Sifa na sifa za eneo la umeme huchunguzwa na takriban wataalamu wote wa kiufundi. Lakini kozi ya chuo kikuu mara nyingi huandikwa kwa lugha ngumu na isiyoeleweka. Kwa hiyo, ndani ya mfumo wa makala, sifa za mashamba ya umeme zitaelezwa kwa njia ya kupatikana ili kila mtu aweze kuzielewa. Kwa kuongezea, tutalipa kipaumbele maalum kwa dhana zinazohusiana (superposition) na uwezekano wa ukuzaji wa eneo hili la fizikia.
Maelezo ya jumla
Kulingana na dhana za kisasa, chaji za umeme haziingiliani moja kwa moja. Kipengele cha kuvutia kinatoka kwa hili. Kwa hivyo, kila mwili ulioshtakiwa una uwanja wake wa umeme katika nafasi inayozunguka. Inaathiri vyombo vingine. Tabia za mashamba ya umeme ni ya manufaa kwetu kwa sababu zinaonyesha athari za shamba kwa malipo ya umeme na nguvu ambayo inafanywa. Ni hitimisho gani linaweza kutolewa kutokana na hili? Miili iliyoshtakiwa haina athari ya moja kwa moja ya pande zote. Kwa hili, mashamba ya umeme hutumiwa. Je, zinaweza kuchunguzwaje? Kwa kufanya hivyo, unaweza kutumia malipo ya mtihani - boriti ya chembe ndogo ya uhakika, ambayo sioitakuwa na athari kubwa kwenye muundo uliopo. Kwa hivyo ni sifa gani za uwanja wa umeme? Kuna tatu kati yao: mvutano, mvutano na uwezo. Kila moja yao ina sifa zake na nyanja za ushawishi kwenye chembe.
Sehemu ya umeme: ni nini?
Lakini kabla ya kuendelea na mada kuu ya makala, unahitaji kuwa na kiasi fulani cha ujuzi. Ikiwa ziko, basi sehemu hii inaweza kuruka kwa usalama. Kwanza, hebu fikiria swali la sababu ya kuwepo kwa uwanja wa umeme. Ili iwe, malipo inahitajika. Aidha, mali ya nafasi ambayo mwili wa kushtakiwa hukaa lazima iwe tofauti na wale ambao haipo. Kuna kipengele hiki hapa: ikiwa malipo yanawekwa katika mfumo fulani wa kuratibu, basi mabadiliko hayatatokea mara moja, lakini kwa kasi fulani. Wao, kama mawimbi, wataenea kupitia nafasi. Hii itafuatana na kuonekana kwa nguvu za mitambo zinazofanya kazi kwa flygbolag nyingine katika mfumo huu wa kuratibu. Na hapa tunakuja kwa jambo kuu! Nguvu zinazojitokeza sio matokeo ya ushawishi wa moja kwa moja, lakini ya mwingiliano kupitia mazingira ambayo yamebadilika kwa ubora. Nafasi ambayo mabadiliko hayo hutokea inaitwa sehemu ya umeme.
Vipengele
Chaji iliyoko kwenye uwanja wa umeme husogea kuelekea upande wa nguvu inayoitumia. Je, inawezekana kufikia hali ya kupumzika? Ndiyo, ni kweli kabisa. Lakini kwa hili, nguvu ya uwanja wa umeme lazima iwe na usawa na baadhiushawishi mwingine. Mara tu usawa unapotokea, malipo huanza kusonga tena. Mwelekeo katika kesi hii itategemea nguvu kubwa zaidi. Ingawa ikiwa kuna mengi yao, matokeo ya mwisho yatakuwa kitu cha usawa na cha ulimwengu wote. Ili kufikiria vyema kile unachopaswa kufanya kazi nacho, mistari ya nguvu inaonyeshwa. Maelekezo yao yanahusiana na nguvu za kaimu. Ikumbukwe kwamba mistari ya nguvu ina mwanzo na mwisho. Kwa maneno mengine, hawajifungi wenyewe. Wanaanza kwenye miili iliyo na chaji chanya, na kuishia kwa ile hasi. Hii sio yote, kwa undani zaidi juu ya mistari ya nguvu, msingi wao wa kinadharia na utekelezaji wa vitendo, tutazungumza zaidi katika maandishi na tutazingatia pamoja na sheria ya Coulomb.
Nguvu ya uga wa umeme
Sifa hii inatumika kutathmini sehemu ya umeme. Hii ni ngumu sana kuelewa. Tabia hii ya uwanja wa umeme (nguvu) ni kiasi cha kimwili sawa na uwiano wa nguvu ya hatua kwenye malipo mazuri ya mtihani, ambayo iko katika hatua fulani ya nafasi, kwa thamani yake. Kuna kipengele kimoja maalum hapa. Kiasi hiki cha kimwili ni vector. Mwelekeo wake unafanana na mwelekeo wa nguvu ambayo hufanya juu ya malipo mazuri ya mtihani. Unapaswa pia kujibu swali moja la kawaida sana na kumbuka kuwa sifa ya nguvu ya uwanja wa umeme ni nguvu. Na nini kinatokea kwa masomo yasiyohamishika na yasiyobadilika? Sehemu yao ya umeme inachukuliwa kuwa ya umeme. Wakati wa kufanya kazi na malipo ya uhakika namaslahi katika utafiti wa mvutano hutolewa na mistari ya nguvu na sheria ya Coulomb. Ni vipengele gani vipo hapa?
Sheria ya Coulomb na njia za nguvu
Sifa ya nguvu ya uwanja wa umeme katika kesi hii hufanya kazi kwa malipo ya uhakika tu, ambayo iko katika umbali wa radius fulani kutoka kwayo. Na ikiwa tutachukua modulo hii ya thamani, basi tutakuwa na uwanja wa Coulomb. Ndani yake, mwelekeo wa vector moja kwa moja inategemea ishara ya malipo. Kwa hivyo, ikiwa ni chanya, basi shamba "itasonga" kando ya radius. Katika hali kinyume, vector itaelekezwa moja kwa moja kwa malipo yenyewe. Kwa ufahamu wa kuona wa kile kinachotokea na jinsi gani, unaweza kupata na kujitambulisha na michoro zinazoonyesha mistari ya nguvu. Tabia kuu za uwanja wa umeme katika vitabu vya kiada, ingawa ni ngumu kuelezea, lakini michoro inapaswa kupewa haki yao, ni ya hali ya juu. Kweli, mtu anapaswa kutambua kipengele hicho cha vitabu: wakati wa kujenga michoro za mistari ya nguvu, wiani wao ni sawa na moduli ya vector ya mvutano. Hiki ni kidokezo kidogo ambacho kinaweza kusaidia sana katika udhibiti wa maarifa au mtihani.
Uwezo
Chaji husogea kila mara wakati hakuna usawa wa nguvu. Hii inatuambia kwamba katika kesi hii uwanja wa umeme una uwezo wa nishati. Kwa maneno mengine, inaweza kufanya kazi fulani. Hebu tuangalie mfano mdogo. Sehemu ya umeme imehamisha chaji kutoka kwa uhakikaNa katika B. Matokeo yake, kuna kupungua kwa uwezo wa nishati ya shamba. Inatokea kwa sababu kazi imefanywa. Tabia hii ya nguvu ya uwanja wa umeme haitabadilika ikiwa harakati ilifanywa chini ya ushawishi wa nje. Katika kesi hii, nishati inayowezekana haitapungua, lakini itaongezeka. Aidha, tabia hii ya kimwili ya uwanja wa umeme itabadilika kwa uwiano wa moja kwa moja kwa nguvu ya nje iliyotumiwa, ambayo ilihamisha malipo katika uwanja wa umeme. Ikumbukwe kwamba katika kesi hii kazi yote iliyofanywa itatumika kuongeza nishati inayowezekana. Ili kuelewa mada, hebu tuchukue mfano ufuatao. Kwa hivyo tuna malipo chanya. Iko nje ya uwanja wa umeme ambao unazingatiwa. Kutokana na hili, athari ni ndogo sana kwamba inaweza kupuuzwa. Nguvu ya nje inatokea, ambayo inaleta malipo kwenye uwanja wa umeme. Anafanya kazi inayohitajika kuhama. Katika kesi hii, nguvu za shamba zinashindwa. Kwa hivyo, uwezekano wa hatua hutokea, lakini tayari katika uwanja wa umeme yenyewe. Ikumbukwe kwamba hii inaweza kuwa kiashiria tofauti. Kwa hivyo, nishati inayohusiana na kila kitengo maalum cha malipo chanya inaitwa uwezo wa shamba wakati huo. Kiidadi ni sawa na kazi iliyofanywa na nguvu ya nje kusogeza mhusika mahali fulani. Uwezo wa sehemu hupimwa kwa volti.
Voltge
Katika sehemu yoyote ya umeme, unaweza kuona jinsi chaji "zinavyohama" kutoka kwa pointi zenye uwezo wa juu hadi zile ambazo zina thamani ya chini ya kigezo hiki. Hasi hufuata njia hii kwa mwelekeo tofauti. Lakini katika hali zote mbili hii hutokea tu kutokana na kuwepo kwa nishati inayowezekana. Voltage imehesabiwa kutoka kwayo. Ili kufanya hivyo, ni muhimu kujua thamani ambayo nishati inayowezekana ya shamba imekuwa ndogo. Voltage ni nambari sawa na kazi iliyofanywa ili kuhamisha malipo mazuri kati ya pointi mbili maalum. Mawasiliano ya kuvutia yanaweza kuonekana kutoka kwa hili. Kwa hivyo, tofauti ya voltage na inayoweza kutokea katika kesi hii ni huluki sawa.
Msimamo wa juu wa sehemu za umeme
Kwa hivyo, tumezingatia sifa kuu za eneo la umeme. Lakini ili kuelewa mada vizuri zaidi, tunapendekeza kuongeza idadi ya vigezo ambavyo vinaweza kuwa muhimu. Na tutaanza na superposition ya mashamba ya umeme. Hapo awali, tulizingatia hali ambazo kulikuwa na malipo moja tu maalum. Lakini kuna mengi yao katika mashamba! Kwa hiyo, kwa kuzingatia hali karibu na ukweli, hebu fikiria kwamba tuna mashtaka kadhaa. Kisha inageuka kuwa vikosi vinavyotii sheria ya kuongeza vector vitatenda kwenye somo la majaribio. Pia, kanuni ya superposition inasema kwamba harakati ngumu inaweza kugawanywa katika mbili au zaidi rahisi. Haiwezekani kukuza kielelezo cha kweli cha mwendo bila kuzingatia hali ya juu. Kwa maneno mengine, chembe tunayozingatia chini ya hali zilizopo inathiriwa na mashtaka mbalimbali, ambayo kila mmoja ina yake mwenyeweuwanja wa umeme.
Tumia
Ikumbukwe kwamba sasa uwezekano wa uwanja wa umeme hautumiki kwa uwezo wao kamili. Hata, itakuwa sahihi zaidi kusema, uwezo wake hautumiwi na sisi. Chandelier ya Chizhevsky inaweza kutajwa kuwa utekelezaji wa vitendo wa uwezekano wa uwanja wa umeme. Mapema, katikati ya karne iliyopita, wanadamu walianza kuchunguza nafasi. Lakini wanasayansi walikuwa na maswali mengi ambayo hayajajibiwa. Mmoja wao ni hewa na vipengele vyake vyenye madhara. Mwanasayansi wa Soviet Chizhevsky, ambaye wakati huo huo alikuwa na nia ya tabia ya nishati ya uwanja wa umeme, alichukua suluhisho la tatizo hili. Na ikumbukwe kwamba alipata maendeleo mazuri sana. Kifaa hiki kilitokana na mbinu ya kuunda mtiririko wa hewa ya aeroionic kutokana na kutokwa kidogo. Lakini ndani ya mfumo wa kifungu hicho, hatupendezwi sana na kifaa yenyewe, kama katika kanuni ya uendeshaji wake. Ukweli ni kwamba kwa ajili ya kazi ya chandelier ya Chizhevsky, sio chanzo cha nguvu cha stationary kilichotumiwa, lakini uwanja wa umeme! Capacitors maalum zilitumiwa kuzingatia nishati. Tabia ya nishati ya uwanja wa umeme wa mazingira iliathiri sana mafanikio ya kifaa. Hiyo ni, kifaa hiki kilitengenezwa mahsusi kwa chombo cha anga, ambacho kimejaa umeme. Iliwezeshwa na matokeo ya shughuli za vifaa vingine vilivyounganishwa na vyanzo vya nguvu vya mara kwa mara. Ikumbukwe kwamba mwelekeo haukuachwa, na uwezekano wa kuchukua nishati kutoka kwenye uwanja wa umeme unachunguzwa sasa. Ukweli,Ikumbukwe kwamba maendeleo makubwa bado hayajapatikana. Ni muhimu pia kutambua kiwango kidogo cha utafiti unaoendelea, na ukweli kwamba wengi wao hufanywa na wavumbuzi wa kujitolea.
Sifa za sehemu za umeme zilizoathiriwa na nini?
Kwa nini uzisome? Kama ilivyoelezwa hapo awali, sifa za uwanja wa umeme ni nguvu, voltage na uwezo. Katika maisha ya mtu wa kawaida, vigezo hivi haviwezi kujivunia ushawishi mkubwa. Lakini maswali yanapotokea kwamba kitu kikubwa na ngumu kinapaswa kufanywa, basi kutozingatia ni anasa. Ukweli ni kwamba idadi kubwa ya mashamba ya elektroniki (au nguvu zao nyingi) husababisha kuingiliwa kwa uhamisho wa ishara na vifaa. Hii inasababisha kupotoshwa kwa habari iliyopitishwa. Ikumbukwe kwamba hii sio shida pekee ya aina hii. Mbali na kelele nyeupe ya teknolojia, nyanja za elektroniki zenye nguvu nyingi pia zinaweza kuathiri vibaya utendaji wa mwili wa mwanadamu. Ikumbukwe kwamba ionization ndogo ya chumba bado inachukuliwa kuwa baraka, kwani inachangia uwekaji wa vumbi kwenye nyuso za makao ya mwanadamu. Lakini ikiwa unatazama ni ngapi kila aina ya vifaa (friji, TV, boilers, simu, mifumo ya nguvu, na kadhalika) ni katika nyumba zetu, tunaweza kuhitimisha kwamba, ole, hii si nzuri kwa afya yetu. Ikumbukwe kwamba sifa za chini za mashamba ya umeme hufanya karibu hakuna madhara kwetu, tanguUbinadamu kwa muda mrefu umezoea mionzi ya cosmic. Lakini ni vigumu kusema kuhusu umeme. Bila shaka, haitawezekana kukataa yote haya, lakini inawezekana kupunguza kwa ufanisi athari mbaya ya mashamba ya umeme kwenye mwili wa mwanadamu. Kwa hili, kwa njia, inatosha kutumia kanuni za matumizi bora ya nishati ya teknolojia, ambayo hutoa kwa kupunguza muda wa uendeshaji wa mitambo.
Hitimisho
Tulichunguza ni kiasi gani halisi ni tabia ya uwanja wa umeme, ambapo nini kinatumika, ni nini uwezekano wa maendeleo na matumizi yake katika maisha ya kila siku. Lakini bado ningependa kuongeza maneno machache ya mwisho kuhusu mada. Ikumbukwe kwamba idadi kubwa ya watu walipendezwa nao. Moja ya athari inayoonekana zaidi katika historia iliachwa na mvumbuzi maarufu wa Kiserbia Nikola Tesla. Katika hili, aliweza kupata mafanikio makubwa kuhusu utekelezaji wa mipango yake, lakini, ole, si kwa suala la ufanisi wa nishati. Kwa hivyo, ikiwa kuna hamu ya kufanya kazi katika mwelekeo huu, kuna fursa nyingi ambazo hazijagunduliwa.
