전기요금과 그 종류. 전하의 물리적 본질

전하는 신체 사이의 전자기 상호 작용의 강도를 나타내는 물리량입니다. 전하 자체는 존재하지 않으며, 전하의 운반자는 물질의 입자일 수 있습니다.

기본 속성

1. 이중성: 자연에는 전하를 밀어내는 전하와 반대 전하를 끌어당기는 두 가지 신호의 전하가 있습니다. 이와 관련하여 조건부 요금은 양수와 음수로 구분됩니다.

유리막대를 비단이나 종이에 문지르면 나타나는 전하를 양성이라고 합니다.

부정적 - 모피나 양모에 문지른 호박색 또는 에보나이트 막대가 갖는 전하.

2. 양자화: 물리량이 특정 이산 값만 취하는 경우 양자화(이산)되었다고 합니다. 경험에 따르면 모든 전하는 양자화되어 있습니다. 정수의 기본 요금으로 구성됩니다.

여기서 =1,2,...정수; e =1.6·1 -19 C - 기본 전하.

전자는 가장 작은(기본) 음전하를 띠고 양성자는 양전하를 띠고 있습니다.

1 쿨롱은 1 암페어의 직류 전류가 도체를 통해 흐를 때 1초 동안 도체의 단면을 통과하는 전하량입니다.

3. 전하 보존.

전하는 쌍으로만 사라졌다가 다시 나타날 수 있습니다. 각 쌍에서 전하의 크기는 같고 부호는 반대입니다. 예를 들어, 전자와 양전자는 만나면 소멸합니다. 중성 g-광자로 바뀌고 –e와 +e 전하가 사라집니다. 쌍 생성이라는 과정에서 원자핵 장으로 들어가는 g 광자는 전자와 양전자의 한 쌍의 입자로 변하고 +e와 –e 전하가 발생합니다.

전하 보존 법칙:고립된 시스템에서 전하의 대수적 합은 시스템 내의 모든 변화에 대해 일정하게 유지됩니다.

외딴외부 환경과 전하를 교환하지 않는 신체 시스템입니다.

4. 불변성다양한 관성 기준계에 충전됩니다.

경험에 따르면 전하의 크기는 전하를 띤 몸체의 이동 속도에 의존하지 않습니다. 서로 다른 관성 보고 프레임에서 측정된 동일한 요금은 동일합니다.

5. 가산성: .

요금 분류.

충전체의 크기에 따라 충전량이 포인트로 나누어 확장됩니다.

· 점전하는 이 문제의 조건에서 크기를 무시할 수 있는 대전체입니다.

· 확장은 이 문제의 조건에서 크기를 무시할 수 없는 신체의 전하입니다. 확장 전하는 선형, 표면 및 부피로 구분됩니다.

외부 전기의 영향으로 평형 위치를 기준으로 이동하는 능력. 필드에서 요금은 일반적으로 무료, 바인딩 및 외부로 구분됩니다.

무료외부 전기의 영향으로 신체 내에서 자유롭게 움직일 수 있는 전하를 말합니다. 필드.

관련된전기의 영향을 받는 유전체 분자의 일부인 전하를 전하라고 합니다. 장은 평형 위치에서만 이동할 수 있지만 분자를 떠날 수는 없습니다.

제3자유전체에 위치한 전하라고 부르지만 분자의 일부는 아닙니다.

점전하 사이의 상호작용력을 규율하는 법칙은 1785년에 실험적으로 확립되었습니다. 펜던트.

쿨롱의 법칙: 두 개의 고정 점 전하 사이의 상호 작용력은 전하에 정비례하고, 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하고, 전하를 연결하는 직선을 따라 향하며, 전하가 위치한 환경에 따라 달라집니다.

여기서 q 1, q 2 - 전하 값; r은 전하 사이의 거리입니다.

8.85 1 -12 C 2 / (N·m 2) - 전기 상수,

e는 매체의 유전 상수입니다.

물질의 유전 상수는 주어진 유전체에서 전하 사이의 상호 작용력이 진공(진공 = 1)에서보다 몇 배나 작은지를 보여 주며, 이는 무차원 양입니다.

유전체로 둘러싸인 대전된 공을 고려하여 이러한 약화의 이유를 설명하겠습니다. 공의 장은 유전체 분자의 방향을 정하고 공에 인접한 유전체 표면에 음전하가 나타납니다.

유전체의 어느 지점에서든 필드는 두 개의 반대 전하를 띤 구체, 즉 양전하를 띤 공의 표면과 그에 인접한 유전체의 음전하를 띤 표면에 의해 생성됩니다. 반면에 결합된 전하의 장은 무료 요금이며 전체 필드는 공 하나의 필드보다 약합니다.

1. 정전기장 강도. 전기장의 중첩 원리. 벡터 흐름.

모든 전하는 주변 공간의 특성을 변경하며 그 안에 전기장을 생성합니다.

전기장은 전하를 둘러싸고 있는 물질의 존재 형태 중 하나이다. 이 장은 어떤 지점에 놓인 전하가 힘의 영향을 받는다는 사실에서 나타납니다.

전기장의 개념은 19세기 30년대 영국 과학자 마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의해 과학에 도입되었습니다.

패러데이에 따르면 모든 전하는 그것이 생성하는 전기장으로 둘러싸여 있으므로 이러한 전하는 때때로 소스 전하라고 불립니다. 소스 전하장을 연구하는 전하를 테스트 전하라고 합니다.

테스트 충전에 작용하는 힘이 주어진 지점에서 필드를 특성화하기 위해; 테스트 요금은 포인트 요금이어야 합니다.

포인트 충전이 문제의 조건에서 크기를 무시할 수 있는 대전체라고 합니다. 상호작용하는 다른 물체와의 거리에 비해 크기가 작습니다. 이 경우, 테스트 전하의 자체 전기장은 소스 전하의 필드를 변경하지 않을 정도로 작아야 합니다. 대전체의 크기가 더 작고 소스 전하의 필드에 비해 자체 필드가 ​​약할수록 이 대전체는 테스트 전하 조건을 더 정확하게 충족합니다.

전기장은 진공에서 c = 3·1 8 속도로 전파됩니다.

고정 전하의 장은 정전기적입니다.

테스트 전하를 사용하여 고정 전하에 의해 생성된 필드(소스)를 조사합니다.

필드의 특정 지점에서 테스트 전하에 작용하는 힘은 테스트 전하의 크기에 따라 달라집니다. 다른 테스트 요금을 취하면 현장의 특정 지점에 작용하는 힘이 달라집니다.

그러나 테스트 전하의 크기에 대한 힘의 비율은 일정하게 유지되며 필드 자체의 특성을 나타냅니다. 이 비율을 특정 지점에서의 전기장 강도라고 합니다.

전기장 강도는 필드의 주어진 지점에서 필드가 단위 양수 테스트 전하에 작용하고 이 힘과 같은 방향으로 작용하는 힘과 수치적으로 동일한 벡터량입니다.

강도는 장의 주요 특성이며 크기와 방향의 각 지점에서 장의 특징을 완전히 나타냅니다.

포인트 전하의 전계 강도.

쿨롱의 법칙에 따르면

=

는 이 전하로부터 거리 r 떨어진 점전하의 전기장 강도입니다.

소위 힘선 또는 장력선 그림을 사용하여 전기장을 그래픽으로 묘사하는 것이 편리합니다.

텐션라인각 점의 접선이 해당 점의 장력 벡터와 방향이 일치하는 선입니다.

고정 전하에 의해 생성된 전계 강도 선은 항상 전하(또는 무한대)에서 시작하고 끝나며 결코 닫히지 않습니다. 더 강한 자기장은 더 조밀하게 간격을 둔 인장선으로 표현됩니다. 선의 밀도는 선에 수직인 대지의 단위 표면을 관통하는 선의 수가 벡터의 수치와 동일하도록 선택됩니다. 긴장의 선은 결코 교차하지 않습니다. 왜냐하면... 그들의 교차점은 동일한 지점에서 전계 강도 벡터의 두 가지 다른 방향을 의미하며 이는 의미가 없습니다.

모든 지점의 강도가 동일한 크기와 방향을 갖는 필드를 균질한 필드라고 합니다. 그러한 장에서 힘의 선은 평행하고 밀도는 어디에서나 동일합니다. 그들은 서로 같은 거리에 위치해 있습니다.

중첩 원리.

특정 지점의 전기장이 여러 전하에 의해 생성되면 결과 필드의 강도는 각 전하에서 개별적으로 생성된 전계 강도의 벡터 합과 같습니다.

중첩의 원리는 매우 강한 장까지 유효한 실험적 사실입니다. 같은 법칙에 따르면 정적 전자기장뿐만 아니라 빠르게 변화하는 전자기장도 형성됩니다.

벡터 필드에서 표면 S에 의해 제한되는 특정 볼륨을 선택하겠습니다. 이 표면을 크기의 기본 영역으로 나누겠습니다. .

지향성 표면 요소를 고려할 수 있습니다. 표면의 방향이 있는 요소는 길이가 요소의 면적과 동일한 벡터이며 방향은 이 요소의 법선 방향과 일치합니다. 닫힌 표면의 경우 표면의 외부 법선이 사용됩니다. 방향 선택은 임의적(조건부)이므로 사이트에서 한 방향으로 향하거나 다른 방향으로 향할 수 있으며 이는 실제 벡터가 아니라 의사 벡터입니다.

방향성 표면 요소,

기본 표면.

기본 표면을 통한 장력 벡터의 흐름 DS스칼라곱이라고 불리는

여기서 a는 벡터와 ,

E n - 법선 방향으로 투영합니다.

표면 S가 분할된 모든 기본 영역을 통과하는 흐름을 합산하여 표면 S를 통과하는 벡터 흐름을 얻습니다.

표면 S를 통과하는 벡터의 흐름은 적분입니다.

닫힌 표면의 경우.

벡터 플럭스는 대수적 수량입니다.

균일한 필드의 경우

장력 벡터의 흐름은 명확한 기하학적 해석을 제공할 수 있습니다. 이는 주어진 표면을 가로지르는 장력 선의 수와 수치적으로 동일합니다.

2. 벡터 플럭스에 대한 가우스의 정리와 이를 적용하여 진공에서 확장된 전하의 장을 계산합니다.

점전하의 전계세기를 알고 중첩의 원리를 이용하면 여러 점전하에 의해 생성되는 전계세기를 계산하는 것이 가능하다. 그러나 확장된 전하의 경우 중첩 원리를 적용하기가 어렵습니다. 확장된 전하에 의해 생성된 필드를 계산하는 방법은 19세기 초 독일 과학자 Gauss에 의해 제안되었습니다.

진공에서의 정전기장에 대한 가우스의 정리.

진공에서 점전하의 장을 고려하고 표면을 통과하는 구의 반경을 계산해 보겠습니다.

구 표면의 모든 지점에서의 전계 강도

전기는 사방에서 우리를 둘러싸고 있습니다. 그러나 옛날에는 그렇지 않았습니다. 단어 자체는 특정 물질에 대한 그리스어 이름인 "전자", 그리스어로 "호박"에서 유래했기 때문입니다. 그들은 마술과 비슷한 흥미로운 실험을 그와 함께 수행했습니다. 사람들은 항상 기적을 좋아했지만 여기에서는 천 조각으로 문지르 자마자 호박 조각에 온갖 종류의 먼지, 융모, 실, 머리카락이 끌리기 시작했습니다. 즉, 이 황금 돌에는 작은 "손잡이"가 없지만 보풀을 집어들 수 있습니다.

접촉 중

급우

전기의 축적과 이에 대한 지식

호박으로 만든 공예품(호박 구슬, 호박 머리핀)을 착용했을 때도 눈에 띄는 전기 축적이 발생했습니다. 외에는 설명이 없습니다. 명백한 마법, 있을 수 없습니다. 결국 트릭이 성공하려면 깨끗하고 마른 손으로 깨끗한 옷을 입고 앉아 구슬을 분류해야했습니다. 그리고 머리핀으로 잘 문지른 깨끗한 머리카락은 아름답고 무서운 느낌을 줍니다. 즉, 머리카락의 후광이 솟아오르는 것입니다. 그리고 심지어 딱딱 거리기도합니다. 그리고 어둠 속에서도 섬광이 일어납니다. 이것은 까다롭고 변덕스러울 뿐만 아니라 무섭고 이해할 수 없는 정신의 행동이다. 그러나 때가 왔고 전기적 현상은 더 이상 영의 영역이 아닙니다.

그들은 모든 것을 단순히 “상호작용”이라고 부르기 시작했습니다. 그때부터 우리는 실험을 시작했습니다. 그들은 이를 위한 특수 기계(전기 영동 기계)와 전기를 저장하는 항아리(라이덴 항아리)를 생각해 냈습니다. 그리고 이미 전기와 관련하여 "동등함"을 보여줄 수 있는 장치(감전경)도 있습니다. 이제 다 설명하는 일만 남았다점점 더 강력해지는 공식 언어의 도움으로.

따라서 인류는 자연에 특정 전하의 존재를 인식할 필요성을 생각해 냈습니다. 실제로 제목에는 발견 내용이 포함되어 있지 않습니다. 현상과 관련된 전기적 수단 호박의 마법으로 시작된 연구. "충전"이라는 단어는 포탄과 같은 물체에 내장된 모호한 가능성만을 말합니다. 전기가 어떻게든 생산되고 저장될 수 있다는 것은 분명합니다. 그리고 어떻게든 측정해야 합니다. 예를 들어 기름과 같은 일반 물질과 동일합니다.

그리고 물질과 유사하게 가장 작은 입자 (원자)가 자신있게 언급되었습니다. 데모크리토스 이후, 그리고 전하가 확실히 유사한 매우 작은 "미립자"(몸체)로 구성되어야한다고 결정했습니다. 큰 충전체의 수는 전하량을 나타냅니다.

전하 - 전하 보존의 법칙

물론 그 당시 그들은 아주 작은 충전체에도 그러한 전기 "미립자"가 얼마나 많이 나타날 수 있는지 대략적으로 상상조차 할 수 없었습니다. 그러나 실용적인 전하 단위가 여전히 필요했습니다. 그리고 그들은 그것을 발명하기 시작했습니다. 나중에 그러한 장치의 이름을 따서 명명된 펜던트는 그가 실험을 수행한 금속구를 사용하여 전하의 크기를 측정한 것으로 보이지만 상대적입니다. 내 유명한 쿨롱의 법칙에서 그는 거리 R만큼 떨어진 두 전하 q1과 q2 사이에 작용하는 힘은 두 전하의 곱에 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다고 대수적으로 썼습니다.

계수 케이상호 작용이 발생하는 매체에 따라 다르지만 진공 상태에서는 단일성과 동일합니다.

아마도 케플러와 뉴턴 이후에는 그런 일을 하는 것이 그리 어렵지 않았을 것입니다. 거리는 측정하기 쉽습니다. 그는 하나의 공을 다른 공으로 터치하면서 물리적으로 요금을 나누었습니다. 두 개의 동일한 공에서 하나는 충전되고 다른 하나는 충전되지 않은 경우 접촉 시 전하가 반으로 나뉘어 두 공에 분산되는 것으로 나타났습니다. 따라서 그는 원래 알려지지 않은 수량 q의 분수 값을 받았습니다.

공부하는 전하의 상호작용, 그는 공 사이의 다양한 거리를 측정하고, 충전된 공이 서로 반발할 때 얻은 비틀림 균형의 편차를 기록했습니다. 분명히 그의 법칙은 대수학의 순수한 승리였습니다. 쿨롱 자신은 전하 "쿨롱"의 측정 단위를 몰랐고 단순히 알 수도 없었기 때문입니다.

또 다른 승리는 그가 이런 방식으로 충전할 수 있었던 공의 동일한 양 q의 총량이 항상 변하지 않았다는 사실을 발견한 것입니다. 그래서 그는 공개법을 전하 보존의 법칙이라고 불렀습니다.

Q = q1 + q2 + q3 + … + qn

우리는 과학자의 정확성과 인내심, 그리고 그가 연구한 내용의 단위 없이 자신의 법칙을 선포한 용기에 경의를 표해야 합니다.

전기 입자 - 최소 충전량

나중에서야 그들은 기본, 즉 가장 작은 전하가 전자라는 것을 깨달았습니다. 작은 호박 조각이 아니라 (거의) 물질도 아니지만 모든 물질적 신체에 반드시 존재하는 표현할 수 없을 정도로 작은 입자입니다. 그리고 심지어 모든 물질의 모든 원자에서. 그리고 원자뿐만 아니라 그 주변에도 있습니다. 그리고 그것들은:

• 원자에서 발견되는 전자를 속박전자라고 합니다.
• 주변의 것들은 자유 전자입니다.

원자핵에는 전하 입자(양성자)도 포함되어 있기 때문에 전자는 원자에 묶여 있으며 각 양성자는 확실히 전자를 그 자체로 끌어당깁니다. 쿨롱의 법칙에 따르면.

그리고 귀하가 보거나 느낄 수 있는 요금은 다음과 같은 결과로 인해 발생합니다.

• 마찰,
• 저축, 축적
• 화학 반응,
• 전자기 유도,

다양한 오해로 인해 원자에서 방출된 자유 전자로만 구성됩니다.

1. 다른 원자와 부딪히는 것(열방출)
2. 빛의 양자(광방출) 및 기타 이유로

거대한 거시적 몸체(예: 머리카락) 내부를 헤매는 것입니다.

전자의 경우 물체의 몸체는 정말 거대합니다. 한 단위의 전하(쿨롱)에는 대략 이 정도의 전자가 포함되어 있습니다: 624,150,912,514,351,000을 약간 넘는 양입니다. 1쿨롱의 전하당 624조 150조 9120억 5억 1400만 351,000개의 전자가 있습니다.

그리고 펜던트는 매우 간단한 수량이며 우리에게 가깝습니다. 쿨롱은 다음과 같은 전하이다. 전류가 1암페어의 힘을 가질 때 도체의 단면을 통해 1초 안에 흐릅니다.. 즉, 1암페어에서 매초마다 이 624조 개의 전자가 와이어의 단면을 통해 깜박일 것입니다.

전자는 매우 이동성이 뛰어나고 신체 내부에서 매우 빠르게 이동하므로 스위치를 누르자마자 즉시 전구가 켜집니다. 이것이 바로 우리의 전기적 상호작용이 매우 빨라서 "재결합"이라는 사건이 매초마다 발생하는 이유입니다. 탈출한 전자는 방금 탈출한 원자를 찾아 그 안의 자유 공간을 차지합니다.

초당 이러한 이벤트의 수는 다음과 같습니다. 음, 모두가 이미 이것을 상상합니다. 그리고 이러한 사건은 전자가 원자를 떠났다가 다시 원자로 돌아올 때 지속적으로 반복됩니다. 그들은 도망갔다가 돌아옵니다. 이것이 그들의 삶이며 그것 없이는 존재할 수 없습니다. 그리고 이것 덕분에 우리 삶의 일부가 된 시스템, 편안함, 영양 및 보존이 된 전기가 존재합니다.

현재 방향. 우리 책임을 맡은 사람은 누구입니까?

남은 유일한 것은 모두가 알고 있는 작은 호기심이지만, 물리학자 중 그 누구도 고치고 싶어하지 않습니다.

쿨롱이 공을 가지고 장난을 쳤을 때 그들은 두 가지 유형의 전하가 있다는 것을 알았습니다. 그리고 같은 종류의 전하는 서로 밀어내고, 다른 종류의 전하는 서로 끌어당깁니다. 그 중 일부를 언급하는 것은 당연했다. 긍정적이고 다른 부정적인. 그리고 전류가 더 많은 곳에서 더 적은 곳으로 흐른다고 가정해 보세요. 즉, 플러스에서 마이너스로. 그래서 그것은 여러 세대에 걸쳐 물리학자들의 마음 속에 자리잡았습니다.

그런데 가장 먼저 발견된 것은 전자가 아니라 이온이었습니다. 이것은 바로 전자를 잃은 위로할 수 없는 원자입니다. 핵에는 "추가"양성이 있으므로 충전됩니다. 글쎄, 그들이 이것을 발견했을 때 그들은 즉시 한숨을 쉬며 말했습니다. 여기 있습니다. 당신은 우리의 양전하입니다. 그리고 양성자는 양전하를 띤 입자라는 명성을 얻었습니다.

그리고 나서 그들은 핵의 전하가 핵 주위를 회전하는 전자 껍질의 전하와 균형을 이루기 때문에 원자가 가장 자주 중성이라는 것을 깨달았습니다. 즉, 그들은 원자의 행성 모델을 구축했습니다. 그리고 나서야 그들은 원자가 모든 (거의) 물질, 고체 결정 격자 또는 액체 몸체의 전체 질량을 구성한다는 것을 이해했습니다. 즉, 중성자를 가진 양성자는 원자핵에 단단히 자리잡고 있습니다. 그리고 빛이나 움직이는 전자처럼 당신이 손짓하면 되는 것이 아닙니다. 결과적으로 전류는 플러스에서 마이너스로 흐르지 않고 반대로 마이너스에서 플러스로 흐릅니다.

전기라는 단어는 호박을 뜻하는 그리스어에서 유래되었습니다. ελεκτρον .
호박은 침엽수의 화석화된 수지입니다. 고대인들은 호박을 천 조각으로 문지르면 가벼운 물체나 먼지를 끌어당긴다는 것을 알아냈습니다. 오늘날 우리가 정전기라고 부르는 이 현상은 에보나이트나 유리 막대 또는 단순히 플라스틱 자를 천으로 문지르면 관찰할 수 있습니다.

종이 냅킨으로 철저히 문지른 플라스틱 눈금자는 작은 종이 조각을 끌어당깁니다(그림 22.1). 머리를 빗을 때나 나일론 블라우스나 셔츠를 벗을 때 정전기 방전을 본 적이 있을 것입니다. 카시트에서 일어서거나 합성카펫 위를 걸은 후 금속 문손잡이를 만졌을 때 감전된 경험이 있을 수 있습니다. 이 모든 경우에 물체는 마찰을 통해 전하를 얻습니다. 그들은 마찰에 의해 전기가 발생한다고 말합니다.

전기 요금은 모두 동일한가요, 아니면 종류가 다른가요? 전하에는 두 가지 유형이 있다는 것이 밝혀졌는데, 이는 다음과 같은 간단한 실험을 통해 증명할 수 있습니다. 실에 플라스틱 자를 가운데에 걸고 천으로 잘 문지릅니다. 이제 다른 전기화된 통치자를 여기에 데려오면 통치자들이 서로 반발하는 것을 보게 될 것입니다(그림 22.2, a).
같은 방법으로 또 다른 전기를 띤 유리 막대를 하나로 가져오면 반발력을 관찰할 수 있습니다(그림 22.2,6). 대전된 유리막대를 전기가 통하는 플라스틱 자에 가져가면 끌어당겨집니다(그림 22.2, c). 눈금자는 유리막대와는 다른 종류의 전하를 갖고 있는 것으로 보입니다.
모든 충전 물체는 플라스틱에 끌리고 유리에 튕겨 나가거나 반대로 플라스틱에 튕기고 유리에 끌리는 두 가지 범주로 나뉘는 것이 실험적으로 확립되었습니다. 두 종류의 전하가 있는 것으로 보이며, 같은 종류의 전하는 밀어내고 다른 종류의 전하는 끌어당깁니다. 같은 전하는 밀어내고, 다른 전하는 끌어당긴다고 합니다.

미국의 정치가, 철학자, 과학자 벤자민 프랭클린(1706-1790)은 이 두 가지 유형의 전하를 양전하와 음전하라고 불렀습니다. 어떤 요금으로 전화를 하든 아무런 차이가 없었습니다.
프랭클린은 대전된 유리막대의 전하를 양전하로 간주할 것을 제안했습니다. 이 경우 플라스틱 자(또는 호박색)에 나타나는 전하는 음수가 됩니다. 이 합의는 오늘날에도 여전히 지켜지고 있습니다.

프랭클린의 전기 이론은 사실상 "하나의 유체" 개념이었습니다. 양전하는 주어진 물체의 정상적인 함량보다 "전기 유체"의 과잉으로 간주되었으며 음전하는 부족으로 간주되었습니다. 프랭클린은 어떤 과정의 결과로 한 몸에서 특정 전하가 발생하면 다른 몸에서도 같은 양의 반대 전하가 동시에 발생한다고 주장했습니다. 따라서 "양수"와 "음수"라는 이름은 대수적 의미로 이해되어야 하며, 따라서 어떤 과정에서든 신체가 획득하는 총 전하는 항상 0과 같습니다.

예를 들어, 플라스틱 눈금자를 종이 냅킨으로 문지르면 눈금자는 음전하를 얻고 냅킨은 동일한 양전하를 얻습니다. 요금이 분리되어 있지만 그 합계는 0입니다.
이 예는 확고하게 확립된 전하 보존의 법칙, 내용은 다음과 같습니다.

모든 과정에서 발생하는 총 전하는 0입니다.

이 법칙의 편차는 관찰된 적이 없으므로 에너지 및 운동량 보존 법칙만큼 확고하게 확립되어 있다고 생각할 수 있습니다.

원자의 전하

지난 세기에야 전하의 존재 이유가 원자 자체에 있다는 것이 분명해졌습니다. 나중에 우리는 원자의 구조와 그것에 관한 아이디어의 발전에 대해 더 자세히 논의할 것입니다. 여기에서는 전기의 본질을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 주요 아이디어에 대해 간략하게 논의하겠습니다.

현대 개념에 따르면 원자(다소 단순화됨)는 하나 이상의 음전하를 띤 전자로 둘러싸인 무거운 양전하 핵으로 구성됩니다.
정상 상태에서 원자의 양전하와 음전하는 크기가 동일하며 원자 전체는 전기적으로 중성입니다. 그러나 원자는 하나 이상의 전자를 잃거나 얻을 수 있습니다. 그러면 그 전하는 양수 또는 음수가 되며 그러한 원자를 이온이라고 합니다.

고체에서 핵은 고정된 위치 근처에 남아 진동할 수 있지만 일부 전자는 완전히 자유롭게 움직입니다. 마찰에 의한 대전은 서로 다른 물질에서 핵이 서로 다른 강도의 전자를 보유하고 있다는 사실로 설명할 수 있습니다.
종이 냅킨으로 문지른 플라스틱 눈금자가 음전하를 얻으면 이는 종이 냅킨의 전자가 플라스틱보다 덜 단단하게 유지되고 일부가 냅킨에서 눈금자로 이동한다는 것을 의미합니다. 냅킨의 양전하는 눈금자가 얻은 음전하와 크기가 같습니다.

일반적으로 마찰에 의해 전기를 띤 물체는 잠시 동안만 전하를 유지하다가 결국 전기적으로 중성 상태로 돌아갑니다. 청구 금액은 어디로 가나요? 이는 공기 중에 포함된 물 분자 위로 "배출"됩니다.
사실 물 분자는 극성입니다. 일반적으로 물 분자는 전기적으로 중성이지만 그 안의 전하는 균일하게 분포되어 있지 않습니다(그림 22.3). 그러므로 전기를 띤 자에서 나온 과잉 전자는 공기 중으로 "배출"되어 물 분자의 양전하를 띠는 영역으로 끌어당겨집니다.
반면에 물체의 양전하는 공기 중의 물 분자에 의해 약하게 유지되는 전자에 의해 중화됩니다. 건조한 날씨에는 정전기의 영향이 훨씬 더 두드러집니다. 공기 중에 물 분자가 적고 전하가 빨리 흐르지 않습니다. 습하고 비가 오는 날씨에는 제품이 오랫동안 충전을 유지할 수 없습니다.

절연체 및 도체

두 개의 금속구가 있다고 가정해 보겠습니다. 그 중 하나는 크게 전하를 띠고 다른 하나는 전기적으로 중성입니다. 예를 들어 쇠못과 연결하면 충전되지 않은 공은 빠르게 전하를 얻습니다. 나무 막대기나 고무 조각으로 두 공을 동시에 만지면 전하가 없는 공은 전하가 없는 상태로 유지됩니다. 철과 같은 물질을 전기 전도체라고 합니다. 목재와 고무는 부도체 또는 절연체라고 합니다.

금속은 일반적으로 좋은 전도체입니다. 대부분의 다른 물질은 절연체입니다(단, 절연체는 전기를 약간 전도합니다). 흥미롭게도 거의 모든 천연 재료는 이 두 가지 완전히 다른 범주 중 하나에 속합니다.
그러나 중간(또한 뚜렷하게 구분되는) 범주에 속하는 물질(규소, 게르마늄 및 탄소를 언급해야 함)이 있습니다. 그것들을 반도체라고 부릅니다.

원자 이론의 관점에서 볼 때, 절연체의 전자는 핵에 매우 단단히 결합되어 있는 반면, 도체에서는 많은 전자가 매우 약하게 결합되어 물질 내에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.
양전하를 띤 물체를 도체에 가까이 가져가거나 접촉하면 자유 전자가 빠르게 양전하를 향해 이동합니다. 물체가 음전하를 띠면 반대로 전자는 물체에서 멀어지는 경향이 있습니다. 반도체에는 자유 전자가 거의 없으며 절연체에는 거의 없습니다.

유도된 요금. 검전기

양전하를 띤 금속 물체를 다른 (중성) 금속 물체로 가져가 보겠습니다.

접촉 시 중성 물체의 자유 전자는 양전하를 띤 물체로 끌어당겨지며 그 중 일부는 이동하게 됩니다. 두 번째 물체에는 이제 특정 수의 음전하 전자가 부족하므로 양전하를 얻습니다. 이 과정을 전기 전도성으로 인해 대전이라고 합니다.

이제 양전하를 띤 물체를 중성 금속 막대에 더 가까이 가져가되 서로 닿지 않도록 합시다. 전자는 금속 막대를 떠나지 않지만 그럼에도 불구하고 대전된 물체를 향해 이동합니다. 막대의 반대쪽 끝에서 양전하가 발생합니다(그림 22.4). 이런 경우 금속봉의 끝부분에 전하가 유도(또는 유도)된다고 합니다. 물론 새로운 전하는 발생하지 않습니다. 전하는 단순히 분리되었지만 전체적으로 막대는 전기적으로 중성을 유지했습니다. 그러나 이제 막대의 가운데를 십자형으로 자르면 두 개의 대전된 물체를 얻게 됩니다. 하나는 음전하를 띠고 다른 하나는 양전하를 띠게 됩니다.

그림 1에 표시된 것처럼 금속 물체를 전선으로 지면(또는 예를 들어 지면으로 들어가는 수도관)에 연결하여 전하를 부여할 수도 있습니다. 22.5, 에이. 해당 주제는 근거가 있다고 합니다. 엄청난 크기로 인해 지구는 전자를 받아들이기도 하고 포기하기도 합니다. 이는 전하 저장고 역할을 합니다. 예를 들어 음전하를 띠는 물체를 금속 가까이 가져오면 금속의 자유 전자가 반발되고 많은 전자가 와이어를 따라 땅으로 이동합니다(그림 22.5,6). 금속은 양전하를 띠게 됩니다. 이제 전선을 분리하면 금속에 양전하가 유도되어 남아 있게 됩니다. 그러나 음전하를 띤 물체가 금속에서 제거된 후에 이렇게 하면 모든 전자가 돌아올 시간을 갖게 되고 금속은 전기적으로 중성을 유지하게 됩니다.

검전기(또는 간단한 전위계)는 전하를 감지하는 데 사용됩니다.

그림에서 볼 수 있듯이. 22.6, 그것은 몸체로 구성되어 있으며, 그 내부에는 종종 금으로 만들어진 두 개의 움직일 수 있는 잎이 있습니다. (때때로 하나의 잎만 움직일 수 있게 만들어집니다.) 잎은 금속 막대에 장착되어 몸체와 절연되어 있으며 외부에서 금속 공으로 끝납니다. 대전된 물체를 공에 가까이 가져가면 막대에서 전하의 분리가 발생하고(그림 22.7, a), 그림과 같이 나뭇잎도 비슷하게 대전되어 서로 밀어냅니다.

전기 전도성으로 인해 막대를 완전히 충전할 수 있습니다(그림 22.7, b). 어쨌든 전하가 클수록 잎이 더 많이 갈라집니다.

그러나 전하의 부호는 이런 방식으로 결정될 수 없습니다. 음전하는 동일한 양전하와 정확히 같은 거리로 잎을 분리합니다. 그럼에도 불구하고 검전경을 사용하여 전하의 부호를 결정할 수 있으며, 이를 위해서는 먼저 막대에 음전하를 부여해야 합니다(그림 22.8, a). 이제 음전하를 띤 물체를 검전기 볼로 가져오면(그림 22.8,6) 추가 전자가 잎으로 이동하여 더 멀리 이동합니다. 반대로, 공에 양전하가 가해지면 음전하가 감소하기 때문에 전자가 잎에서 멀어지고 더 가까워집니다 (그림 22.8, c).

검전경은 전기공학 초기에 널리 사용되었습니다. 매우 민감한 최신 전위계는 전자 회로를 사용할 때 동일한 원리로 작동합니다.

이 간행물은 D. Giancoli의 책 자료를 기반으로 합니다. "두 권으로 된 물리학" 1984년 2권.

계속됩니다. 다음 출판물에 대해 간략하게 설명합니다.

힘 에프하나의 대전체가 다른 대전체에 작용하는 것은 전하의 곱에 비례합니다 큐 1과 큐 2이며 거리의 제곱에 반비례합니다. 아르 자형그들 사이에.

의견과 제안을 받아들이고 환영합니다!

전기공학 개요

완료자: Agafonov Roman

루가농공업대학

모든 면에서 만족스러운 요금에 대한 간략한 정의를 내리는 것은 불가능합니다. 우리는 원자, 액정, 속도에 따른 분자 분포 등과 같은 매우 복잡한 형성과 과정에 대해 이해 가능한 설명을 찾는 데 익숙합니다. 그러나 오늘날 과학에 따르면 더 단순한 개념으로 나눌 수 없고 내부 메커니즘이 없는 가장 기본적이고 근본적인 개념은 더 이상 만족스러운 방식으로 간략하게 설명될 수 없습니다. 특히 물체가 우리의 감각에 의해 직접적으로 인식되지 않는 경우에는 더욱 그렇습니다. 전하가 지칭하는 것이 바로 이러한 기본 개념입니다.

먼저 전하가 무엇인지가 아니라 진술 뒤에 무엇이 숨겨져 있는지 알아 보겠습니다. 이 신체 또는 입자에는 전하가 있습니다.

여러분은 모든 신체가 더 단순한(현재 과학이 아는 한) 입자로 분할될 수 없는 작은 입자로 구성되어 있으므로 이를 기본이라고 부른다는 것을 알고 있습니다. 모든 기본 입자는 질량을 가지며 이로 인해 서로 끌어당깁니다. 만유인력의 법칙에 따르면 인력은 두 물체 사이의 거리가 증가함에 따라 상대적으로 천천히 감소합니다. 거리의 제곱에 반비례합니다. 또한 대부분의 기본 입자는 전부는 아니지만 거리의 제곱에 반비례하여 감소하는 힘으로 서로 상호 작용할 수 있지만이 힘은 중력보다 몇 배 더 큽니다. . 따라서 그림 1에 개략적으로 표시된 수소 원자에서 전자는 중력 인력보다 1039배 더 큰 힘으로 핵(양성자)에 끌어당겨집니다.

거리가 멀어짐에 따라 천천히 감소하고 중력보다 몇 배 더 큰 힘으로 입자가 서로 상호 작용하는 경우 이러한 입자는 전하를 가지고 있다고 합니다. 입자 자체를 하전이라고 합니다. 전하가 없는 입자는 있지만 입자가 없으면 전하도 없습니다.

하전 입자 사이의 상호 작용을 전자기라고 합니다. 전자와 양성자가 전기적으로 충전되어 있다고 말할 때 이는 특정 유형(전자기)의 상호 작용이 가능하다는 것을 의미하며 그 이상은 아닙니다. 입자에 전하가 부족하다는 것은 그러한 상호 작용을 감지하지 못한다는 것을 의미합니다. 질량이 중력 상호 작용의 강도를 결정하는 것처럼 전하는 전자기 상호 작용의 강도를 결정합니다. 전하는 질량 다음으로 기본 입자의 가장 중요한 특성으로, 주변 세계에서의 입자의 거동을 결정합니다.

따라서

전하는 전자기력 상호작용에 들어가는 입자나 물체의 특성을 나타내는 물리적 스칼라 양입니다.

전하는 q 또는 Q로 표시됩니다.

역학에서 물질점 개념이 자주 사용되는 것처럼 많은 문제의 해결을 크게 단순화할 수 있으며, 전하의 상호 작용을 연구할 때 점전하 개념이 효과적입니다. 점전하는 이 물체에서 관찰 지점 및 기타 대전체까지의 거리보다 크기가 훨씬 작은 대전체입니다. 특히 두 점전하의 상호작용에 대해 이야기하면 고려 중인 두 대전체 사이의 거리가 선형 치수보다 훨씬 더 크다고 가정합니다.

기본 입자의 전하는 제거되어 구성 요소로 분해되고 재조립될 수 있는 입자의 특별한 "메커니즘"이 아닙니다. 전자와 다른 입자에 전하가 존재한다는 것은 이들 사이에 특정 상호 작용이 존재한다는 것을 의미할 뿐입니다.

자연에는 반대 부호의 전하를 갖는 입자가 있습니다. 양성자의 전하를 양(+), 전자의 전하를 음(-)이라고 합니다. 물론 입자의 전하가 양의 부호를 갖는다고 해서 그것이 특별한 장점이 있다는 의미는 아닙니다. 두 가지 기호의 전하 도입은 단순히 하전 입자가 끌어당길 수도 있고 밀어낼 수도 있다는 사실을 표현합니다. 전하 표시가 같으면 입자는 반발하고, 전하 표시가 다르면 입자는 끌어당깁니다.

현재 두 가지 유형의 전하가 존재하는 이유에 대한 설명은 없습니다. 어쨌든 양전하와 음전하 사이에는 근본적인 차이가 없습니다. 입자의 전하 표시가 반대로 바뀌면 자연의 전자기 상호 작용의 특성은 변하지 않습니다.

우주에서는 양전하와 음전하가 매우 잘 균형을 이루고 있습니다. 그리고 우주가 유한하다면 총 전하는 아마도 0과 같습니다.

가장 놀라운 점은 모든 기본 입자의 전하 크기가 완전히 동일하다는 것입니다. 모든 하전된 기본 입자가 가지고 있는 기본 전하라는 최소 전하가 있습니다. 전하는 양성자처럼 양전하일 수도 있고 전자처럼 음전하일 수도 있지만 전하 계수는 모든 경우에 동일합니다.

예를 들어 전자에서 전하의 일부를 분리하는 것은 불가능합니다. 아마도 이것이 가장 놀라운 일일 것입니다. 어떤 현대 이론도 모든 입자의 전하가 동일한 이유를 설명할 수 없으며 최소 전하 값을 계산할 수도 없습니다. 다양한 실험을 통해 실험적으로 결정됩니다.

1960년대에 새로 발견된 기본 입자의 수가 놀랄 만큼 증가하기 시작한 이후, 강하게 상호 작용하는 입자는 모두 복합 입자라는 가설이 세워졌습니다. 더 근본적인 입자를 쿼크라고 불렀습니다. 놀라운 점은 쿼크가 기본 전하의 1/3과 2/3인 분수 전하를 가져야 한다는 것입니다. 양성자와 중성자를 생성하려면 두 가지 유형의 쿼크로 충분합니다. 그리고 최대 수는 분명히 6을 초과하지 않습니다.

불가피한 전하 누출로 인해 길이 표준 (미터)과 유사한 전하 단위의 거시적 표준을 만드는 것은 불가능합니다. 전자의 전하를 하나로 취하는 것은 자연스러운 일입니다(이것은 현재 원자 물리학에서 수행됩니다). 그러나 쿨롱 당시에는 자연에 전자가 존재한다는 사실이 아직 알려지지 않았습니다. 또한 전자의 전하량이 너무 작아 표준으로 사용하기 어렵다.

국제 단위계(SI)에서 전하 단위인 쿨롱은 전류 단위를 사용하여 설정됩니다.

1 쿨롱(C)은 1A의 전류에서 1초 동안 도체 단면을 통과하는 전하입니다.

1C의 전하는 매우 크다. 1km 거리에 있는 두 개의 전하들은 지구본이 1톤의 하중을 끌어당기는 힘보다 약간 작은 힘으로 서로 밀어냅니다. 따라서 작은 물체에 1C의 전하를 부여하는 것은 불가능합니다(약 크기는 몇 미터). 서로 반발하는 대전 입자는 그러한 몸체에 머물 수 없습니다. 이러한 조건에서 쿨롱 반발력을 보상할 수 있는 다른 힘은 자연적으로 존재하지 않습니다. 그러나 일반적으로 중성인 도체에서는 1C의 전하를 움직이는 것이 어렵지 않습니다. 실제로 127V의 전압에서 100W의 전력을 가진 일반 전구에서는 1A보다 약간 작은 전류가 설정됩니다. 동시에 1초 안에 1C에 거의 같은 전하가 십자가를 통과합니다. - 지휘자의 섹션.

전위계는 전하를 감지하고 측정하는 데 사용됩니다. 전위계는 금속 막대와 수평 축을 중심으로 회전할 수 있는 포인터로 구성됩니다(그림 2). 화살표가 있는 막대는 플렉시글라스 슬리브에 고정되고 원통형 금속 케이스에 배치되며 유리 덮개로 닫혀 있습니다.

전위계의 작동 원리. 양전하를 띤 막대를 전위계 막대에 접촉해 봅시다. 전위계 바늘이 특정 각도만큼 벗어나는 것을 볼 수 있습니다(그림 2 참조). 화살표의 회전은 대전체가 전위계 막대와 접촉할 때 전하가 화살표와 막대를 따라 분포된다는 사실로 설명됩니다. 막대의 전하와 포인터 사이에 작용하는 반발력으로 인해 포인터가 회전하게 됩니다. 에보나이트 막대에 다시 전기를 공급하고 전위계 막대를 다시 만져보겠습니다. 경험에 따르면 막대의 전하가 증가하면 수직 위치에서 화살표가 벗어나는 각도가 증가합니다. 결과적으로, 전위계 바늘의 편향 각도에 따라 전위계 막대로 ​​전달된 전하의 값을 판단할 수 있습니다.

알려진 모든 실험적 사실의 총합을 통해 우리는 전하의 다음 속성을 강조할 수 있습니다.

일반적으로 양전하와 음전하라고 불리는 두 가지 유형의 전하가 있습니다. 양전하를 띤 물체는 실크와의 마찰로 인해 전기가 통하는 유리와 같은 방식으로 다른 대전 물체에 작용하는 물체입니다. 양모와의 마찰에 의해 전기를 띠는 에보나이트와 같은 방식으로 작용하는 몸체를 음전하라고 합니다. 유리에서 발생하는 전하에 대해 "양성"이라는 이름을 선택하고 에보나이트에서 발생하는 전하에 대해 "음성"이라는 이름을 선택하는 것은 완전히 무작위입니다.

전하는 한 신체에서 다른 신체로 (예를 들어 직접 접촉을 통해) 이전될 수 있습니다. 체질량과 달리 전하는 주어진 신체의 필수 특성이 아닙니다. 다른 조건에서 동일한 신체가 다른 전하를 가질 수 있습니다.

전하는 전자기력 상호작용에 참여하는 입자나 물체의 특성을 나타내는 물리량입니다. 엘 z. 일반적으로 문자 q 또는 Q로 표시됩니다. 알려진 모든 실험 사실의 총합을 통해 우리는 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

일반적으로 양전하와 음전하라고 불리는 두 가지 유형의 전하가 있습니다.

전하는 한 신체에서 다른 신체로 (예를 들어 직접 접촉을 통해) 이전될 수 있습니다. 체질량과 달리 전하는 주어진 신체의 필수 특성이 아닙니다. 다른 조건에서 동일한 신체가 다른 전하를 가질 수 있습니다.

전하가 반발하는 것과 달리 전하는 끌어당깁니다. 이는 또한 전자기력과 중력의 근본적인 차이를 보여줍니다. 중력은 항상 인력입니다.

자연의 기본 법칙 중 하나는 실험적으로 확립된 법칙입니다. 전하 보존의 법칙 .

고립계에서는 모든 물체의 전하량의 대수적 합이 일정하게 유지됩니다.

큐 1 + 큐 2 + 큐 3 + ... +qn= const.

전하 보존의 법칙에 따르면 닫힌 신체 시스템에서는 단 하나의 기호에 대한 전하 생성 또는 소멸 과정을 관찰할 수 없습니다.

현대의 관점에서 전하 캐리어는 기본 입자입니다. 모든 일반 몸체는 양전하를 띤 양성자, 음전하를 띤 전자 및 중성 입자(중성자)를 포함하는 원자로 구성됩니다. 양성자와 중성자는 원자핵의 일부이며, 전자는 원자의 전자 껍질을 형성합니다. 양성자와 전자의 전하는 크기가 정확히 같고 기본 전하와 같습니다. 이자형.

중성 원자에서는 핵의 양성자 수는 껍질의 전자 수와 같습니다. 이 번호는 원자 번호 . 특정 물질의 원자는 하나 이상의 전자를 잃거나 추가 전자를 얻을 수 있습니다. 이 경우 중성 원자는 양전하 또는 음전하를 띤 이온으로 변합니다.

전하는 기본 전하의 정수를 포함하는 부분에서만 한 몸체에서 다른 몸체로 이동할 수 있습니다. 따라서 신체의 전하는 이산량:

이산적인 일련의 값만 취할 수 있는 물리량을 호출합니다. 양자화 . 기본 요금 이자형전하의 양자(가장 작은 부분)입니다. 소립자의 현대 물리학에서는 소위 쿼크의 존재가 가정됩니다. 즉, 부분 전하를 갖는 입자이지만 쿼크는 아직 자유 상태에서 관찰되지 않았습니다.

일반적인 실험실 실험에서는 전위계 - 금속 막대와 수평축을 중심으로 회전할 수 있는 포인터로 구성된 장치입니다.

전위계는 다소 조잡한 도구입니다. 그것은 전하들 사이의 상호작용의 힘을 연구하는 것을 허용하지 않습니다. 고정 전하의 상호 작용 법칙은 1785년 프랑스 물리학자 C. Coulomb에 의해 처음 발견되었습니다. 그의 실험에서 Coulomb은 자신이 설계한 장치인 비틀림 저울을 사용하여 대전된 공의 인력과 반발력을 측정했습니다(그림 1.1.2). ), 이는 매우 높은 감도로 구별됩니다. 예를 들어 평균대는 10 –9 N 정도의 힘의 영향을 받아 1° 회전했습니다.

측정 아이디어는 충전된 공이 정확히 동일한 충전되지 않은 공과 접촉하면 첫 번째 공의 전하가 두 공 사이에 균등하게 분배된다는 쿨롱의 뛰어난 추측을 기반으로 했습니다. 따라서 공의 전하를 두 번, 세 번 등으로 변경하는 방법이 나타났습니다. 쿨롱의 실험에서는 크기가 공 사이의 거리보다 훨씬 작은 공 사이의 상호 작용이 측정되었습니다. 이러한 충전체는 일반적으로 포인트 요금.

점전하는 이 문제의 조건에서 크기를 무시할 수 있는 대전체입니다.

다음도 있습니다:선형 전하 t(tau)=dq/dl, l-길이, 스레드의 dq-전하

표면 전하: σ =dq/ds s-표면적(cell/m 2)

부피 전하 p(ro)=dq/dv(셀/m3)

상호작용력은 뉴턴의 제3법칙을 따릅니다. 즉, 동일한 전하 부호를 갖는 반발력과 다른 부호를 갖는 인력입니다(그림 1.1.3). 고정 전하의 상호 작용을 정전기의 또는 쿨롱 상호 작용. 쿨롱 상호작용을 연구하는 전기역학 분야는 다음과 같습니다. 정전기 .

쿨롱의 법칙은 점전하체에 유효합니다. 실제로 쿨롱의 법칙은 대전된 물체의 크기가 그 사이의 거리보다 훨씬 작은 경우 잘 충족됩니다.

비례 요인 케이쿨롱의 법칙에서는 단위계의 선택에 따라 달라집니다. 국제 SI 시스템에서는 충전 단위를 다음과 같이 사용합니다. 펜던트(Cl).

펜던트 1A의 전류에서 1초 동안 도체 단면을 통과하는 전하입니다. SI의 전류(암페어) 단위는 길이, 시간, 질량의 단위와 함께 사용됩니다. 기본 측정 단위.

계수 케이 SI 시스템에서는 일반적으로 다음과 같이 작성됩니다.

경험에 따르면 쿨롱 상호작용력은 중첩 원리를 따릅니다.

대전된 물체가 여러 개의 대전된 물체와 동시에 상호작용하는 경우, 주어진 물체에 작용하는 결과적인 힘은 다른 모든 대전된 물체에서 이 물체에 작용하는 힘의 벡터 합과 같습니다.

중첩의 원리는 자연의 기본 법칙이다. 그러나 유한한 크기의 대전체(예: 두 개의 전도성 대전 공 1과 2)의 상호 작용에 관해 이야기할 때는 이 방법을 사용하는 데 약간의 주의가 필요합니다. 세 번째 충전된 공을 두 개의 충전된 공 시스템으로 가져온 경우 1과 2 사이의 상호 작용은 다음과 같이 변경됩니다. 전하 재분배.

중첩의 원리는 다음과 같습니다. 주어진 (고정) 전하 분배모든 물체에서 두 물체 사이의 정전기 상호 작용의 힘은 다른 대전 물체의 존재에 의존하지 않습니다.