Gurumuda tīkli
Angular momentum The quantity of the rotational motion, which is identical to mass (m) in the linear motion, is the moment of inertia (I). The quantity of the rotational motion, which is identical to the velocity (v) in the linear motion, is the angular velocity (ω). Thus, the rotating object has angular momentum that can … Vairāk
Apskatiet rotējošu daļiņu. Daļiņai ar masu m tiek dots spēks F, lai daļiņa rotētu ap asi O. Daļiņa atrodas r attālumā no rotācijas ass. Vispirms daļiņa atrodas miera stāvoklī (v = 0). Pēc pārvietošanās ar spēku F daļiņas pārvietojas ar noteiktu ātrumu, lai daļiņām būtu tangenciāls paātrinājums. Spēka (F), masas (m) un daļiņu tangenciālā paātrinājuma savstarpējo attiecību izsaka ar 3. vienādojumu:
Vadītājā, piemēram, varā, ir elektroni, kas brīvi pārvietojas ar lielu ātrumu, bet neizkļūst no metāla. Elektronus, kas var brīvi pārvietoties, sauc par brīvajiem elektroniem. Lai gan elektroni brīvi pārvietojas visos virzienos, nav pilnīgas elektronu plūsmas noteiktā virzienā. Šis stāvoklis rodas, ja starp vara stieples abiem galiem nav potenciālu starpības.
Kad vads ir pievienots elektrības avotam, starp vara vada abiem galiem rodas potenciālu starpība, kā rezultātā vara vadā parādās elektriskais lauks. Elektriskā lauka esamība liek brīvajiem elektroniem izjust elektrisko spēku F = q E = e E, kur F = elektriskais spēks, e = elektrona lādiņš, E = elektriskais lauksŠis elektriskais spēks izraisa visu brīvi kustīgo elektronu vienlaicīgu paātrināšanos, kas ir tajā pašā virzienā kā elektriskais spēks.
Definīcija kondensators ir ierīce, kas uzglabā elektrisko lādiņu un elektriskās potenciālās enerģijas uzkrāšanu. Vienkāršais kondensators sastāv no divu vadītāju plāksnēm vai loksnēm, kas ir novietotas tuvu viena otrai, bet nesaskaras viena ar otru un ir atdalītas ar izolatoru vai vakuumu. Vadītāji ir materiāli, kas var vadīt elektrisko strāvu, piemēram, metāli, savukārt izolatori ir materiāli, kas nevar vadīt elektrisko strāvu, piemēram, plastmasa.
Sākumā abi vadītāji nav elektriski lādēti vai elektriski neitrāli. Lai viens vadītājs būtu pozitīvi lādēts, bet otrs - negatīvi lādēts, ir jānotiek elektronu pārnešanai no viena vadītāja uz otru. Elektroni atrodas uz atoma virsmas, tāpēc tos ir viegli pārvietot. Pēc tam, kad elektrons ir pārvietojies no viena vadītāja uz otru, vienam no vadītājiem ir pārpalikums elektronus (protonu trūkums)
lai tas kļūtu negatīvi lādēts, bet otram vadītājam būtu elektronu deficīts (protona pārpalikums), lai tas kļūtu pozitīvi lādēts. Detalizēts elektrisko lādiņu uzlādes procesa apraksts kondensatoros ir apskatīts tēmā par elektriskās enerģijas uzkrāšanu kondensatoros.
Elektriskais potenciāls tiek definēts kā elektriskā potenciālā enerģija uz lādiņa vienību. Pieņemsim, ka, atrodoties punktā a, lādiņam q ir elektriskā potenciālā enerģija EPa, tad elektriskais potenciāls punktā a ir formulēts šādi:
V = elektriskais potenciāls, EP = elektriskā potenciālā enerģija, q = elektriskais lādiņš
V atrodas ne tikai a punktā, bet arī visos punktos elektriskais lauks. Kā piemērs tiek izmantots punkts a. Kā tiks paskaidrots vēlāk, V nav atkarīgs no lādiņa q.
Before studying this topic, first understand work, the conservative forces, the relationship between the conservative forces with potenciālā enerģija, tad electric forces and the electric field.
In addition to the gravitational force and spring force, the other example of the conservative force is the electric force. To better understand why the electric force is called the conservative force, understand the following explanation.
Elektriskais lauks ar viena punkta lādiņu
Lai aprēķinātu viena pozitīva lādiņa radīto elektrisko lauku, pirmais solis ir izvēlēties sfērisku Gausa virsmu ar rādiusu r, kur sfēras centrs atrodas pie viena lādiņa. Bumbas virsmas laukums ir 4πr.2.
Elektriskais lauks, kas iziet no sfēras centra, iekļūst perpendikulāri sfēras virsmai, tāpēc elektriskās plūsmas formula ir Φ = E A. Gausa likuma formula ir Φ = Q/εo
Attiecībā uz Kulona likums, ir pētīts spēks starp elektriskajiem lādiņiem. Elektriskā lauka apskatā ir apspriesta cita Kulona likuma forma, ko izsaka ar vienādojumu F = q E,
kur F ir elektriskais spēks, q ir elektriskais lādiņš un E ir elektriskais lauks. Var teikt, ka Kulona likums ir fizikas likums, kas izskaidro elektriskā lādiņa (q) un elektriskā lauka (E) savstarpējo saistību.
Gausa likums ir vēl viens fizikas likums, kas izskaidro elektrisko lādiņu un elektrisko lauku savstarpējo saistību. Gausa likumu formulēja Carl Friedrich Gauss (1777–1855), vācu teorētiskais fiziķis un matemātiķis.
Attiecībā uz elektrisko lauku ir apspriesta tā definīcija un vienādojums. elektriskais lauks ko var izmantot, lai aprēķinātu elektriskā lauka stiprumu, ko rada elektriskais lādiņš, vairāki elektriskie lādiņi vai elektriskā lādiņa sadalījums. Elektriskā lādiņa vai divu elektrisko lādiņu radītā elektriskā lauka stipruma aprēķinu var viegli atrisināt, izmantojot elektriskā lauka stipruma formulu. Ja tiek aprēķināts elektriskā lauka stiprums, ko rada elektriskā lādiņa sadalījums, aprēķins ir sarežģītāks, ja tiek izmantota elektriskā lauka stipruma formula, taču to ir vieglāk izmantot. Gausa likumsPirms padziļinātas Gausa likuma izpētes vispirms ir jāsaprot elektriskā plūsma, jo Gausa likumā tiek lietots elektriskās plūsmas jēdziens.
Runājot par elektrisko lādiņu, tika noskaidrots, ka līdzīgi lādiņi atgrūž viens otru, savukārt atšķirīgi lādiņi pievelk viens otru. Ja pozitīvi lādētu objektu tuvina negatīvi lādētam objektam, abi objekti pievelkas kopā, tāpēc tie pārvietojas viens otra virzienā. Un otrādi, ja pozitīvi lādētu objektu tuvina pozitīvi lādētam objektam, tad abi objekti atgrūž viens otru, tāpēc tie attālinās viens no otra. Kā pētīts Kulona likuma jomā, elektriski lādēti objekti var paātrināt citus elektriski lādētus objektus, jo starp šiem elektriski lādētajiem objektiem darbojas elektriskais spēks. Elektriskais spēks, ko elektriski lādēts objekts iedarbojas uz citiem elektriski lādētiem objektiem, ir viens no spēka piemēriem, kas var darboties bez kontakta. Vēl viens spēka piemērs, kas var darboties pie attālums ir gravitācijas spēksMasas objekts gravitācijas spēku iedarbojas uz citiem masas objektiem.
