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Cargas en el Cuerpo

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ID:(332, 0)



Cargas en el Cuerpo

Beschreibung

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$n_e$
n_e
Anzahl der Elektronen
-
$N$
N
Anzahl der Ladunegn
-
$\epsilon$
epsilon
Dielektrizitätskonstante
-
$P$
P
Dipolmoment
$\vec{E}$
&E
Elektrisches Feld
V/m
$E$
E
Elektrisches Feld
V/m
$E_e$
E_e
Elektrisches Feld, Kugel, außen
V/m
$\varphi_0$
phi_0
Elektrisches Grundpotential
V
$V$
V
Elektrisches Potential
V
$\varphi$
phi
Elektrisches Potential
V
$\varphi_e$
phi_e
Elektrisches Potential, Kugel, außen
V
$r$
r
Entfernung
m
$r$
r
Entfernung zwischen Ladungen
m
$ds$
ds
Infinitesimalen Entfernung
m
$\vec{F}$
&F
Kraft
N
$F$
F
Kraft mit konstanter Masse
N
$Q$
Q
Ladung
C
$Q_e$
Q_e
Ladung aller Elektronen
C
$Q_i$
Q_i
Ladung der Ionen i
C
$q$
q
Ladung, auf die die Kraft wirkt
C
$dS$
dS
Oberfläche, wo das elektrische Feld konstant
m^2
$\vec{r}$
&r
Position
m
$\vec{u}_i$
&u_i
Position einer Ladung i
m
$r$
r
Radius
m
$q$
q
Test Ladung
C
$\hat{n}$
&&n
Versor normal zum Abschnitt
-
$\theta$
theta
Winkel bezüglich der Dipole
rad

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Der Elektrisches Oberflächenfeld i ($\vec{E}_i$) und der Versor normal zur Oberfläche i ($\hat{n}_i$), multipliziert mit die Oberflächenelement i ($dS_i$) f r jedes Element $i$, das dann ber die gesamte Fl che summiert wird, ist gleich die Gesamtbeladung ($Q_t$) dividiert durch die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) und die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$):

$ \displaystyle\sum_i \vec{E}_i \cdot \hat{n}_i dS_i = \displaystyle\frac{ Q }{ \epsilon_0 \epsilon }$



Unter Verwendung von der Oberflächenelement ($dS$) f r das Skalarprodukt von der Elektrisches Feld ($\vec{E}$) und der Versor normal zum Abschnitt ($\hat{n}$) erhalten wir die kontinuierliche Version des Gau schen Gesetzes:

$\displaystyle\int_S\vec{E}\cdot\hat{n}\,dS=\displaystyle\frac{Q}{\epsilon_0\epsilon}$

(ID 3213)

Die Kraft ($\vec{F}$) auf die Test Ladung ($q$) bei die Position ($\vec{r}$) h ngt von der Anzahl der Ladunegn ($N$) ab, die mit dem Index $i$ erfasst und durch die Ladung der Ionen i ($Q_i$) dargestellt wird, das sich bei die Position einer Ladung i ($\vec{u}_i$) befindet. Mit den Parametern die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) und die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) kann dies wie folgt geschrieben werden:

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Mit der Definition von der Elektrisches Feld ($\vec{E}$) durch

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



ergibt sich, dass das elektrische Feld einer Ladungsverteilung

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

(ID 3726)

None

(ID 3842)

Die Potentialdifferenz ($\Delta\varphi$) entspricht der Summe von der Elektrisches Feld ($\vec{E}$) entlang eines integrierten Pfades ber der Wegelement zurückgelegt ($d\vec{s}$):

$ \Delta\varphi = -\displaystyle\int_C \vec{E}\cdot d\vec{s} $



Da die Potentialdifferenz ($\Delta\varphi$) berechnet wird, indem man der Elektrisches Potential ($\varphi$) minus der Elektrisches Grundpotential ($\varphi_0$) betrachtet:

$ \Delta\varphi = \varphi - \varphi_0 $



deshalb

$ \varphi =\varphi_0 - \displaystyle\int_C \vec{E}\cdot d\vec{s}$

(ID 3844)


Beispiele


ID:(332, 0)