มีการตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อข้ามส่วนต่อประสานระหว่างตัวนำกับสุญญากาศความแรงและการเหนี่ยวนำของสนามไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน มีปรากฏการณ์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ อิเล็กตรอนเป็นอิสระภายในขอบเขตของโลหะเท่านั้น ทันทีที่เขาพยายามข้ามขอบเขต "สูญญากาศโลหะ" แรงดึงดูดของคูลอมบ์จะเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กตรอนกับประจุบวกส่วนเกินที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว (รูปที่ 6.1)
เมฆอิเล็กตรอนก่อตัวขึ้นใกล้พื้นผิว และเกิดชั้นไฟฟ้าสองชั้นที่มีความต่างศักย์ () เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน ศักยภาพการกระโดดที่ขอบโลหะแสดงไว้ในรูปที่ 6.2
ในปริมาตรที่ถูกครอบครองโดยโลหะ จะเกิดหลุมพลังงานศักย์ขึ้น เนื่องจากภายในโลหะ อิเล็กตรอนจะว่าง และพลังงานของปฏิกิริยากับไซต์ขัดแตะเป็นศูนย์ นอกโลหะอิเล็กตรอนจะได้รับพลังงาน W 0 . นี่คือพลังงานแห่งแรงดึงดูด เพื่อที่จะออกจากโลหะ อิเล็กตรอนจะต้องเอาชนะสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นและทำงาน
(6.1.1) |
งานนี้มีชื่อว่า ฟังก์ชั่นการทำงานของอิเล็กตรอนจากโลหะ . เพื่อให้สมบูรณ์ อิเล็กตรอนจะต้องได้รับพลังงานเพียงพอ
การปล่อยความร้อน
ค่าของฟังก์ชันการทำงานขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของสาร สถานะทางอุณหพลศาสตร์ และสถานะของส่วนต่อประสาน หากพลังงานเพียงพอที่จะทำหน้าที่ทำงานให้กับอิเล็กตรอนโดยความร้อนแล้ว กระบวนการที่อิเล็กตรอนหลุดออกจากโลหะเรียกว่า การปล่อยความร้อน .
ในอุณหพลศาสตร์แบบคลาสสิก โลหะจะแสดงเป็นโครงตาข่ายไอออนิกที่มีก๊าซอิเล็กตรอน เป็นที่เชื่อกันว่าชุมชนของอิเล็กตรอนอิสระปฏิบัติตามกฎของก๊าซในอุดมคติ ดังนั้นตามการกระจายของแมกซ์เวลล์ที่อุณหภูมิอื่นที่ไม่ใช่ 0 K โลหะมีจำนวนอิเล็กตรอนซึ่งมีพลังงานความร้อนมากกว่าฟังก์ชันการทำงาน อิเล็กตรอนเหล่านี้ออกจากโลหะ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจำนวนอิเล็กตรอนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
ปรากฏการณ์ของการปล่อยอิเล็กตรอนโดยวัตถุที่ให้ความร้อน (ตัวปล่อย) สู่สุญญากาศหรือตัวกลางอื่นเรียกว่า การปล่อยความร้อน . การให้ความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้พลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอิเล็กตรอนเพียงพอที่จะเอาชนะแรงดึงดูดของคูลอมบ์ระหว่างอิเล็กตรอนที่มีประจุลบกับประจุบวกที่เกิดจากประจุบนพื้นผิวโลหะเมื่อดึงออกจากพื้นผิว (รูปที่ 6.1) นอกจากนี้ ที่อุณหภูมิที่สูงเพียงพอ เมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะถูกสร้างขึ้นเหนือพื้นผิวโลหะ ซึ่งป้องกันอิเล็กตรอนจากการหลบหนีจากพื้นผิวโลหะไปสู่สุญญากาศ ปัจจัยทั้งสองนี้และปัจจัยอื่น ๆ อาจเป็นตัวกำหนดหน้าที่การทำงานของอิเล็กตรอนจากโลหะ
ปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2426 โดยเอดิสัน นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันที่มีชื่อเสียง เขาสังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ในหลอดสุญญากาศที่มีขั้วไฟฟ้าสองขั้ว - ขั้วบวกที่มีศักยภาพเป็นบวกและขั้วลบที่มีศักยภาพเชิงลบ แคโทดของหลอดไฟสามารถเป็นไส้หลอดที่ทำจากโลหะทนไฟ (ทังสเตน โมลิบดีนัม แทนทาลัม ฯลฯ) ซึ่งให้ความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า (รูปที่ 6.3) หลอดไฟดังกล่าวเรียกว่าไดโอดสูญญากาศ ถ้าแคโทดเย็น แสดงว่าไม่มีกระแสในวงจรแคโทดแอโนด เมื่ออุณหภูมิของแคโทดเพิ่มขึ้นในวงจรแคโทด-แอโนด กระแสไฟฟ้าจะปรากฏขึ้น ซึ่งมากกว่า อุณหภูมิของแคโทดก็จะสูงขึ้น ที่อุณหภูมิแคโทดคงที่ กระแสในวงจรแคโทดแอโนดจะเพิ่มขึ้นตามความต่างศักย์ที่เพิ่มขึ้น ยูระหว่างแคโทดกับแอโนด เกิดเป็นค่าคงที่ที่เรียกว่า ความอิ่มตัวในปัจจุบัน ฉันน. โดยที่ เทอร์โมอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากแคโทดไปถึงแอโนด. กระแสแอโนดไม่เป็นสัดส่วน ยู, และดังนั้นจึง กฎของโอห์มไม่ได้มีไว้สำหรับไดโอดสุญญากาศ
รูปที่ 6.3 แสดงวงจรไดโอดสุญญากาศและลักษณะแรงดันกระแสไฟ (CV) ฉัน(คุณอา). ที่นี่ ยูชั่วโมง - แรงดันหน่วงที่ ฉัน = 0.
การปล่อยความเย็นและการระเบิด
การปล่อยอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดจากการกระทำของแรงสนามไฟฟ้าต่ออิเล็กตรอนอิสระในโลหะเรียกว่า การปล่อยความเย็นหรือ autoelectronic . สำหรับสิ่งนี้ความแรงของสนามต้องเพียงพอและต้องเป็นไปตามเงื่อนไข
(6.1.2) |
ที่นี่ dคือความหนาของชั้นไฟฟ้าสองชั้นที่ส่วนต่อประสานสื่อ โดยปกติสำหรับโลหะบริสุทธิ์และ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะสังเกตเห็นการแผ่รังสีเย็นที่ระดับไมโคร
สามารถสังเกตการแผ่รังสีของสนามได้ในหลอดสุญญากาศที่มีการอพยพอย่างดี ซึ่งแคโทดเป็นปลาย และขั้วบวกเป็นอิเล็กโทรดทั่วไปที่มีพื้นผิวเรียบหรือโค้งเล็กน้อย ความแรงของสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวของปลายที่มีรัศมีความโค้ง rและศักยภาพ ยูสัมพันธ์กับแอโนด is
ที่ และ ซึ่งจะนำไปสู่การปรากฏตัวของกระแสไฟอ่อนเนื่องจากการปลดปล่อยสนามจากพื้นผิวแคโทด ความแรงของกระแสไฟที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยความต่างศักย์ที่เพิ่มขึ้น ยู. ในกรณีนี้แคโทดไม่ได้รับความร้อนเป็นพิเศษ ดังนั้นการปล่อยจึงเรียกว่าเย็น
ด้วยความช่วยเหลือของการปล่อยสนาม มันเป็นไปได้ที่จะได้รับความหนาแน่นกระแส แต่ต้องใช้อิมิตเตอร์ในรูปแบบของชุดทิปจำนวนมากซึ่งมีรูปร่างเหมือนกัน (รูปที่ 6.4) ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยและนอกจากนี้กระแสที่เพิ่มขึ้นเป็น 10 8 A / cm 2 ทำให้เกิดการระเบิด การทำลายทิปและตัวปล่อยทั้งหมด
ความหนาแน่นกระแสของ AEE ภายใต้อิทธิพลของประจุพื้นที่คือ (กฎหมาย Childe-Langmuir)
ที่ไหน คือสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนที่กำหนดโดยเรขาคณิตและวัสดุของแคโทด
พูดง่ายๆ กฎของชิลด์-ลังมัวร์แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นกระแสเป็นสัดส่วน (กฎของสามวินาที)
กระแสการปลดปล่อยสนามที่ความเข้มข้นของพลังงานในแคโทดไมโครโวลูมสูงถึง 10 4 J×m–1 และมากกว่านั้น (ด้วยพลังงานรวม 10 -8 J) สามารถเริ่มต้นการปล่อยประเภทที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพเนื่องจาก การระเบิดของไมโครพอยต์บนแคโทด (รูปที่ 6.4)
ในกรณีนี้ กระแสอิเล็กตรอนจะปรากฏขึ้น ซึ่งเกินกระแสเริ่มต้นตามลำดับความสำคัญ - สังเกต การปล่อยอิเล็กตรอนระเบิด (วี). EEE ถูกค้นพบและศึกษาที่ Tomsk Polytechnic Institute ในปี 1966 โดยทีมพนักงานที่นำโดย G.A. เดือน
EEE เป็นการปล่อยอิเล็กตรอนประเภทเดียวที่ทำให้สามารถรับกระแสอิเล็กตรอนด้วยกำลังสูงถึง 10 13 W ที่มีความหนาแน่นกระแสสูงถึง 10 9 A/cm2
ข้าว. 6.4 | ข้าว. 6.5 |
กระแส EEE มีโครงสร้างผิดปกติ ประกอบด้วยส่วนที่แยกจากกันของอิเล็กตรอน 10 11 ¸ 10 12 ชิ้น มีลักษณะเป็นอิเล็กตรอนถล่มเรียกว่า ectons(อักษรตัวแรก " ศูนย์ระเบิด”) (รูปที่ 6.5) เวลาก่อตัวหิมะถล่ม 10 -9 ¸ 10 -8 วิ
การปรากฏตัวของอิเล็กตรอนใน ecton เกิดจากการให้ความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็วของไมโครเซกชันแคโทดและโดยพื้นฐานแล้วเป็นการแผ่รังสีความร้อนชนิดหนึ่ง การมีอยู่ของ ecton นั้นแสดงออกมาในรูปของหลุมอุกกาบาตบนพื้นผิวของแคโทด การหยุดปล่อยอิเล็กตรอนใน ecton เกิดจากการเย็นตัวของโซนการปล่อยก๊าซเนื่องจากการนำความร้อน ความหนาแน่นกระแสลดลง และการระเหยของอะตอม
การปล่อยอิเล็กตรอนที่ระเบิดได้และอิกตันมีบทบาทพื้นฐานในการเกิดประกายไฟและส่วนโค้งของสุญญากาศ ในการปลดปล่อยแรงดันต่ำ ในก๊าซที่มีการบีบอัดและมีความแข็งแรงสูง ในไมโครแกป กล่าวคือ ที่มีสนามไฟฟ้าสูงบนพื้นผิวแคโทด
ปรากฏการณ์ของการปล่อยอิเล็กตรอนระเบิดเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างการติดตั้งอิเล็กโตรฟิสิกส์แบบพัลซิ่ง เช่น เครื่องเร่งอิเล็กตรอนกระแสสูง อุปกรณ์พัลซิ่งและเอ็กซ์เรย์อันทรงพลัง และเครื่องกำเนิดไมโครเวฟแบบสัมพัทธภาพอันทรงพลัง ตัวอย่างเช่น เครื่องเร่งอิเล็กตรอนแบบพัลซิ่งมีกำลัง 10 13 W หรือมากกว่า โดยมีระยะเวลาชีพจร 10 -10 ¸ 10 -6 s กระแสอิเล็กตรอน 10 6 A และพลังงานอิเล็กตรอน 10 4 ¸ 10 7 eV คานดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวิจัยในพลาสมาฟิสิกส์ ฟิสิกส์การแผ่รังสี และเคมี สำหรับการสูบก๊าซเลเซอร์ ฯลฯ
การปล่อยโฟโตอิเล็กทรอนิกส์
การปล่อยโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ (ตาแมวผล) ประกอบด้วยอิเล็กตรอน "เคาะออก" จากโลหะภายใต้การกระทำของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ากับมัน
เลย์เอาต์ของการติดตั้งเพื่อศึกษาเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกและ CVC นั้นคล้ายกับที่แสดงในรูป 6.3. ที่นี่แทนที่จะให้ความร้อนแก่แคโทดกระแสของโฟตอนหรือγ-quanta ถูกส่งตรงไปยังมัน (รูปที่ 6.6)
กฎของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกนั้นไม่สอดคล้องกับทฤษฎีคลาสสิกมากกว่าในกรณีของการปล่อยความเย็น ด้วยเหตุผลนี้ เราจะพิจารณาทฤษฎีของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกเมื่อพูดถึงแนวคิดควอนตัมในทัศนศาสตร์
ในอุปกรณ์ทางกายภาพที่บันทึก γ - การแผ่รังสี พวกเขาใช้ ตัวคูณภาพ (PMT). โครงร่างของอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 6.7
ใช้เอฟเฟกต์การปล่อยสองแบบ: ตาแมวผลและ การปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิซึ่งประกอบด้วยการกระแทกอิเล็กตรอนออกจากโลหะเมื่อทำการทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอนอื่น อิเล็กตรอนถูกกระแทกด้วยแสงจากโฟโตแคโทด ( FC). เร่งความเร็วระหว่าง FCและอีซีแอลแรก ( KS 1) พวกมันได้รับพลังงานมากพอที่จะผลักอิเล็กตรอนออกจากตัวปล่อยตัวถัดไป ดังนั้นการคูณของอิเล็กตรอนจึงเกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มจำนวนของอิเล็กตรอนในระหว่างทางที่ต่อเนื่องกันของความต่างศักย์ระหว่างอิมิตเตอร์ที่อยู่ใกล้เคียง อิเล็กโทรดสุดท้ายเรียกว่าตัวสะสม บันทึกกระแสระหว่างอีซีแอลตัวสุดท้ายและตัวสะสม ดังนั้น, PMTทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบัน และหลังเป็นสัดส่วนกับเหตุการณ์การแผ่รังสีบนโฟโตแคโทด ซึ่งใช้ในการประเมินกัมมันตภาพรังสี
ฟิสิกส์
กฎการอนุรักษ์ประจุ กฎของคูลอมบ์ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของสาร
กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า ระบุว่าผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุของระบบปิดด้วยไฟฟ้าถูกสงวนไว้
กฎการอนุรักษ์ประจุในรูปแบบที่สมบูรณ์:
ในที่นี้ Ω คือพื้นที่บางส่วนในปริภูมิสามมิติ ซึ่งเป็นขอบเขตของภูมิภาคนี้ ρ คือความหนาแน่นของประจุ คือความหนาแน่นกระแส (ความหนาแน่นของฟลักซ์ของประจุไฟฟ้า) ผ่านขอบเขต
กฎการอนุรักษ์ประจุในรูปแบบส่วนต่าง:
กฎการอนุรักษ์ประจุในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:
กฎของกระแสน้ำของ Kirchhoff เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์ประจุโดยตรง การรวมกันของตัวนำและส่วนประกอบวิทยุอิเล็กทรอนิกส์จะแสดงเป็นระบบเปิด การไหลเข้าของประจุทั้งหมดเข้าสู่ระบบที่กำหนดจะเท่ากับการส่งออกรวมของประจุจากระบบ กฎของ Kirchhoff ถือว่าระบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าใช้จ่ายทั้งหมดได้อย่างมีนัยสำคัญ
กฎของคูลอมบ์ โมดูลของแรงปฏิสัมพันธ์ของประจุสองจุดในสุญญากาศเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของโมดูลของประจุเหล่านี้ และเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน แรงที่ประจุ 1 กระทำต่อประจุ 2 อยู่ที่ไหน q1,q2 - ขนาดของประจุ; - เวกเตอร์รัศมี (เวกเตอร์นำจากประจุ 1 ถึงประจุ 2 และเท่ากันในโมดูลัสจนถึงระยะห่างระหว่างประจุ - r12) k - สัมประสิทธิ์สัดส่วน ดังนั้น กฎหมายระบุว่าข้อกล่าวหาที่มีชื่อเดียวกันจะขับไล่ (และการเรียกเก็บเงินที่ตรงกันข้ามจะดึงดูด)
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของสาร ปริมาณทางกายภาพที่เท่ากับอัตราส่วนของโมดูลัสของสนามไฟฟ้าภายนอกในสุญญากาศต่อโมดูลัสของสนามทั้งหมดในไดอิเล็กตริกที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกว่าการอนุญาติของสาร
สนามไฟฟ้า. ความแรงของสนามไฟฟ้า วิธีการซ้อนของสนามไฟฟ้า
สนามไฟฟ้า - หนึ่งในองค์ประกอบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สสารชนิดพิเศษที่มีอยู่รอบตัววัตถุหรืออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าตลอดจนอยู่ในรูปอิสระเมื่อเปลี่ยน สนามแม่เหล็ก(เช่นในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) สนามไฟฟ้าไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง แต่สามารถสังเกตได้เนื่องจากผลกระทบของแรงที่มีต่อวัตถุที่มีประจุ
ความแรงของสนามไฟฟ้า ปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ที่แสดงคุณลักษณะของสนามไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนดและเท่ากับอัตราส่วนของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบที่จุดที่กำหนดของสนามต่อค่าของประจุนี้ q:
วิธีการซ้อนของสนามไฟฟ้า หากสนามไม่ได้เกิดจากประจุเดียว แต่เกิดจากหลายประจุ แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบจะถูกเพิ่มตามกฎการบวกเวกเตอร์ ดังนั้น ความเข้มของระบบประจุ ณ จุดที่กำหนด สนามจึงเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของความแรงของสนามจากประจุแต่ละประจุแยกกัน
การไหลของเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้า การกระจัดไฟฟ้า ทฤษฎีบทออสโตรกราดสกี-เกาส์
ความแรงของสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวที่กำหนด
ผลรวมของการไหลผ่านทุกพื้นที่ที่พื้นผิวถูกแบ่งออก
การกระจัดไฟฟ้า เนื่องจากสภาพขั้วที่แตกต่างกันของไดอิเล็กทริกที่ไม่เหมือนกัน ความแรงของสนามในไดอิเล็กตริกจึงต่างกัน ดังนั้นจำนวนเส้นแรงในอิเล็กทริกแต่ละตัวจึงแตกต่างกัน
ส่วนหนึ่งของเส้นที่เล็ดลอดออกมาจากประจุที่ล้อมรอบด้วยพื้นผิวปิดจะสิ้นสุดที่ส่วนต่อประสานอิเล็กทริกและจะไม่ทะลุผ่านพื้นผิวนี้ ความยากนี้สามารถขจัดได้โดยการพิจารณาลักษณะทางกายภาพใหม่ของสนาม - เวกเตอร์การกระจัดไฟฟ้า
เวกเตอร์มีทิศทางไปในทิศทางเดียวกับ แนวคิดของเส้นเวกเตอร์และฟลักซ์การกระจัด คล้ายกับแนวคิดของเส้นแรงและฟลักซ์ความเข้ม dN0= DdScos(α)
สูตรของออสโตรกราดสกี้ - สูตรที่แสดงการไหลของสนามเวกเตอร์ผ่านพื้นผิวปิดโดยอินทิกรัลของไดเวอร์เจนซ์ (กระแสขาเข้าและขาออกต่างกันแค่ไหน) ของสนามนี้เหนือปริมาตรที่ล้อมรอบโดยพื้นผิวนี้: นั่นคือ อินทิกรัลของไดเวอร์เจนซ์ของสนามเวกเตอร์ กระจายไปทั่วปริมาตร T เท่ากับเวกเตอร์ที่ไหลผ่านพื้นผิว S ที่ล้อมรอบปริมาตรนี้
การประยุกต์ใช้ทฤษฎีบทเกาส์ในการคำนวณสนามไฟฟ้าในสุญญากาศ
ก) สนามด้ายยาวอนันต์
โมดูลัสของความแรงของสนามที่สร้างขึ้นโดยเส้นใยยาวอนันต์ที่มีประจุสม่ำเสมอที่ระยะห่าง R จากมัน
b) สนามของระนาบอนันต์ที่มีประจุสม่ำเสมอ
ให้ σ เป็นความหนาแน่นประจุที่พื้นผิวบนระนาบ
c) สนามของระนาบตรงข้ามที่มีประจุเท่ากันสองลำ
d) สนามของพื้นผิวทรงกลมที่มีประจุสม่ำเสมอ
ศักย์สนามไฟฟ้า ลักษณะที่เป็นไปได้ของสนามไฟฟ้า
ศักย์ไฟฟ้าสถิต (ดูศักยภาพของคูลอมบ์ด้วย) - ลักษณะพลังงานสเกลาร์ของสนามไฟฟ้าสถิตที่กำหนดคุณลักษณะของพลังงานศักย์ของสนามซึ่งมีประจุเป็นหน่วยวางอยู่ที่จุดที่กำหนดในสนาม ศักย์ไฟฟ้าสถิตเท่ากับอัตราส่วนของพลังงานศักย์ของปฏิกิริยาของประจุกับสนามต่อค่าของประจุนี้: J / C
ลักษณะที่เป็นไปได้ของสนามไฟฟ้า
ปฏิกิริยาระหว่างประจุคงที่จะดำเนินการโดยใช้สนามไฟฟ้าสถิต: ไม่ใช่ประจุที่โต้ตอบ แต่ประจุหนึ่งที่ตำแหน่งของมันโต้ตอบกับสนามที่สร้างขึ้นโดยประจุอื่น นี่คือแนวคิดของการโต้ตอบอย่างใกล้ชิด - แนวคิดในการถ่ายโอนการโต้ตอบผ่านสื่อวัสดุผ่านฟิลด์
ทำงานเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของประจุในสนามไฟฟ้า ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น
ปริมาณทางกายภาพที่เท่ากับอัตราส่วนของพลังงานศักย์ของประจุไฟฟ้าในสนามไฟฟ้าสถิตต่อค่าของประจุนี้เรียกว่า ศักยภาพ
เมื่อเคลื่อนที่ประจุทดสอบ q ในสนามไฟฟ้า แรงไฟฟ้าจะทำให้ งาน . งานนี้สำหรับการกระจัดเล็กน้อยเท่ากับ
ความแรงของสนามไฟฟ้าเป็นการไล่ระดับศักย์ไฟฟ้า พื้นผิวที่เท่ากัน
ความจุไล่โทนสี เท่ากับการเพิ่มศักย์ โดยอ้างถึงความยาวหน่วยและนำไปในทิศทางที่การเพิ่มขึ้นนี้มีค่ามากที่สุด
พื้นผิวเทียบเท่า คือพื้นผิวที่ศักย์สเกลาร์ของสนามศักย์ที่กำหนดรับค่าคงที่ คำจำกัดความอีกประการหนึ่งที่เทียบเท่ากันคือพื้นผิว ณ จุดใดก็ตามที่เป็นมุมฉากกับเส้นแรงสนาม
ไดโพลในสนามไฟฟ้า โมเมนต์ไฟฟ้าของไดโพล
สนามเครื่องแบบ
แรงบิดทั้งหมดจะเป็น
สนามภายนอกที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
และเกิดแรงบิดขึ้นโดยเปลี่ยนไดโพลไปตามสนาม (รูปที่ 4) แต่ในกรณีนี้ ประจุได้รับผลกระทบจากแรงที่มีขนาดไม่เท่ากัน ผลลัพธ์ที่ได้จะแตกต่างจากศูนย์ ดังนั้นขั้วไดโพลก็จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยถูกดึงเข้าไปในบริเวณที่แข็งแรงกว่า
โมเมนต์ไฟฟ้าของไดโพล
ประเภทของไดอิเล็กทริก โพลาไรเซชันของไดอิเล็กทริก
อิเล็กทริกแบบไม่มีขั้ว- สารที่มีโมเลกุลที่มีพันธะโควาเลนต์เป็นส่วนใหญ่
อิเล็กทริกขั้ว- สารที่มีโมเลกุลหรือหมู่ไดโพล หรือมีไอออนเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง
เฟอร์โรอิเล็กทริก- สารที่มีบริเวณที่มีโพลาไรซ์ที่เกิดขึ้นเอง
โพลาไรเซชันของไดอิเล็กทริก - การกระจัดของประจุไฟฟ้าบวกและลบในไดอิเล็กทริกในทิศทางตรงกันข้าม
สนามไฟฟ้าในไดอิเล็กตริก เวกเตอร์โพลาไรซ์ สมการสนามในไดอิเล็กตริก
ในอิเล็กทริก การมีอยู่ สนามไฟฟ้า ไม่รบกวนสมดุลของประจุ แรงที่กระทำต่อประจุในอิเล็กทริกจากสนามไฟฟ้านั้นสมดุลกันโดยแรงในโมเลกุลที่เก็บประจุไว้ภายในโมเลกุลของไดอิเล็กตริก เพื่อให้เกิดสมดุลของประจุในไดอิเล็กตริก แม้ว่าจะมีสนามไฟฟ้าอยู่ก็ตาม
เวกเตอร์โพลาไรซ์ไฟฟ้า คือ โมเมนต์ไดโพลต่อหน่วยปริมาตรของไดอิเล็กตริก
สมการสนามในไดอิเล็กตริก
โดยที่ r คือความหนาแน่นของประจุไฟฟ้าทั้งหมด
ความไวต่อไดอิเล็กตริกของสสาร ความสัมพันธ์กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของตัวกลาง
ความไวต่ออิเล็กทริกของสสาร - ปริมาณทางกายภาพ การวัดความสามารถของสารในการโพลาไรซ์ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ความไวต่อไดอิเล็กตริก χe - สัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างโพลาไรเซชันของอิเล็กทริก P และสนามไฟฟ้าภายนอก E ในสนามขนาดเล็กเพียงพอ: ในระบบ SI: โดยที่ ε0 คือค่าคงที่ทางไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ ε0χe ถูกเรียกในระบบ SI ว่ามีความไวต่อไดอิเล็กตริกสัมบูรณ์
เฟอร์โรอิเล็กทริก คุณสมบัติของพวกเขา เพียโซเอฟเฟค
เฟอร์โรอิเล็กทริก, ไดอิเล็กทริกผลึกที่มีโพลาไรซ์ที่เกิดขึ้นเอง (เกิดขึ้นเอง) ในช่วงอุณหภูมิที่แน่นอนซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญภายใต้อิทธิพลของอิทธิพลภายนอก
เพียโซอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ - ผลของการเกิดขั้วอิเล็กทริกภายใต้การกระทำของความเค้นเชิงกล
ตัวนำในสนามไฟฟ้า การกระจายค่าใช้จ่ายในตัวนำ
Ε = เอเว็กซ์ - เอวินท์ = 0
เราแนะนำแผ่นตัวนำในสนามไฟฟ้า เราเรียกว่าสนามนี้ภายนอก .
เป็นผลให้มีประจุลบบนพื้นผิวด้านซ้ายและมีประจุบวกที่พื้นผิวด้านขวา ระหว่างประจุเหล่านี้ สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้น ซึ่งเราจะเรียกว่าภายใน ภายในจานจะมีสนามไฟฟ้าสองแห่งพร้อมกัน - ภายนอกและภายในตรงข้ามกับทิศทาง
ความจุไฟฟ้าของตัวนำ ตัวเก็บประจุ การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ
ความจุไฟฟ้า - ปริมาณทางกายภาพที่เป็นตัวเลขเท่ากับประจุที่ต้องจ่ายให้กับตัวนำที่กำหนดเพื่อเพิ่มศักยภาพของมันทีละหนึ่ง
ตัวเก็บประจุ - อุปกรณ์สำหรับสะสมประจุและพลังงานของสนามไฟฟ้า
เชื่อมต่อแบบขนาน
ต่อกันเป็นชุด
พลังงานของตัวนำที่มีประจุ, ตัวเก็บประจุ พลังงานสนามไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรของสนามไฟฟ้า
พลังงานของตัวนำที่มีประจุ เท่ากับงานที่ต้องทำเพื่อเรียกเก็บเงินจากตัวนำนี้:
พลังงานของตัวเก็บประจุที่มีประจุ
พลังงานสนามไฟฟ้าสถิต
ความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรของสนามไฟฟ้าสถิต
16. ความแรงและความหนาแน่นของสนามไฟฟ้า อีเอ็มเอฟ แรงดันไฟฟ้า.
ความแข็งแกร่งในปัจจุบัน - ปริมาณทางกายภาพของสเกลาร์ ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของประจุ Δq ที่ผ่านหน้าตัดของตัวนำในช่วงระยะเวลาหนึ่ง Δt จนถึงช่วงเวลานี้
ความหนาแน่นกระแส j - นี่คือปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ ซึ่งโมดูลัสถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความแรงกระแส I ในตัวนำต่อพื้นที่หน้าตัด S ของตัวนำ
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) - ปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะการทำงานของแรงภายนอก (ไม่มีศักยภาพ) ในแหล่งกำเนิดของกระแสตรงหรือกระแสสลับ ในวงจรนำไฟฟ้าแบบปิด EMF มีค่าเท่ากับแรงกระทำเหล่านี้ในการเคลื่อนประจุบวกของหน่วยไปตามวงจร
แรงดันไฟฟ้า - ปริมาณทางกายภาพ ซึ่งมีค่าเท่ากับอัตราส่วนของงานของสนามไฟฟ้าที่กระทำระหว่างการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าทดสอบจากจุด A ไปยังจุด B ไปยังค่าประจุทดสอบ
17. กฎของโอห์มสำหรับส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของห่วงโซ่ กฎของโอห์มสำหรับส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันในรูปแบบอินทิกรัล กฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์
ปัจจุบัน I ในตัวนำโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกัน เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดัน U ที่ปลายตัวนำนี้และเป็นสัดส่วนผกผันกับความต้านทาน R ของตัวนำนี้
กฎของโอห์มสำหรับส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของวงจรในรูปปริพันธ์ IR = (φ1 - φ2) + E12
กฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์ :
18. รูปแบบความแตกต่างของกฎของโอห์ม
ความหนาแน่นกระแส j, σ - ค่าการนำไฟฟ้าของสารที่ทำตัวนำไฟฟ้าสนามของแรงภายนอก
19. กฎหมาย Joule-Lenz ในรูปแบบอินทิกรัลและดิฟเฟอเรนเชียล
ในรูปแบบส่วนต่าง:
ความหนาแน่นของพลังงานความร้อน -
ในรูปแบบอินทิกรัล:
20. องค์ประกอบไม่เชิงเส้น วิธีการคำนวณด้วยองค์ประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้น กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์
ไม่เชิงเส้น วงจรไฟฟ้าเรียกว่าซึ่งปฏิกิริยาและผลกระทบเชื่อมต่อกันแบบไม่เชิงเส้น
วิธีการทำซ้ำอย่างง่าย
1. สมการไม่เชิงเส้นเริ่มต้นของวงจรไฟฟ้า โดยที่ตัวแปรที่ต้องการจะแสดงเป็น
2. อัลกอริทึมถูกคำนวณ ที่ไหน
ขั้นตอนการทำซ้ำ การพึ่งพาเชิงเส้น
นี่คือข้อผิดพลาดที่ระบุ
กฎข้อแรกของ Kirchhoff:
ผลรวมเชิงพีชคณิตของจุดแข็งของกระแสที่มาบรรจบกันในโหนดนั้นเท่ากับศูนย์
กฎข้อที่สองของ Kirchhoff:
ในวงจรปิดอย่างง่ายใดๆ ซึ่งเลือกโดยพลการในวงจรไฟฟ้าแบบแยกแขนง ผลรวมเชิงพีชคณิตของผลิตภัณฑ์ของจุดแข็งในปัจจุบันและความต้านทานของส่วนที่เกี่ยวข้องจะเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของ EMF ที่มีอยู่ในวงจร
21. กระแสในสุญญากาศ ปรากฏการณ์การปล่อยมลพิษและการใช้งานทางเทคนิค
สูญญากาศเป็นสถานะของก๊าซในภาชนะที่โมเลกุลจะบินจากผนังด้านหนึ่งของภาชนะไปยังอีกที่หนึ่งโดยไม่เคยเกิดการชนกัน
ฉนวนสุญญากาศกระแสในนั้นสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการประดิษฐ์ของอนุภาคที่มีประจุ ด้วยเหตุนี้การปล่อย (การปล่อย) ของอิเล็กตรอนโดยสารจะถูกใช้ ในหลอดสุญญากาศที่มีแคโทดที่ให้ความร้อน การปล่อยความร้อนจะเกิดขึ้น และในโฟโตไดโอด จะเกิดโฟโตอิเล็กทรอนิกส์
การปล่อยความร้อน คือการปล่อยอิเล็กตรอนจากโลหะร้อน ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนอิสระในโลหะค่อนข้างสูง ดังนั้น แม้ที่อุณหภูมิปานกลาง เนื่องจากการกระจายของอิเล็กตรอนในแง่ของความเร็ว (ในแง่ของพลังงาน) อิเล็กตรอนบางตัวมีพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นที่ขอบโลหะ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่เชิงความร้อนมากกว่าฟังก์ชันการทำงานจะเพิ่มขึ้น และปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน
ปรากฏการณ์ของการแผ่รังสีความร้อนถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ที่จำเป็นต้องได้รับการไหลของอิเล็กตรอนในสุญญากาศ เช่น ในหลอดอิเล็กตรอน หลอดเอ็กซ์เรย์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เป็นต้น หลอดอิเล็กตรอนถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านไฟฟ้าและวิทยุ วิศวกรรม ระบบอัตโนมัติ และกลไกทางไกลสำหรับการแก้ไขกระแสสลับ การขยายสัญญาณไฟฟ้าและกระแสสลับ การสร้างการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ อิเล็กโทรดควบคุมเพิ่มเติมใช้ในหลอดไฟทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์
การปล่อยโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ - นี่คือการปล่อยอิเล็กตรอนจากโลหะภายใต้การกระทำของแสง เช่นเดียวกับการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นสั้น (เช่น รังสีเอกซ์) ความสม่ำเสมอหลักของปรากฏการณ์นี้จะได้รับการวิเคราะห์เมื่อพิจารณาจากโฟโตอิเล็กทริก
การปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิ - นี่คือการปล่อยอิเล็กตรอนโดยพื้นผิวของโลหะ เซมิคอนดักเตอร์ หรือไดอิเล็กทริก เมื่อถูกยิงด้วยลำอิเล็กตรอน การไหลของอิเล็กตรอนทุติยภูมิประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่สะท้อนจากพื้นผิว (อิเล็กตรอนที่สะท้อนแบบยืดหยุ่นและแบบไม่ยืดหยุ่น) และอิเล็กตรอนทุติยภูมิ "จริง" - อิเล็กตรอนที่กระแทกจากโลหะ เซมิคอนดักเตอร์ หรือไดอิเล็กตริกโดยอิเล็กตรอนปฐมภูมิ
ปรากฏการณ์ของการปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิถูกใช้ในตัวคูณโฟโตมิเตอร์
การปล่อยภาคสนาม - นี่คือการปล่อยอิเล็กตรอนจากพื้นผิวของโลหะภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอกที่แข็งแกร่ง สามารถสังเกตปรากฏการณ์เหล่านี้ได้ในท่ออพยพ
22. กระแสในก๊าซ ค่าการนำไฟฟ้าที่เป็นอิสระและไม่เป็นอิสระของก๊าซ CVC ของกระแสในก๊าซ ประเภทของการปล่อยและการใช้งานทางเทคนิค
ภายใต้สภาวะปกติก๊าซเป็นไดอิเล็กตริกเพราะ ประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุลที่เป็นกลาง และไม่มีประจุอิสระเพียงพอ ในการทำให้ก๊าซเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจำเป็นต้องนำเข้าหรือสร้างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในนั้นไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในกรณีนี้ เป็นไปได้สองกรณี: อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยการกระทำของปัจจัยภายนอกบางอย่างหรือถูกนำเข้าสู่ก๊าซจากภายนอก หรือสร้างขึ้นในก๊าซโดยการกระทำของสนามไฟฟ้าเองซึ่งมีอยู่ระหว่าง อิเล็กโทรด ในกรณีแรก ค่าการนำไฟฟ้าของก๊าซเรียกว่าไม่ยั่งยืน ในกรณีที่สอง - อยู่ได้ด้วยตนเอง
ลักษณะแรงดันกระแสไฟ (VAC ) คือกราฟของการพึ่งพากระแสไฟผ่านเครือข่ายสองขั้วบนแรงดันไฟฟ้าบนเครือข่ายสองขั้วนี้ ลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟอธิบายพฤติกรรมของเครือข่ายสองขั้วที่กระแสตรง
ปล่อยแสง สังเกตที่ความดันก๊าซต่ำ ใช้สำหรับแคโทดสปัตเตอร์ของโลหะ
ปล่อยประกายไฟ ซึ่งมักพบเห็นได้ในธรรมชาติคือฟ้าผ่า หลักการทำงานของโวลต์มิเตอร์แบบประกายไฟ - อุปกรณ์สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าที่สูงมาก
การปล่อยอาร์ค สามารถสังเกตได้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: หากหลังจากการจุดประกายไฟความต้านทานของวงจรจะลดลงเรื่อย ๆ กระแสในประกายไฟจะเพิ่มขึ้น อาร์คไฟฟ้าเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ทรงพลัง และใช้กันอย่างแพร่หลายในการฉายภาพ สปอตไลท์ และการติดตั้งระบบแสงสว่างอื่นๆ เนื่องจากอุณหภูมิสูง อาร์คจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมและการตัดโลหะ อุณหภูมิสูงของส่วนโค้งยังใช้ในการสร้างเตาอาร์คไฟฟ้า ซึ่งมีบทบาทสำคัญในโลหะวิทยาไฟฟ้าสมัยใหม่
ปล่อยโคโรนา สังเกตที่ความดันก๊าซที่ค่อนข้างสูง (เช่น ที่ความดันบรรยากาศ) ในสนามไฟฟ้าที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างรวดเร็ว มันถูกใช้ในวิศวกรรมสำหรับการติดตั้งเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตที่ออกแบบมาเพื่อทำให้ก๊าซอุตสาหกรรมบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งและของเหลว
23. สนามแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กของกระแส
สนามแม่เหล็ก - สนามแรงที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่และวัตถุที่มีโมเมนต์แม่เหล็ก ส่วนประกอบแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงสถานะการเคลื่อนที่
การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก - ปริมาณเวกเตอร์ซึ่งเป็นลักษณะแรงของสนามแม่เหล็ก (การกระทำของอนุภาคที่มีประจุ) ที่จุดที่กำหนดในอวกาศ กำหนดแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อประจุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว
ปฏิกิริยาของกระแส เกิดจากสนามแม่เหล็ก: สนามแม่เหล็กของกระแสหนึ่งกระทำโดยแรงแอมแปร์กับกระแสอื่นและในทางกลับกัน
24. โมเมนต์แม่เหล็กของกระแสวงกลม กฎของแอมแปร์
โมเมนต์แม่เหล็กของกระแสวงกลม ความแรงของกระแส I ที่ไหลไปตามขดลวด พื้นที่ S ที่ไหลโดยกระแสและทิศทางของขดลวดในอวกาศ กำหนดโดยทิศทางของเวกเตอร์หน่วยของเส้นตั้งฉากกับระนาบของขดลวด
กฎของแอมแปร์ กฎของปฏิกิริยาทางกล (ponderomotive) ของกระแสสองกระแสที่ไหลในส่วนเล็ก ๆ ของตัวนำซึ่งอยู่ห่างจากกัน
25. กฎหมาย Biot-Savart-Laplace และการประยุกต์ใช้ในการคำนวณสนามแม่เหล็กบางส่วน:
ก) สนามแม่เหล็กของตัวนำไฟฟ้ากระแสตรง
B) สนามของกระแสวงกลมที่อยู่ตรงกลางของกระแสวงกลม
กฎหมาย Biot-Savart-Laplace สำหรับตัวนำที่มีกระแส I องค์ประกอบ dl ซึ่งสร้างสนามเหนี่ยวนำ dB ในบางจุด A เขียนเป็น โดยที่ dl เป็นเวกเตอร์ โมดูโลเท่ากับความยาว dl ขององค์ประกอบตัวนำและสอดคล้องกับทิศทางของกระแส r คือเวกเตอร์รัศมีที่ดึงจากองค์ประกอบ dl ของตัวนำไปยังจุด A ของสนาม r คือโมดูลของ รัศมีเวกเตอร์ r
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามกระแสตรง
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามที่อยู่ตรงกลางของตัวนำวงกลมที่มีกระแส
26. การไหลเวียนของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก กระแสน้ำวนธรรมชาติของกระแสแม่เหล็ก กฎของกระแสรวมในสุญญากาศ (ทฤษฎีบทการไหลเวียนของเวกเตอร์เหนี่ยวนำ)
การไหลเวียนของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก โดยที่ dl คือเวกเตอร์ของความยาวเบื้องต้นของเส้นชั้นความสูง ซึ่งชี้ไปตามทางเลี่ยงของเส้นชั้นความสูง Bl=Bcosα เป็นส่วนประกอบของเวกเตอร์ B ในทิศทางของเส้นสัมผัสไปยังเส้นชั้นความสูง (โดยคำนึงถึงการเลือกของ ทิศทางบายพาสของรูปร่าง) α คือมุมระหว่างเวกเตอร์ B และ dl
ธรรมชาติของกระแสน้ำวนของสนามแม่เหล็ก
เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีความต่อเนื่อง: ไม่มีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด นี่เป็นกรณีของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากวงจรกระแสใดๆ สนามเวกเตอร์ที่มีเส้นต่อเนื่องเรียกว่าสนามกระแสน้ำวน เราจะเห็นว่าสนามแม่เหล็กเป็นสนามกระแสน้ำวน นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสนามแม่เหล็กกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสถิต
กฎกระแสรวมสำหรับสนามแม่เหล็กในสุญญากาศ (ทฤษฎีบทการไหลเวียนของเวกเตอร์ B): การไหลเวียนของเวกเตอร์ B ตามวงจรปิดโดยพลการจะเท่ากับผลคูณของค่าคงที่แม่เหล็ก μ0 และผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสที่ปกคลุม โดยวงจรนี้:
27. การประยุกต์กฎกระแสรวมเพื่อคำนวณสนามแม่เหล็กของโซลินอยด์
วงจรแม่เหล็กวงแหวน
1 และตรงกัน ดังนั้น α = 0;
2 ค่าของ Hx จะเท่ากันทุกจุดของเส้นชั้นความสูง
3 ผลรวมของกระแสที่เจาะวงจรเท่ากับ IW
[เป็น],
โดยที่ Lx คือความยาวของรูปร่างตามที่มีการรวมเข้าด้วยกัน
rx คือรัศมีของวงกลม
เวกเตอร์ภายในวงแหวนขึ้นอยู่กับระยะทาง rx ถ้า α คือความกว้างของวงแหวน
มี = IW / L,
โดยที่ L คือความยาวของเส้นแม่เหล็กตรงกลาง
28. ฟลักซ์แม่เหล็ก ทฤษฎีบทของเกาส์สำหรับฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็ก - ฟลักซ์เป็นอินทิกรัลของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวจำกัด กำหนดโดยปริพันธ์เหนือพื้นผิว
ตามทฤษฎีบทเกาส์สำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวปิดใดๆ จะเป็นศูนย์:
29. ทำงานเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายตัวนำและวงจรที่มีกระแสในสนามแม่เหล็ก
ทำงานเกี่ยวกับการเคลื่อนวงปิดด้วยกระแสในสนามแม่เหล็ก เท่ากับผลคูณของความแรงกระแสในวงจรและการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กควบคู่ไปกับวงจร
30. แรงลอเรนซ์ การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก เครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก
ลอเรนซ์ ฟอร์ซ - แรงที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระทำต่ออนุภาคที่มีประจุ v ความเร็วอนุภาค
. การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก
ที่หัวใจของคันเร่ง ปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่มีประจุกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กถูกวางลง สนามไฟฟ้าสามารถทำงานบนอนุภาคได้โดยตรง กล่าวคือ เป็นการเพิ่มพลังงาน สนามแม่เหล็กที่สร้างแรงลอเรนซ์จะเบี่ยงเบนอนุภาคโดยไม่เปลี่ยนพลังงาน และกำหนดวงโคจรตามการเคลื่อนที่ของอนุภาค
31. ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า กฎของฟาราเดย์ กฎของเลนซ์
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า - ปรากฏการณ์ของกระแสไฟฟ้าในวงจรปิดเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านมีการเปลี่ยนแปลง
กฎของฟาราเดย์
กฎของเลนซ์ กฎการกำหนดทิศทางของกระแสอุปนัย: กระแสอุปนัยที่เกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของวงจรตัวนำและแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กมักจะมีทิศทางที่ฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองชดเชยการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กภายนอก ที่ทำให้เกิดกระแสนี้
32. การเหนี่ยวนำ EMF กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) - ปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะการทำงานของแรงภายนอก (ไม่มีศักยภาพ) ในแหล่งกำเนิดของกระแสตรงหรือกระแสสลับ ในวงจรนำไฟฟ้าแบบปิด EMF มีค่าเท่ากับแรงกระทำเหล่านี้ในการเคลื่อนประจุบวกของหน่วยไปตามวงจร
EMF สามารถแสดงเป็นความแรงของสนามไฟฟ้าของแรงภายนอก (Eex) ในวงปิด (L) ดังนั้น EMF จะเท่ากับ: โดยที่ dl คือองค์ประกอบความยาวรูปร่าง
กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า อีเมล กระแสในวงจรเป็นไปได้หากแรงภายนอกกระทำต่อประจุอิสระของตัวนำ การทำงานของแรงเหล่านี้ในการเคลื่อนประจุบวกเดียวไปตามวงปิดเรียกว่า EMF เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยรูปร่าง แรงภายนอกจะปรากฏในวงจร ซึ่งการกระทำดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะโดย EMF การเหนี่ยวนำ
33. การเหนี่ยวนำตนเอง ความเหนี่ยวนำ
การเหนี่ยวนำตนเอง - การกระตุ้นของแรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำ (emf) ในวงจรไฟฟ้าเมื่อกระแสไฟฟ้าในวงจรนี้เปลี่ยนแปลง กรณีพิเศษการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำตัวเองเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส
ตัวเหนี่ยวนำ (จากภาษาละติน inductio - คำแนะนำ, แรงจูงใจ) ปริมาณทางกายภาพที่กำหนดคุณสมบัติแม่เหล็กของวงจรไฟฟ้า กระแสที่ไหลในวงจรการนำไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กในพื้นที่โดยรอบ และฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ที่เจาะเข้าไปในวงจร (เชื่อมโยงกับมัน) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแรงของกระแส I:
34. ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำร่วมกัน ค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำร่วมกัน
ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำร่วมกัน เรียกว่าการเหนี่ยวนำ EMF ในวงจรหนึ่งเมื่อกระแสเปลี่ยนในอีกวงจรหนึ่ง
F21 = M21I1 ค่าสัมประสิทธิ์ M21 เรียกว่า ตัวเหนี่ยวนำร่วมกัน วงจรที่สองขึ้นอยู่กับวงจรแรก
35. พลังงานของสนามแม่เหล็ก ความหนาแน่นของพลังงานสนามแม่เหล็ก
พลังงานสนามแม่เหล็ก
ความหนาแน่นของพลังงานสนามแม่เหล็ก (ความแรง H ของสนามแม่เหล็ก)
36. สมบัติทางแม่เหล็กของสสาร การทำให้เป็นแม่เหล็กของสสาร ทฤษฎีบทเกาส์สำหรับการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก
โดย คุณสมบัติของแม่เหล็ก สารทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:
สารที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กเด่นชัด - เฟอร์โรแมกเนติก; สนามแม่เหล็กของพวกมันจะสังเกตเห็นได้ในระยะทางไกล
พาราแมกเนติก; สมบัติทางแม่เหล็กของพวกมันโดยทั่วไปคล้ายกับของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก แต่อ่อนกว่ามาก
สารไดแม่เหล็ก - พวกมันถูกแม่เหล็กไฟฟ้าขับไล่เช่น แรงที่กระทำต่อไดอะแมกเนติกมีทิศทางตรงข้ามกับแรงที่กระทำบนเฟอร์โร-และพาราแมกเนติก
การทำให้เป็นแม่เหล็กของสสาร
ทฤษฎีบทเกาส์สำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวปิดใด ๆ เป็นศูนย์:
หรือในรูปแบบส่วนต่าง:
นี่เทียบเท่ากับความจริงที่ว่าในธรรมชาติไม่มี "ประจุแม่เหล็ก" (โมโนโพล) ที่จะสร้างสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับประจุไฟฟ้าที่สร้างสนามไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทฤษฎีบทเกาส์สำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กเป็นกระแสน้ำวน (เต็มที่)
37. ความแรงของสนามแม่เหล็ก ทฤษฎีบทการหมุนเวียนของเวกเตอร์ความแรงของสนามแม่เหล็ก
ความแรงของสนามแม่เหล็ก - (สัญกรณ์มาตรฐาน H) เป็นปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์เท่ากับความแตกต่างระหว่างเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B และเวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็ก M
โดยที่ μ0 คือค่าคงที่แม่เหล็ก
ทฤษฎีบทเกี่ยวกับการไหลเวียนของเวกเตอร์ความแรงของสนามแม่เหล็ก:
การหมุนเวียนของสนามแม่เหล็กของกระแสตรงในวงจรปิดใดๆ จะเป็นสัดส่วนกับผลรวมของความแรงของกระแสที่เจาะวงจรการไหลเวียน
38. กฎกระแสรวมในเรื่อง
กฎหมายปัจจุบันทั้งหมด : การหมุนเวียนของเวกเตอร์ความแรงของสนามแม่เหล็กในวงปิด L ใดๆ เท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสมาโครที่ครอบคลุมโดยลูป
39. ความไวต่อแม่เหล็กและการซึมผ่านของแม่เหล็กของสสาร
การซึมผ่านของแม่เหล็กคือปริมาณทางกายภาพที่กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B และความแรงของสนามแม่เหล็ก H ในสาร
40. Dia-, para- และ feromanets
ซม. №36
41. การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรออสซิลเลเตอร์ สูตรทอมสัน
ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรถูกกำหนดโดยสิ่งที่เรียกว่าสูตรทอมสัน
สูตรทอมสัน
42. สมการของแมกซ์เวลล์ในรูปแบบอินทิกรัล
การใช้สูตร Ostrogradsky-Gauss และ Stokes สมการเชิงอนุพันธ์ของ Maxwell สามารถให้อยู่ในรูปของสมการปริพันธ์ได้:
กฎเกาส์
กฎของเกาส์สำหรับสนามแม่เหล็ก
กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์