Гурумуда Мрежи
Ъглов момент Количеството въртеливо движение, което е идентично с масата (m) при линейно движение, е моментът на инерция (I). Количеството въртеливо движение, което е идентично със скоростта (v) при линейно движение, е ъгловата скорост (ω). По този начин въртящият се обект има ъглов момент, който може... Прочетете още
Разгледайте въртяща се частица. На частицата с маса m е приложена сила F, така че частицата се върти около оста O. Частицата е на разстояние r от оста на въртене. Първо, частицата е в покой (v = 0). След като се движи под действието на силата F, частиците се движат с определена скорост, така че частиците имат тангенциално ускорение. Връзката между силата (F), масата (m) и тангенциалното ускорение на частиците се изразява с уравнение 3:
В проводник като мед има електрони, които се движат свободно с висока скорост, но не излизат от метала. Електроните, които могат да се движат свободно, се наричат свободни електрони. Въпреки че електроните се движат свободно във всички посоки, няма общ поток от електрони в определена посока. Това състояние възниква, когато няма потенциална разлика между двата края на медния проводник.
Когато проводникът е свързан към електрически източник, между двата края на медния проводник възниква потенциална разлика, така че в него се появява електрическо поле. Наличието на електрическо поле кара свободните електрони да изпитват електрическа сила F = q E = e E, където F = електрическа сила , e = заряд на електрона, E = електрическо поле . Тази електрическа сила кара всички електрони, които се движат свободно, да се ускоряват заедно, което е в същата посока като електрическата сила.
Определението за кондензатор е устройство, което съхранява електрически заряд и електрическа потенциална енергия. Простият кондензатор се състои от двупроводникови плочи или листове, които са разположени близо една до друга, но не се докосват една до друга и са разделени от изолатор или вакуум. Проводниците са материали, които могат да провеждат електрически ток, като например метали, докато изолаторите са материали, които не могат да провеждат електрически ток, като например пластмаса.
Първоначално двата проводника не са електрически заредени или електрически неутрални. За да може единият проводник да бъде положително зареден, а другият проводник да бъде отрицателно зареден, трябва да има пренос на електрони от един проводник към друг. Електроните са на повърхността на атома, така че са лесни за преместване. След като електроните са се преместили от един проводник към друг, единият от проводниците има излишък от електрони (липса на протони).
така че той да се зареди отрицателно, докато другият проводник има електронен дефицит (излишък от протон), така че да се зареди положително. Подробно описание на процеса на зареждане на електрически заряди върху кондензатори е разгледано по темата за съхраняването на електрическа енергия в кондензатори.
Електрическият потенциал се определя като електрическата потенциална енергия на единица заряд. Да предположим, че когато е в точка a, зарядът q има електрическа потенциална енергия, равна на EP a , тогава електрическият потенциал в точка a се формулира, както следва:
V = електрически потенциал, EP = електрическа потенциална енергия, q = електрически заряд
V не е само в точка a, но и във всички точки на електрическото поле. Точка a е използвана като пример. Както ще бъде обяснено по-късно, V не зависи от заряда q.
Преди да изучите тази тема, първо разберете работата, консервативните сили, връзката между консервативните сили и потенциалната енергия , електрическите сили и електрическото поле.
В допълнение към гравитационната сила и силата на пружината, друг пример за консервативна сила е електрическата сила. За да разберете по-добре защо електрическата сила се нарича консервативна сила, разгледайте следното обяснение.
Електрическо поле от единичен точков заряд
За да се изчисли електрическото поле, създадено от единичен положителен заряд, първата стъпка е да се избере сферичната Гаусова повърхност с радиус r, където центърът на сферата е в мястото на единичния заряд. Площта на повърхността на топката е 4πr2.
Електрическото поле, излизащо от центъра на сферата, прониква перпендикулярно на повърхността ѝ, така че формулата за електрическия поток е Φ = E A. Формулата на закона на Гаус е Φ = Q/ε o
Що се отнася до закона на Кулон , е изследвана силата между електрическите заряди. В преглед на електрическото поле е обсъдена друга форма на закона на Кулон, която се изразява с уравнението F = q E,
където F е електричната сила, q е електрическият заряд, а E е електрическото поле. Може да се каже, че законът на Кулон е физичен закон, който обяснява връзката между електрическия заряд (q) и електрическото поле (E).
Законът на Гаус е друг физичен закон, който обяснява връзката между електрическите заряди и електрическите полета. Законът на Гаус е формулиран от Карл Фридрих Гаус (1777-1855), немски физик-теоретик и математик.
Що се отнася до електрическото поле, бяха обсъдени дефиницията и уравнението на електрическото поле , които могат да се използват за изчисляване на силата на електрическото поле, произведена от електрически заряд, няколко електрически заряда или от разпределение на електрическия заряд. Изчисляването на силата на електрическото поле, произведена от електрически заряд или два електрически заряда, лесно се решава с помощта на формулата за силата на електрическото поле. Ако се изчислява силата на електрическото поле, генерирана от разпределение на електрическия заряд, изчислението е по-сложно, ако се използва формулата за силата на електрическото поле, но е по-лесно да се използва законът на Гаус . Преди да изучим задълбочено закона на Гаус, първо трябва да разберем какво представлява електрическият поток, поради концепцията за електрически поток, използвана в закона на Гаус.
По темата за електрическия заряд беше установено, че еднотипните заряди се отблъскват взаимно, докато различнотипните заряди се привличат. Ако положително зареден обект се доближи до отрицателно зареден обект, двата обекта се привличат един към друг, така че се движат един към друг. Обратно, ако положително зареден обект се доближи до положително зареден обект, тогава двата обекта се отблъскват, така че се отдалечават един от друг. Както беше изучено по темата за закона на Кулон, електрически заредените обекти могат да ускоряват други електрически заредени обекти, защото между тези електрически заредени обекти действа електрическа сила. Електрическата сила, която се упражнява от електрически зареден обект върху други електрически заредени обекти, е един пример за сила, която може да действа без контакт. Друг пример за сила, която може да действа на разстояние, е силата на гравитацията . Гравитационната сила се упражнява от обект с маса върху други обекти с маса.