Skip to main content
Global

18: Malipo ya umeme na Umeme wa Umeme

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    182814

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Sura hii huanza utafiti wa matukio ya umeme katika ngazi ya msingi. Sura kadhaa zifuatazo zitashughulikia umeme tuli, umeme wa kusonga, na sumaku- kwa pamoja inayojulikana kama electromagnetism. Katika sura hii, tunaanza na utafiti wa matukio ya umeme kutokana na mashtaka ambayo ni angalau kwa muda mfupi, inayoitwa electrostatics, au umeme wa tuli.

    • 18.0: Prelude kwa Malipo ya Umeme na Umeme Field
      Franklin alionyesha uhusiano kati ya umeme na umeme tuli. Cheche zilichorwa kutoka ufunguo uliowekwa kwenye kamba ya kite wakati wa dhoruba ya umeme. Cheche hizi zilikuwa kama zile zilizozalishwa na umeme tuli, kama vile cheche ambayo inaruka kutoka kidole chako hadi kwenye mlango wa chuma baada ya kutembea kwenye kitambaa cha pamba.
    • 18.1: Umeme wa Umeme na Malipo - Uhifadhi wa Malipo
      Wakati vifaa mbalimbali vinapigwa pamoja kwa njia za kudhibitiwa, mchanganyiko fulani wa vifaa huzalisha aina moja ya malipo kwenye nyenzo moja na aina tofauti kwa upande mwingine. Kwa mkataba, tunaita aina moja ya malipo “chanya”, na aina nyingine “hasi.” Kwa mfano, wakati kioo ni rubbed na hariri, kioo inakuwa chanya kushtakiwa na hariri kushtakiwa vibaya. Kwa kuwa kioo na hariri vina mashtaka kinyume, huvutia kama nguo ambazo zimeunganishwa pamoja kwenye dryer.
    • 18.2: Wafanyabiashara na Wahami
      Dutu zingine, kama vile metali na maji ya chumvi, huruhusu mashtaka kuhamia kwao kwa urahisi wa jamaa. Baadhi ya elektroni katika metali na makondakta sawa si amefungwa kwa atomi binafsi au maeneo katika nyenzo. Elektroni hizi za bure zinaweza kuhamia kwa njia ya nyenzo kadiri hewa inapita kupitia mchanga huru.
    • 18.3: Sheria ya Coulomb
      Kupitia kazi ya wanasayansi mwishoni mwa karne ya 18, sifa kuu za nguvu ya umeme-kuwepo kwa aina mbili za malipo, uchunguzi kwamba kama mashtaka kurudisha, tofauti na mashtaka kuvutia, na kupungua kwa nguvu na umbali-hatimaye iliyosafishwa, na walionyesha kama formula hisabati. Fomu ya hisabati kwa nguvu ya umeme inaitwa sheria ya Coulomb baada ya mwanafizikia wa Kifaransa Charles Coulomb.
    • 18.4: Uwanja wa Umeme- Dhana ya Shamba Imebadilishwa
      Vikosi vya mawasiliano, kama vile kati ya baseball na bat, vinaelezewa kwa kiwango kidogo na mwingiliano wa mashtaka katika atomi na molekuli karibu. Wanaingiliana kupitia majeshi ambayo yanajumuisha nguvu ya Coulomb. Hatua kwa umbali ni nguvu kati ya vitu ambavyo si karibu vya kutosha kwa atomi zao “kugusa.” Hiyo ni, wao hutenganishwa na zaidi ya kipenyo chache cha atomiki.
    • 18.5: Mipangilio ya Umeme ya Umeme- Mashtaka mengi
      Michoro kwa kutumia mistari kuwakilisha mashamba ya umeme karibu na vitu vya kushtakiwa ni muhimu sana katika kutazama nguvu za shamba na mwelekeo. Kwa kuwa uwanja wa umeme una ukubwa na mwelekeo, ni vector. Kama vectors wote, uwanja wa umeme unaweza kuwakilishwa na mshale ambao una urefu sawa na ukubwa wake na kwamba pointi katika mwelekeo sahihi. (Tumetumia mishale sana kuwakilisha vectors nguvu, kwa mfano.)
    • 18.6: Vikosi vya Umeme katika Biolojia
      Electrostatics ya kawaida ina jukumu muhimu la kucheza katika biolojia ya kisasa ya Masi. Molekuli kubwa kama vile protini, asidi nucleic, na kadhalika-hivyo muhimu kwa maisha-kwa kawaida hushtakiwa kwa umeme. DNA yenyewe ina chaji sana; ni nguvu ya umeme ambayo si tu inashikilia molekuli pamoja lakini inatoa muundo wa molekuli na nguvu.
    • 18.7: Wafanyabiashara na Mashamba ya Umeme katika Usawa
      Wafanyabiashara wana mashtaka ya bure ambayo huenda kwa urahisi. Wakati malipo ya ziada yanawekwa kwenye kondakta au conductor huwekwa kwenye uwanja wa umeme wa tuli, mashtaka katika kondakta hujibu haraka kufikia hali ya kutosha inayoitwa usawa wa umeme.
    • 18.8: Matumizi ya Electrostatics
      Utafiti wa electrostatics umeonyesha kuwa muhimu katika maeneo mengi. Moduli hii inashughulikia chache tu ya matumizi mengi ya electrostatics.
    • 18E: Malipo ya Umeme na Umeme wa Umeme (Mazoezi)

    Thumbnail: Mchoro huu unaelezea utaratibu wa sheria ya Coulomb; mbili sawa (kama) mashtaka ya uhakika yanarudiana, na mashtaka mawili kinyume huvutia, na nguvu ya umeme F ambayo ni moja kwa moja sawia na bidhaa ya ukubwa wa kila malipo na inversely sawia na mraba wa umbali r kati ya mashtaka. Bila kujali kivutio, kupinduliwa, mashtaka au umbali, ukubwa wa majeshi, |F| (thamani kamili), daima itakuwa sawa. (CC-NA-3.0).