным , так как его вызывают в конечном итоге движущиеся электрические заряды (магнитное поле вообще статическим называть нельзя в случае если мы взялись различать понятия “статический” и “стационарный”- так как сама природа его возникновения “нестатична”) “

Чем стационарное электрическое поле отличается от электростатического?

Уравнения стационарных и статических полей получаются как приватные
случаи из уравнений электродинамики – уравнений Максвелла при условии,
что источники электромагнитного поля либо стационарны (не зависят от
медли ), или не считая того, еще и неподвижны ( статичны ). Стационарные и
статические поля вещественны; для их производится закон сохранения и
превращения энергии, но они не носят волнового нрава и в уравнениях,
описывающих их поведение, не содержится временной зависимости
( к примеру уравнения Пуассона и Лапласа ).

правда слово “недвижны “понятно не очень- выходит , что стационарные поля – это поля , уравнения для описаний еоторых не содержат переменных , обрисовывающих течение медли , а вот статическое поле =

Термин “статический” обрисовывает ситуацию, когда все заряды недвижны в пространстве, или движутся как постоянный поток. В итоге, как заряд, так и плотность тока постоянны во медли. В случае с недвижным зарядом, мы имеем электронное поле, напряженность которого в хоть какой точке пространства зависит от величины и геометрии всех зарядов. В случае с постоянным током в контуре, мы имеем постоянные во медли электронное и магнитное поля (статические поля), так как плотность заряда в хоть какой точке контура не меняется.  

дальше читаем (ЭМП – электрическое поле) =

Статические явления характеризуются всепостоянством величин ЭМП во медли и отсутствием макроскопических электронных токов. При этих критериях систему уравнений Максвелла можно разделить на электростатическую и магнитостатическую подсистемы. В этом случае электронные и магнитные явления можно разглядывать самостоятельно друг от друга. 

при этом в стационарном поле , также как и в статическом =

в стационарном случае электронное и магнитное поля не связаны друг с приятелем и их можно разглядывать изолировано.

Но всё же из всего это не ясно – что такое есть у стационарного поля чего нет у статического?

и вот наконец-то тут читаем(link is external) =

Существеннейшее отличие стационарного поля постоянных токов от поля электростатического содержится в том, что для поддержания первого нужна постоянная затрата энергии, тогда как в электростатическом поле никаких перевоплощений энергии не происходит.

вывод – слово “неподвижны” ,видимо, неподвижность поля в “микроскопичном” его смысле – то есть неподвижность зарядов – создадим вывод –

1) Отличие статического поля от стационарного (разница либо различие между ними) состоит в пребывании либо неименьи “подвижности”
источников такового поля (объектов) – а именно – подвижность находится в стационарном случае , при этом оба понятия подразумевают, что поле в каждой точке места зависит только от координат это точки и не зависит от медли.

При этом данное определение отличия понятий не всегда однозначно ,например –
мы можем с уверенностью сказать о “статичности” поля как точечного заряда, так и ,к примеру, электронного поля безграничного заряженного проводника – вправду – зяряды не движутся напряжённость поля от медли не зависит.
Но давайте осмотрим неисчерпаемый проводник с током(пусть прямолинейный) – в макроскопическом смысле – напряжённость такового поля в точке не зависит от медли , иное дело – микроскопичные свойства – заряды(в розетке – электроны) имеют размеры, а также между ними есть расстояния
=gt;
мы можем разговаривать о том, что в определённых малых областях пространства (уточнение здесь ) поле начинает зависит от времени – так вот из всего выше прочитанного и продуманного можно дать и такое определение =

2) Стационарное поле – это поле , которое не зависит от медли в макроскопическом смысле, и зависит от времени в микроскопическом смысле , статическое поле – это поле, которое не зависит от медли как в макроскопическом, так и в микроскопичном смысле.

В связи с этим, например, магнитное не следует называть статическим – так как оно, требовательно говоря, при рассмотрении малых объёмов – всегда будет зависеть от времени ,
на мой взор такое рассуждение не противоречит представлению о том, что
магнитное поле не имеет источников , так как в данном случае =gt; рассматриваются не точки “выхода” силовых линий, а сами объекты, присутствие которых обуславливает возникновение электрического, магнитного – а вообще разговаривая – электрического поля.

в случае неизменного электронного тока , магнитное поле вызываемое таким током будет стационарным , так как его вызывают в конечном итоге передвигающиеся электронные заряды (магнитное поле вообще статическим нарекать нельзя в случае если мы взялись распознавать понятия “статический” и “стационарный”- так как сама природа его происхождения “нестатична”) “

стационарное поле

стационарное поле
nuostovusis laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stationary field vok. stationäres Feld, n rus. стационарное поле, n pranc. champ stationnaire, m

Fizikos terminų žodynas : lietuvių, anglų, prancūzų, vokiečių ir rusų kalbomis. – Vilnius : Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas. Vilius Palenskis, Vytautas Valiukėnas, Valerijonas Žalkauskas, Pranas Juozas Žilinskas. 2007.

  • stationäres Feld
  • champ uniforme

Look at other dictionaries:

  • стационарное поле нейтронного излучения — стационарное поле нейтронного (гамма ) излучения Поле нейтронного (гамма ) излучения, не меняющееся во времени …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • стационарное поле гамма-излучения — стационарное поле нейтронного (гамма ) излучения Поле нейтронного (гамма ) излучения, не меняющееся во времени …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • Стационарное температурное поле объекта контроля — 3. Стационарное температурное поле объекта контроля Стационарное температурное поле Поле объекта контроля, температура которого в любой его точке не изменяется во времени Источник: ГОСТ 25314 82: Контроль неразрушающий тепловой. Термины и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • стационарное магнитное поле — 72 стационарное магнитное поле Магнитное поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • стационарное электрическое поле — 25 стационарное электрическое поле Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • стационарное температурное поле — stacionarusis temperatūros laukas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Temperatūros laukas, nekintantis laike. atitikmenys: angl. steady temperature field vok. stationäres Temperaturfeld, n rus. стационарное температурное поле, n pranc. champ… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Стационарное магнитное поле — 1. Магнитное поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

  • Стационарное электрическое поле — 1. Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

  • стационарное силовое поле — Силовое поле, в котором действующие силы не зависят от времени …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • стационарное электрическое поле — Электрическое поле неизменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами …   Политехнический терминологический толковый словарь

Иллюстрированный самоучитель по Maple 9 › Задачи физики › Задачи динамики.

Определение траектории движения частицы в однородном стационарном электрическом поле. [страница – 162] | Самоучители по математическим пакетам

Задачи динамики. Определение траектории движения частицы в однородном стационарном электрическом поле.

При решении задач динамики, как правило, приходится интегрировать уравнения движения материальной точки или системы тел. Эти уравнения являются дифференциальными уравнениями второго порядка, и для их решения широко используются методы, рассмотренные в главе 5.

Ниже приведены некоторые примеры.

Задача 6.1

Частица, имеющая массу m и заряд е, влетает в однородное стационарное электрическое поле Е со скоростью v, перпендикулярной направлению поля. Определить траекторию движения частицы.

Для решения этой задачи следует в первую очередь записать уравнение Ньютона (второй закон). Уравнение, как известно, записывается для вектора, поэтому в действительности это система трех уравнений – для каждой из координатных осей свое уравнение.

Систему координат следует задать оптимальным (наиболее удобным) образом. Поскольку в условии сказано, что векторы электрического поля и начальной скорости частицы перпендикулярны, можем выбрать систему координат так, чтобы ось X совпадала с направлением поля, ось У – с направлением начальной скорости, и, соответственно, ось Z будет перпендикулярной плоскости, в которой размещены вектор поля и начальной скорости. Начало отсчета выберем таким образом, чтобы в момент времени t=0 частица находилась в начале координат.

Теперь записываем уравнения движения. Сначала описываем движение вдоль оси X. Это единственное направление, вдоль которого на систему действует сила, равная произведению напряженности поля на величину заряда частицы.

Вдоль остальных двух осей силы не действуют (силы гравитации не учитываем).

Чтобы однозначно решить систему из приведенных выше трех уравнений, необходимо задать начальные условия. Поскольку уравнения имеют второй порядок (порядок старшей производной), по каждой из координат необходимо задать два условия – начальное положение (соответствующая координата частицы) и проекция начальной скорости на координатную ось.

Начальное значение координат частицы для каждой из осей равно нулю выбрали начало системы координат!). Что касается проекций вектора Начальной скорости, то отличной от нуля будет только проекция на ось Y. Причем значение этой проекции равно модулю начальной скорости, т.е .v.

Удобства ради, начальные условия разобьем на три группы – в соответствии с числом координатных осей.

статических и стационарных полей | СпрингерЛинк

‘) var head = document.getElementsByTagName(“head”)[0] var script = document.createElement(“сценарий”) script.type = “текст/javascript” script.src = “https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js” сценарий.id = “ecommerce-scripts-” ​​+ метка времени head. appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(“[data-id=id_”+ метка времени +”]”).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(“.вариант-покупки”)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(“.цена-варианта-покупки”) подписка.classList.remove(“расширенный”) переменная форма = подписка.querySelector(“.форма-варианта-покупки”) если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(“действие”) document.querySelector(“#ecommerce-scripts-” ​​+ timestamp).addEventListener(“load”, bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(“.Информация о цене”) var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { переключать. setAttribute(“роль”, “кнопка”) toggle.setAttribute(“tabindex”, “0”) toggle.addEventListener («щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(“aria-expanded”) === “true” || ложный toggle.setAttribute(“aria-expanded”, !expanded) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаВариант.classList.add (“расширенный”) } еще { покупкаOption.classList.remove(“расширенный”) } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = window. fetch && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Ящик для покупок: ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = “ecomm-modal_” + метка времени + “_” + индекс var modal = новый модальный (modalID) modal.domEl.addEventListener («закрыть», закрыть) функция закрыть () { форма.querySelector(“кнопка[тип=отправить]”).фокус() } вар корзинаURL = “/корзина” var cartModalURL = “/cart?messageOnly=1” форма.setAttribute( “действие”, formAction. replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.interceptFormSubmit( Буйбокс.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { form.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( “действие”, formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.представить() } ) form.addEventListener (“отправить”, formSubmit, ложь) document.body.appendChild(modal. domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener (“нажатие клавиши”, функция (событие) { если (документ.activeElement.classList.contains(“цена-варианта-покупки”) && (event.code === “Пробел” || event.code === “Enter”)) { если (document.activeElement) { событие.preventDefault() документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { var buyboxWidth = buybox.смещениеШирина ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(“.опция покупки”)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(“.цена-варианта-покупки”) var form = option. querySelector(“.форма-варианта-покупки”) var priceInfo = option.querySelector(“.Информация о цене”) если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключать.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») form.hidden = “скрытый” priceInfo.hidden = “скрытый” } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

2.

2: Закон силы Кулона между стационарными зарядами

Закон Кулона

Шарлю Кулону в 1785 г. оставалось выразить эти экспериментальные наблюдения в количественной форме. Он использовал очень чувствительные крутильные весы для измерения силы между двумя неподвижными заряженными шарами в зависимости от их расстояния друг от друга. Он обнаружил, что сила между двумя небольшими зарядами q 1 и q 2 (представленными как точечные заряды нулевого размера) пропорциональна их величине и обратно пропорциональна квадрату расстояния r 12 между ними, как показано на рис. 2-6.Сила действует вдоль линии, соединяющей заряды в одном или противоположном направлении относительно единичного вектора i 12 , и является притягивающей, если заряды имеют противоположный знак, и отталкивающей, если одинаково заряжены. Сила F ​​ 2 на зарядку Q 2 Из-за заряда Q I равна по величине, но напротив в направлении к силе F ​​ 1 на Q 1 , результирующая сила, действующая на пару зарядов, равна нулю. {-2}]\]

Единиц

Значение константы пропорциональности \(1/4 \pi \varepsilon_{0}\) зависит от используемой системы единиц. На протяжении всей книги мы используем единицы СИ (Systeme International d’Unit6s), базовые единицы которых взяты из рационализированной системы единиц MKSA, в которой расстояния измеряются в метрах (м), масса в килограммах (кг), время в секундах (с). ), и электрический ток в амперах (А). Единицей заряда является кулон, где 1 кулон равен 1 ампер-секунде. Прилагательное «рационализированный» используется потому, что коэффициент \(4 \pi\) произвольно введен в коэффициент пропорциональности в законе Кулона (1).Это делается для того, чтобы отменить \(4 \pi\), который будет возникать из других, более часто используемых законов, которые мы вскоре введем. Другие производные единицы образуются путем объединения основных единиц.

Рис. 2-6. Кулоновская сила между двумя точечными зарядами пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Сила, действующая на каждый заряд, одинакова по величине, но противоположна по направлению. Векторы сил нарисованы так, как будто q 1 и q 2 одного знака, так что заряды отталкиваются.{8}\) м/с).

Эта связь между скоростью света и физической константой была важным результатом ранней электромагнитной теории в конце девятнадцатого века и показала, что свет представляет собой электромагнитную волну; см. обсуждение в главе 7.

Чтобы почувствовать, насколько велика сила в (1), мы сравним ее с гравитационной силой, которая также зависит от расстояния по закону обратных квадратов. Наименьшая известная единица заряда — это электрон с зарядом e и массой m e

.

\(е \приблизительно 1.{-1}]\) — гравитационная постоянная. Это отношение настолько велико, что оно иллюстрирует, почему электрические силы часто доминируют над физическими явлениями. Знак минус используется в (3), потому что гравитационная сила между двумя массами всегда притягивает, а для двух одинаковых зарядов электрическая сила отталкивает.

Электрическое поле

Если заряд q 1 существует один, он не ощущает силы. Если теперь мы поместим заряд q 2 в окрестности q 1 , то q 2 испытывает силу, которая изменяется по величине и направлению по мере того, как перемещается в пространстве, и, таким образом, представляет собой путь. отображения векторного силового поля из-за q 1 .Заряд, отличный от q 2 , будет ощущать силу, отличную от q 2 , пропорциональную его собственной величине и знаку. Становится удобным работать с величиной силы на единицу заряда, которая называется электрическим полем, потому что эта величина не зависит от конкретного значения заряда, используемого при отображении силового поля. Считая q 2 пробным зарядом, электрическое поле, обусловленное q 1 в положении q 2 , определяется как

\[\textrm{E}_{2} = \lim_{q_{2} \rightarrow 0} \frac{\textbf{F}_{2}}{q_{2}} = \frac{q_{1 }}{4 \pi \varepsilon_{0} r^{2}_{12}} \textbf{i}_{12} \textrm{volts}/ \textrm{12} [\textrm{kg} – \textrm {m} – \textrm{s}^{-3} – \textrm{A}^{-1}]\]

В определении (4) заряд q 1 должен оставаться неподвижным. Для этого необходимо, чтобы пробный заряд q 2 был пренебрежимо мал, чтобы его сила, действующая на q 1 , не заставляла q 1 двигаться. В присутствии близлежащих материалов тестовый заряд q 2 также может индуцировать или вызывать перераспределение зарядов в материале. Чтобы избежать этих эффектов в нашем определении электрического поля, мы делаем тестовый заряд бесконечно малым, чтобы его влияние на близлежащие материалы и заряды также было пренебрежимо малым.Тогда (4) также будет правильным определением электрического поля, когда мы рассматриваем влияние материалов. Чтобы правильно отобразить электрическое поле, пробный заряд не должен изменять распределение заряда по сравнению с тем, что было в отсутствие пробного заряда.

Суперпозиция

Если наша система состоит только из двух зарядов, то закон Кулона (1) полностью описывает их взаимодействие и определение электрического поля не нужно. Концепция электрического поля полезна только тогда, когда присутствует большое количество зарядов, поскольку каждый заряд оказывает силу на все остальные.Поскольку силы, воздействующие на конкретный заряд, линейны, мы можем использовать суперпозицию, согласно которой, если один заряд q 1 создает электрическое поле E 1 , а другой заряд q 2 создает электрическое поле к электрическому полю E 2 , то результирующее электрическое поле с обоими зарядами представляет собой векторную сумму E 1 + E 2 . Это означает, что если испытательный заряд q p поместить в точку P на рис. 2-7, то вблизи зарядов N он почувствует силу

.

\[\textbf{F}_{p} = q_{p} \textbf{E}_{P}\]

Рис. 2-7 Электрическое поле, создаваемое совокупностью точечных зарядов, равно векторной сумме электрических полей от каждого заряда в отдельности. {2}_{nP}} \textbf{i}_{nP}\]

Обратите внимание, что E P не имеет вклада из-за q p , поскольку заряд не может воздействовать на себя.

Пример 2-1: Двухточечные заряды

Двухточечные заряды находятся на расстоянии a друг от друга по оси z , как показано на Рисунке 2-8. Найти электрическое поле в любой точке плоскости z = 0 при зарядах:

(a) оба равны q

(b) противоположной полярности, но одинаковой величины ±q.Эта конфигурация называется электрическим диполем.

Раствор

(а) В плоскости z = 0 каждый точечный заряд сам по себе порождает компоненты поля в направлениях i r и i z . Когда оба заряда равны, суперпозиция компонентов поля из-за обоих зарядов аннулируется в направлении z , но добавляется радиально:

\(E_{\textrm{r}}(z= 0) = \frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{2 \textrm{r}}{[\textrm{r}^ {2} + (а/2)^{2}]^{3/2}}\)

Обратите внимание, что вдали от точечных зарядов (r >> a ) поле приближается к полю точечного заряда со значением 2 q :

\(\lim_{r >>a} E_{\textrm{r}(z = 0) = \frac{2q}{4 \pi \varepsilon_{0}\textrm{r}^{2}}\)

(b) Когда заряды имеют противоположную полярность, полное электрическое поле, обусловленное обоими зарядами, теперь компенсируется в радиальном направлении, но добавляется в направлении z :

\(E_{z}(z=0) = \frac{-q}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{a}{[\textrm{r}^{2} + (a/2 )^{2}]^{3/2}}\)

Вдали от точечных зарядов электрическое поле угасает как обратный куб расстояния:
\(\lim_{r >> a} E_{z} (z = 0) = \frac{-qa}{4 \pi \varepsilon_{0}\textrm{r}^{3}}\)

Рис. 2-8. Два точечных заряда одинаковой величины находятся на расстоянии a друг от друга по оси z.(а) Когда заряды имеют одинаковую полярность, электрическое поле каждого из них направлено радиально. В плоскости симметрии z = 0 результирующая компонента поля является радиальной. ( b ) Когда заряды имеют противоположную полярность, электрическое поле из-за отрицательного заряда направлено радиально внутрь. В плоскости симметрии z = 0 чистое поле теперь имеет направление – z .

Более высокая скорость затухания дипольного поля связана с тем, что суммарный заряд равен нулю, так что поля, создаваемые каждым зарядом, имеют тенденцию уравновешивать друг друга.

Колледж Хантер

Информация

Пожалуйста, дважды проверьте веб-адрес или воспользуйтесь функцией поиска на этой странице, чтобы найти то, что вы ищете.

Если вы уверены, что у вас правильный веб-адрес, но столкнулись с ошибкой, пожалуйста, свяжитесь с администрацией сайта.

Спасибо.

Возможно, вы искали…

Домашние задания автор Нмайтра, 22 января 2014 г., 15:00
Физика 416 автор, 01 марта 2019 г. , 16:20
Физика 101 автор, 01 августа 2019 г., 08:26
Физика 424 автор, 22 июня 2009 г., 11:56
Осень 2017 по дк239, 13 июля 2017 г. , 12:41
КУРСЫ НА 200 И 300 УРОВНЕЙ ОСЕНЬ 2017

Стационарные зарядные поля — документация PyCharge

Здесь мы представляем сценарий моделирования, найденный в examples/stationary_charge.py, который использует PyCharge для расчета компонентов электрического поля \((E_x, E_y, E_z)\), создаваемого стационарным зарядом, расположенным в исходной позиции \((0, 0, 0)\). Компоненты электрического поля нанесены вдоль плоскости \(x\)-\(y\) в симметричной логарифмической шкале для учета как положительных, так и отрицательных значений.

Сначала импортируем необходимые пакеты:

  импортировать matplotlib как MPL
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
из mpl_toolkits.axes_grid1.inset_locator импортировать inset_axes

импортировать pycharge как компьютер
  

Точечные сборы представлены в PyCharge с помощью подклассов родительского класса Charge . Эти объекты определяют траектории (положение, скорость и ускорение) зарядов в \(x\), \(y\) и \(z\). Здесь мы используем класс StationaryCharge , экземпляр которого создается со значением заряда по умолчанию e и вектором положения. Поля и потенциалы, создаваемые точечными зарядами в указанное время, рассчитываются с использованием класса Simulation .Электрическое поле рассчитывается объектом Simulation с использованием метода calculate_E , для которого требуется время моделирования и сетка точек, вычисляемых в \(x\), \(y\) и \(z\). :

  # Создание объектов заряда и симуляции
источник = pc.StationaryCharge (позиция = (0, 0, 0))
симуляция = pc.Simulation(источник)

# Создать сетку в плоскости x-y между -10 нм и 10 нм при z=0
лим = 10e-9
npoints = 1000 # Количество точек сетки
координаты = нп.linspace(-lim, lim, npoints) # сетка от -lim до lim
x, y, z = np.meshgrid(координаты, координаты, 0, indexing='ij') # z=0

# Рассчитать компоненты поля E при t=0
E_x, E_y, E_z = Simulation.calculate_E(t=0, x=x, y=y, z=z)
  

Теперь, когда мы вычислили компоненты поля \(\mathbf{E}\), мы можем построить их с помощью matplotlib . Значения компонентов поля хранятся в виде массивов 3D numpy с индексами, соответствующими значениям позиции meshgrid.Наконец, три компонента поля отображаются с соответствующей цветовой полосой:

.
  # График полей E_x, E_y и E_z
E_x_plane = E_x[:, :, 0] # Создаем 2D-массив в точке z=0 для построения графика
E_y_plane = E_y[:, :, 0]
E_z_plane = E_z[:, :, 0]

# Создайте фиги и оси, постройте компоненты E в логарифмическом масштабе
рис, топор = plt. subplots(1, 3, sharey=True)
норма = mpl.colors.SymLogNorm (linthresh=1.01e6, linscale=1, vmin=-1e9, vmax=1e9)
степень = [-lim, lim, -lim, lim]
im_0 = axs[0].imshow(E_x_plane.T, происхождение='ниже', норма=норма, степень=протяженность)
im_1 = оси[1].imshow (E_y_plane.T, происхождение = 'ниже', норма = норма, экстент = экстент)
im_2 = axs[2].imshow(E_z_plane.T, происхождение='нижний', норма=норма, степень=протяженность)

# Добавляем ярлыки
для топора в топоре:
    ax.set_xlabel('x (нм)')
axs[0].set_ylabel('у (нм)')
axs[0].set_title('E_x (N/C)')
axs[1].set_title('E_y (N/C)')
axs[2].set_title('E_z (N/C)')

# Добавляем цветную полосу к рисунку
Ecax = inset_axes(
    axs[2],,,loc='нижний левый',
    bbox_to_anchor=(1.05, 0., 1, 1), bbox_transform=axs[2].transAxes, borderpad=0
)
E_cbar = plt.colorbar(im_2, cax=Ecax) # справа от im_2
E_cbar.ax.set_ylabel('E (N/C)', вращение=270, метка=12)

plt.show()
  

Выходной график показан ниже:

Как и ожидалось, поле \(E_z\) равно нулю, поскольку мы строим график вдоль плоскости \(x\)-\(y\).

Какой тип поля существует вблизи движущегося электрического заряда? – Ответы на все

Какой тип поля существует вблизи движущегося электрического заряда?

магнитное поле

Может ли стационарный заряд испытывать магнитную силу?

Для неподвижной заряженной частицы v=0, поэтому из уравнения (1) сила также будет равна нулю.Следовательно, неподвижный заряд не будет испытывать силы в магнитном поле.

Взаимодействуют ли магнитные поля с зарядами?

19.3 Магнитные поля Неподвижная заряженная частица не взаимодействует со статическим магнитным полем. На заряд, помещенный в магнитное поле, действует магнитная сила. Заряд должен двигаться, так как на неподвижный заряд не действует никакая магнитная сила.

Почему магнитные поля действуют только на движущиеся заряды?

Когда заряды неподвижны, их электрические поля не влияют на магниты. Но когда заряды движутся, они создают магнитные поля, которые воздействуют на другие магниты. При относительном движении возникает связь между электрическим и магнитным полями — одно влияет на другое.

Что общего между магнетизмом и электричеством?

Электричество и магнетизм тесно связаны. Текущие электроны создают магнитное поле, а вращающиеся магниты вызывают протекание электрического тока. Электромагнетизм представляет собой взаимодействие этих двух важных сил.

В чем принципиальная разница между магнитным и электрическим полем?

Разница между электрическим полем и магнитным полем

Разница между электрическим полем и магнитным полем
Электрическое поле Магнитное поле
Создает электрический заряд вокруг Создает электрический заряд вокруг движущихся магнитов
Измеряется как ньютон на кулон, вольт на метр Измеряется как гаусс или тесла

В чем разница между электрическими и магнитными полями?

Электрическое поле — это, по сути, силовое поле, создаваемое вокруг электрически заряженной частицы. Магнитное поле создается вокруг постоянного магнитного вещества или движущегося электрически заряженного объекта.

Может ли быть магнитное поле без электрического поля?

Нет, у вас может быть магнитное поле без электрического поля. Рассмотрим стержень с равным количеством положительных и отрицательных зарядов (таким, что они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга). Это приведет к магнитному полю, но не к электрическому полю.

Создает ли стационарное электрическое поле магнитное поле?

Стационарный заряд создаст в окружающем пространстве только электрическое поле.Если заряд движется, также создается магнитное поле. Электрическое поле может быть создано также изменяющимся магнитным полем.

Как называется стационарный электрический заряд?

Статическое электричество — это стационарный электрический заряд, накапливающийся на материале. Типичным примером статического электричества является легкий электрический шок, который мы можем получить, коснувшись дверной ручки в сухую погоду.

Как изменение магнитного поля создает электрическое поле?

Если катушку с проводом поместить в изменяющееся магнитное поле, в проводе будет индуцироваться ток.Этот ток течет, потому что что-то создает электрическое поле, которое перемещает заряды по проводу.

Что вызывает электрические и магнитные поля?

Электрические поля создаются электрическими зарядами, а магнитные поля создаются протеканием электрического тока по проводам или электрическим устройствам. Когда ток движется по линии электропередач, он создает магнитное поле, называемое электромагнитным полем.

Какая связь между электрическими и магнитными полями?

Электричество и магнетизм — два взаимосвязанных явления, порожденных электромагнитной силой.Вместе они образуют электромагнетизм. Движущийся электрический заряд создает магнитное поле. Магнитное поле вызывает движение электрического заряда, производя электрический ток.

Каковы хорошие эффекты электромагнитных волн?

К ним относятся регенерация нервов, заживление ран, поведение трансплантата, диабет, миокардиальная и церебральная ишемия (инфаркт и инсульт) и другие состояния. Предварительные данные даже указывают на возможные преимущества в борьбе со злокачественными новообразованиями.

Как магнитное поле просто электрическое поле с применением теории относительности?

Категория: Физика      Опубликовано: 18 февраля 2016 г.

Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С.Бэрд

Это заблуждение. Магнитное поле — это не просто электрическое поле с применением теории относительности, то есть электрическое поле, рассматриваемое из неправильной системы отсчета. В действительности магнитное поле — это фундаментальное поле, которое может существовать в определенной системе отсчета, не нуждаясь в помощи электрического поля. В более общем смысле, как электрические, так и магнитные поля являются частью одной фундаментальной единой сущности: электромагнитного поля.

Электрические и магнитные поля подчиняются набору физических законов, называемых уравнениями Максвелла.Теория специальной теории относительности Эйнштейна описывает, как пространство и время изменяются в зависимости от выбора инерциальной системы отсчета. Оказывается, специальная теория относительности автоматически содержится в уравнениях Максвелла. На самом деле Эйнштейн открыл специальную теорию относительности, внимательно изучив и поняв уравнения Максвелла. Следовательно, используя уравнения Максвелла в релятивистской форме, мы можем выяснить, как математически преобразовать электрические и магнитные поля из одной системы отсчета в другую.Другими словами, если я измеряю и наношу на карту электрические и магнитные поля в комнате, пока я стою неподвижно на земле, то, применяя преобразования релятивистской системы отсчета к этим выражениям поля, я знаю, как поля будут выглядеть для наблюдателя, который катается по комнате на роликовых коньках. Экспериментально подтверждено правильность этих электромагнитных релятивистских уравнений преобразования системы отсчета.

Если вы начнете с системы отсчета, в которой есть только электрическое поле и нет магнитного поля, то, когда вы сделаете релятивистское преобразование к новой системе отсчета, вы обнаружите, что присутствуют как электрическое поле, так и магнитное поле, как это наблюдается в этот новый кадр. Этот факт, кажется, подразумевает, что магнитное поле — это только электрическое поле, если смотреть из неправильной системы отсчета. Другими словами, этот факт, по-видимому, подразумевает, что магнитное поле на самом деле является просто нефундаментальной релятивистской версией электрического поля. Однако более внимательное изучение полей показывает, что этот вывод неверен.

Прежде всего, Специальная теория относительности учит нас, что все инерциальные системы отсчета одинаково действительны и одинаково фундаментальны. Если два шарика катятся мимо друг друга, то с точки зрения красного шарика красный шарик неподвижен, а синий шарик движется.С точки зрения синего шарика, синий шарик неподвижен, а красный шарик движется. Обе точки зрения одинаково правильны и одинаково фундаментальны. Тот факт, что два шарика видят ситуацию по-разному, не означает, что существует парадокс, что физика нарушена или что одна точка зрения в конечном счете более верна, чем другая. Это просто означает, что ситуация измеряется в двух разных системах отсчета. Во Вселенной нет «неправильных» систем отсчета или менее фундаментальных систем отсчета.Следовательно, магнитное поле не может быть только электрическим полем, если смотреть из неправильной системы отсчета, потому что неправильных систем отсчета не существует. Поскольку существует инерциальная система отсчета, в которой существует магнитное поле без присутствия электрического поля, и поскольку каждая инерциальная система отсчета реальна и фундаментальна, это означает, что магнитное поле является реальным, фундаментальным и не обязательно вызвано электрическим полем. поле.

Во-вторых, используя уравнения преобразования электромагнитной релятивистской системы отсчета, вы можете показать, что нет способа начать с чисто электрического поля (отсутствует магнитное поле) и преобразовать его в систему отсчета, где есть чисто магнитное поле (отсутствует электрическое поле). ).Это означает, что если бы магнитное поле было только электрическим полем, если смотреть из неправильной системы отсчета, то чисто магнитных полей не существовало бы. Однако существуют чисто магнитные поля. Следовательно, магнитные поля — это больше, чем просто релятивистские электрические поля.

Правильное утверждение состоит в том, что электрические поля и магнитные поля фундаментальны, оба реальны и оба являются частью одной единой сущности: электромагнитного поля. В зависимости от того, в какой системе отсчета вы находитесь, конкретное электромагнитное поле будет выглядеть более электрическим и менее магнитным или более магнитным и менее электрическим.Однако это не меняет того факта, что они оба фундаментальны и оба являются частью одного и того же единого целого. Чисто электрическое поле, рассматриваемое в одной инерциальной системе отсчета, является частично электрическим и частично магнитным во всех других системах отсчета. Точно так же чисто магнитное поле, рассматриваемое в одной инерциальной системе отсчета, является частично электрическим и частично магнитным во всех других системах отсчета. Магнитное поле — это не просто релятивистская версия электрического поля, а электрическое поле — это не просто релятивистская версия магнитного поля. Скорее, единое электромагнитное поле является изначально и самосогласованно релятивистским.

Обратите внимание, что ради обсуждения я проигнорировал квантовые эффекты. Наиболее точным описанием электромагнитных полей в настоящее время являются не исходные уравнения Максвелла, а квантовая форма уравнений Максвелла, которая называется квантовой электродинамикой. Однако, поскольку квантовая электродинамика просто расширяет уравнения Максвелла, а не заменяет их, все концепции в этой статье остаются в силе.

Также обратите внимание, что в этой статье я часто использовал слово “инерционный”. Это означает, что мы рассматриваем только системы отсчета, которые имеют плоское пространство-время, то есть системы отсчета, которые не ускоряются и не имеют большой гравитации. Чтобы описать неинерциальные системы отсчета, вы должны использовать общую теорию относительности Эйнштейна, которая сложнее, чем специальная теория относительности. Однако, поскольку вывод тот же (электромагнитное поле едино и фундаментально), я для простоты описал эту статью в контексте инерциальных систем отсчета.

Темы: электрическое поле, электромагнетизм, магнитное, магнитное поле, магнетизм, теория относительности

Электрические и магнитные поля — Томас Дж. Маккарти

Честно говоря, я не дал вам достаточно (математических) инструментов, чтобы иметь возможность делать какие-либо конкретные выводы, но таким образом вы можете использовать свою интуицию. А вот и спойлер: возможных вариантов много, а не один единственный ответ!

Ниже приведено только одно возможное объяснение, но есть и другие.

Одна интерпретация: все частицы движутся с одинаковой скоростью и имеют одинаковую массу. Наибольший заряд имеет частица A , за ней следует частица B и, наконец, частица C . Если частица A заряжена положительно, то обе частицы B и C заряжены отрицательно, или наоборот.

Опять же, это была только одна интерпретация. Следует отметить один важный момент: независимо от сделанных нами предположений одно мы знаем однозначно: заряд частицы A равен определенно противоположного знака по сравнению с обеими частицами B и C , если они движутся в одном направлении. В остальном нам нужно больше информации, и это немного детективной работы, но это только начало. Опять же, в физике элементарных частиц каждый раз, когда возникает двусмысленность, вам просто нужно придумать дополнительное измерение, которое можно сделать, чтобы разрушить двусмысленность и дать вам реальную картину.

Повторим еще раз: основная идея состоит в том, что, используя то, что мы знаем (например, напряженность фиксированного магнитного поля) вместе с определенными предположениями, мы можем сделать четкие утверждения о сравнительных скоростях , зарядах или даже масс из трех частиц, оставивших следы в приведенных выше случаях А , В и С .И если у нас остаются какие-либо неясности, мы проводим какое-то дополнительное измерение, пока не получим правильный ответ. Тип, сила и ориентация полей могут быть использованы для любого типа детектора или части электроники, которую вы пытаетесь изготовить.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.