fizika idióták számára

az elektromágnesességhez csak annyit kell tudnia, hogy mi történik, ha + vagy – díjak, mi történik, ha közel kerülnek, és mi történik, amikor mozognak. Ez az! Az összes nem kvantum EM esetében csak 5 képletre van szüksége.,a Lorentz-egyenlet írja le az összes elektromos, mágneses, fény, hang, sugárzás, valójában a legtöbb fizika:

(1) a

(2)

(3) a

(4) a

(5)

Milyen rossz lehet egy témát, ha lehet leírni minden csak 5 egyenletek, valószínűleg illik őket egy beermat., Most, hogy látta a következtetést, mehetünk az elejére, és részletesen elolvashatjuk az egész történetet. Hacsak nem csinálsz egy egyetemi tanfolyam akkor megússza nem tudta pontosan, hogy mit jelent az egyenlet, vagy nem, de ezen az oldalon fogja magyarázni őket később, először lehetővé teszi, hogy újra az alapokat.

az alapok

A töltés 2 típusból áll, pozitív és negatív, és Coulombokban (C) mérik. Ha van egy díjat a saját bocsát ki egy mező minden irányban. A töltés mezőjét az E képviseli, mint az E-lectricitásban., Ha újabb töltést tesz a mezőre, akkor erőt tapasztal. Mint a díjak taszítják, ellentétben a díjak vonzzák. Minél nagyobb a töltés, annál erősebb az erő, és minél távolabb van a töltés, annál gyengébb az erő, pontosan az, amire számíthat. Ezt a kapcsolatot a Coulombs-törvény képviselheti;

és

div id=”0caf981710″>”s a két töltés, és a köztük lévő távolság négyzet., A másik bit csak egy állandó, amely nagyjából megegyezik a 9000000000-rel. (E törvény pontos levezetése itt található). Ezekből látható, hogy az erő csak a mezőidők bármilyen töltéssel, . Ezzel ki tudja dolgozni a mezőt vagy erőt a részecskék vagy atomok között, vagy bármi töltéssel, feltéve, hogy nem mozognak. Ha elkezd egy díjat mozgó más dolgok történnek.

Stuff Moving

amint a töltés elindul, egy másik mezőt hoz létre., Az új mező a mágnesesség, amelyet B képvisel, mint a B-magmatizmusban?

Az oka, B, egyszerűen ez volt a második dolog, amit a betűrendes lista:

  • Elektromágneses vektor lehetséges: Egy
  • a Mágneses indukció: B
  • Teljes elektromos áram: C
  • Elektromos elmozdulás: D
  • Electromotive erő: E
  • Mechanikai erő: F
  • a Sebesség a lényeg: G
  • Mágneses intenzitás: H

(Ez is magyarázza, ahol H származik az érdeklődők számára).,

tehát most a részecske vagy atom vagy bármi, aminek 2 mezője jön ki. A teljes egyenlet, amely leírja, hogy mindkét mező hogyan hat egy részecskére,

, amelyet Lorentz erőnek neveznek. A szimbólum nem jelenti a szorzást, ebben az összefüggésben Keresztterméket jelent. Ez alapvetően egy rövid írásmód ” times szorozza meg a szög szinuszát”., Ennek oka az, hogy a mező 90° – on tolja, amelyhez valaha irányozza a mutatót,és melyik irányba halad. Most, hacsak nem te teszed ŐKET elmúlt Egy-szint elfelejtheted az irányban, illetve szögek pedig csak írni

Ha bővíteni a fenti kifejezés van

De lehet már leírni ezeket a biteket, csak Coulombs Törvény., Továbbá, a-szinten vagy a helyzet alatt valószínűleg egyszerűsítésre kerül, így csak a és mezőket kell külön figyelembe venni., Tehát valószínűleg csak a következő két képlet egyikét kell használnia:

az erő és atöltődik,ésa korábban leírt két mező ésa mozgó töltés sebessége., Az elektromos mezőt Newton/coulomb si egységeiben () vagy egyenértékűen, volt / méter () mérik. A mágneses mező az SI egység Teslas (T), egyenértékű Webers négyzetméterenként () vagy voltos másodperc négyzetméterenként ()

Áramkörök

Most nem vagyok nagy rajongója áramkörök, soha nem is voltam, most remélhetőleg nem lesz elég profi, hogy utáljam őket, nem jön át ez a rész, de ha igen bocsánatot kérek előre is., Ha tényleg elkezdek küzdeni a gyűlöletemmel, akkor lehet, hogy egy második írót kell hívnom

az áramkörök alapvetően csak egy sor mozgó töltés az alkalmi objektummal vagy eszközzel az áramlást befolyásoló módon. Most, amikor azt mondom, az elektronok mozognak a legtöbb ember úgy gondolja, hogy a gyorshajtás körül közel a fénysebesség, de ez rossz. A tényleges elektronok rendkívül lassan mozognak, ez a hullám gyorsan halad. Mint fentebb említettük, mint a töltések taszítják, így az egyik elektron a másik mellé, és akkor mozog egymástól., Egy vezeték áramának köszönhetően alapvetően elektroncsöve van, és az egyik végéhez hozzáad egyet, ami miatt a következő elektron lefelé mozog, ami viszont a következőt nyomta stb. Tehát van egy mexikói hullámszerű hatása, amely gyorsan mozog, de maguk az elektronok csak lassan mozognak.

az áramkörök általában különböző objektumokat és eszközöket tartalmaznak, attól függően, hogy mire valók, és attól függően, hogy hogyan állítod be őket az áramkörben, attól függ, hogy hogyan számítasz mindannyian.

melyik?,

ha az összes komponenst zárt hurokban állítja be, mint így

akkor azt mondjuk, hogy az összes összetevő sorozatban. Ha olyan elágazási útvonalakkal állítja be őket, mint az so

akkor azt mondjuk, hogy az összetevők párhuzamosan vannak. Azt is, hogy áramkörök, amelyek keveréke a sorozat és a párhuzamos szakasz, mint így

erősítők, volt és Ohm (Oh my!,)

A mozgó töltéseket áramnak nevezzük, és az erősítők (a) SI egységében mérjük. Amper összegével egyenértékű felelős eltelt egy bizonyos idő, így 2 coulombs 6 másodperc lesz egyenértékű 0.3 A. Ez, mint a legtöbb dolog a fizika lehet kifejezni egy szép képlet, hogy megtanulják,

egy Másik fontos gondolat, az áramkör a Feszültséggel vagy Potenciális Különbség. A voltok alapvetően az elektromos potenciál különbsége két különböző ponton., A 2 pont közötti elektromos potenciál

ahol a és . Ez alapvetően mezőidők távolság.

egy másik fontos ötlet az áramkörök esetében az ellenállás. Az ellenállás alapvetően annak mértéke, hogy mennyi ellenállás ellenzi az elektromos áramot., Szinte minden tárgy, vagy eszköz, egy áramkört, mert ellenállás kiszámítására a teljes ellenállás az áramkörben használt egy vagy több ezeket a szabályokat

Az egyik legfontosabb, alapvető egyenlet áramkörök Ohm törvénye, valamint vonatkozik, áram, feszültség, ellenállás.

the Deep End

ez az. A klasszikus EM ennél nem mélyebb., Ezek a 4 az EM összes mezőjének alapvető egyenlete. Lehet, hogy egy kicsit, hogy a fejed körül, de ha egyszer ezt kell minden értelme, fajta.,

Ha nem tudom, integráció, differenciálás azt javaslom, hogy feje fölött a Beilleszkedési szakasz, vagy a Differenciálás a részben megpróbálom elmagyarázni, de majd én elsősorban összpontosít a fizika.

Gauss ‘Law

Ok akkor először van Gauss’ Law.,

Ez azt mondja, hogy az elektromos mező integrálja, , zárt területen keresztül egyenlő a teljes töltéssel.a terület, osztva . a Szabad Tér Permitivitásának nevezett állandó, és a fizika egész területén megjelenik a mellett, amely a Szabad Tér permeabilitása., Ez az egyenlet azt jelenti, hogy bármilyen zárt felületet felvehet, és megtalálhatja a mezőt, feltéve, hogy meg tudja csinálni a matematikát. Általában nem lehet. azonban vannak olyan esetek, amikor a szép és könnyű. Olyan esetek, amikor a mező egyenletesen jön ki a felületen., Az ügy

  • Egy Gömb felszínén körül egy pont vagy gömb
  • Egy Hengeres felület körül végtelen vezeték
  • Egy sima felületre, mint egy szakasza, végtelen sík

elismerem, hogy ez a hang homályos, elvont szóval én fogja bemutatni a támogatás egy diagram.

ezek a Gauss-felületek., Alapvetően ezekkel a felületekkel csak az életet könnyíti meg. Csak győződjön meg róla, hogy a felület mindig azonos távolságra van a töltésforrástól, és hogy a mező mindig 90 fokon megy keresztül. Akkor majd dolgozzanak ki az integrál a szemed zárva, hogy könnyű. Gauss törvényének bal oldala a választott alak felületének e-szorosává válik.

  • egy gömbfelület lesz, ahol a gömb sugara.,
  • egy hengeres felület lesz, ahol és a henger hossza és sugara.
  • egy szabályos felület lesz, ahol a végtelen felület feletti és alatti terület (2-es tényezőre van szükség, mivel a mező a felszín felett és Alatt 90 fokos).,

So Gauss’ law for a sphere becomes

Which was introduces earlier as Coulombs Law, now you know where it came from., Gauss törvénye egy végtelen töltési vonalra csak

most ebben valami újat vezettek be, . Ha végtelen töltöttségi vonal van, akkor a teljes töltés végtelen, és nem lehet tudni, hogy ebből a végtelen töltésből mennyi lenne a Gauss felületén., Itt jön be a , az egységhosszra eső töltési értéke, tehát ha =4cm és 5 métered van, akkor a töltés csak 20C. minden is, csak egy érték a díjat.

egy végtelen felületre gauss törvénye

ismét új szimbólum került hozzáadásra, de ugyanúgy, mint az előtte., csak a töltés egységnyi területen, így ha =5cm és van egy 100m terület a teljes töltés 500C.

feltöltött gyűrű

tegyük fel, hogy van egy feltöltött gyűrűd, és tudnod kell az abból előállított mezőt. Ismét a fizika egyik legfontosabb eszközét fogjuk alkalmazni, megkönnyítve a dolgokat. Először csak a gyűrű tengelye mentén nézzük meg a mezőt, különben a dolgok túl bonyolultak, és nem éri meg az erőfeszítést., Most vegyünk egy nagyon kis részt a gyűrűből, és mondjuk azt, hogy ez egy gömb. Ez nem igazán igaz, de minél kisebbre tesszük a szakaszt, annál inkább hasonlíthatunk egy pontdíjra. Tehát van valami, mint ez

meg szeretné találni a mezőt egy ponton a tengely mentén a gyűrű teljes töltés és sugara . A kis négyzet alakú rész a tetején, ez az a rész, amit feltételez, egy töltött gömb., Most nem tudjuk, hogy mennyi töltés van abban a kis részben, mivel bármilyen méretűvé teheti, ezért csak a díjat hívjuk, kis mennyiségű . Tehát most már

most, ha belegondolsz, minden kicsit a gyűrű a tengely felett lenyomva lesz legyen egyenlő bit a tengely alatt felfelé. Ugyanez lesz a gyűrű bal és jobb oldalán és minden más részén is., Tehát a gyűrű összes ereje csak a tengely mentén működik. Ahhoz, hogy csak ezt a bitet dolgozzuk ki, néhány trig-et kell használnunk. Meg kell szorozni a mezőt az axiális komponens megszerzéséhez.,

As you may or may not know can also be described (using SOH CAH TOA) by the following relationship for our situation

As is the adjacent side and is the hypotenuse., Tehát most van

azonban nem tudjuk, hogy mi is. Ismerjük a lemez sugarát, , valamint a lemeztől való távolságot, .,az

Most szeretnénk megszabadulni, hogy a , tehát integrálni

Most már tudjuk, hogy a diagram az elején, hogy a teljes díjat a lemez , így ha összeadjuk az összes apró a teljes kellene , tehát a szerves csak .,

div>tehát ott van ez, a mező egy feltöltött lemezről. Minden, amire szükséged van, a mező egy pont, és néhány trig tudás, és meg tudod oldani. Megadhattam volna neked a végső megoldást, de így láthatod, honnan jött, és ha elfelejted, akkor talán ki tudod dolgozni az első alapelvekből, mint fent.,

Gauss ‘Law for Magnetism

ez szép és könnyű, de van néhány nagy következménye. Gauss mágnesességre vonatkozó törvénye:

olyan, mint a közönséges gauss-törvény, amely egy mezőt ír le, ezúttal a mágneses mezőt, . Azt mondja, hogy a B integrálja zárt felületen, nulla. Semmi. Minden mezővonalnak, ami kijön a felszínről, van egy megfelelője, ami bemegy. Nincs általános mező., Ez azt jelenti, hogy lehetetlen megszerezni a mágneses mező forrásait. Míg az elektronok és protonok a mező eredete, ahonnan a mezővonalak eltérnek vagy konvergálnak, nincs mágneses analóg. A mágneses mező vonalai mindig zárt hurkok, nincs indítás, nincs vége. Ez természetesen nem akadályozta meg az embereket abban, hogy felkészüljenek arra az esetre, ha mágneses monopolt találnánk.

ez az egyenlet szépnek tűnhet, de önmagában teljesen haszontalan., Általában egy 0 eredmény a fizikában nagyon fontos, ez azt jelenti, hogy valami különleges történik, itt azt mutatja, hogy a mágneses monopóliumok nem léteznek.

Faraday Law

most a dolgok egyre összetettebbek, itt van a Faraday-törvény,

minden egyes biten végigvezetem, hogy megmutassam, mit jelent valójában. Először a bal oldalunk van, ami könnyű. Gauss törvényéhez hasonlóan csak az integrál van egy másik dolog felett., Ahelyett, hogy a teljes mezőt egy felületen keresztül találnánk, , most megtaláljuk a teljes mezőt egy zárt hurok körül . Ez minden, ami különbözik a bal oldalon, nincs több felület, csak zárt hurkok. Most a jobb oldalon. Először is van egy mínusz, megjegyezve, hogy bonyolult erről. Miért lesz később elmagyarázni. Következő egy másik integrál, és ez szörnyen néz ki. A szimbólum alapvetően egy kis változást jelent., Tehát a és a , ahol az idő. Az egész a változás mértéke , annak mértéke változik () egy adott időben (). És ezt integrálják egy területre., a zárt hurokban lévő terület , ha véletlenszerű squiggly dolgot rajzol, ügyelve arra, hogy a vonal ne keresztezze magát, és csatlakozzon önmagához, akkor a vonal körüli hosszúság a és a vonal belsejében található terület a . Egyszerű igen? Tehát a teljes egy hurok körül megegyezik a változó mínusz a hurokon keresztül.

mi történik, ha nincs?, Nos, nincs tehát nulla, ami az integrál 0, tehát nem . Mi történik, ha állandó ? Ismét jelentése 0. Tehát nulla, ami az integrál 0, tehát ismét no . Csak egy mezőt indukálhat a változó mezőből.,

a mínusz jel fontossága abból adódik, hogy mezők létrehozása mezők és mezők létrehozása mezők (ahogy Faraday és amper törvényei is mutatják). Ha a mínusz nem lenne ott, akkor a mezők folyamatosan építenének és építenének, végül végtelen energiát adva, és ez nem megengedett!

Ampère-Maxwell Law

Maxwell Utolsó egyenlete az Amper-Maxwell-törvény., Csakúgy, mint az első két törvény hasonló volt, így az utolsó kettő, van egy minta számukra ebben a sorrendben, hogy megkönnyítheti őket emlékezni. egy terület felett,egy terület felett,egy hurok körül, végül egy hurok körül. Az egyenlet

bal oldali, egyszerű, integrált B körül egy zárt hurok. Jobb oldali, nem olyan könnyű., Először hagyjuk figyelmen kívül a bit, visszajövök, hogy. A kivételével nagyon hasonlít a Faraday-törvényhez. Van egy másik változó mező integrálva egy területen, de ezúttal a . Ezúttal azonban ahelyett, hogy megszorozzuk mínusz 1-gyel, megszorozzuk a – vel. Ez ismét két nagyon fontos érték a fizikában, egyedül és együttesen. Ezek középpontjában EM., Tehát a mágneses mező egy hurok körül csak egyenlő a változó e mező megy át rajta alkalommal , de akkor meg kell adni egy kicsit. Ez a bit. Ez csak az aktuális megy körbe a hurok alkalommal , ez azért van, mert, mint mondta a cucc mozgó, ha van egy mozgó töltés, azaz egy áram, akkor kap egy mágneses mező. Tehát össze kell adnia a két bitet. Tessék, kész.,

egy Másik Formája a mélyvízbe

valamint írásban Maxwell egyenletek fenti, úgynevezett szerves formában, azt is írni őket differenciális formában, mint olyan

Még Egy Formája a mélyvízbe

Írás Maxwell egyenletek a fenti két formája van egy egyszerűsítése., Mind az integrált forma, mind a differenciál forma vektoros egyenletek, és ezek megtakarítják, hogy a és mezőket mind a három dimenzióban ki kell írni.,div id=”a2ea6619e6″>

Well iot turns out you can also compactify the four vector Maxwell equations into two tensor equations like so

Here is a vector with four components, sometimes called the 4-current, and is a 4×4 matrix called the electromagnetic tensor.,

(6)

(7)

a fénysebesség. Avagycsak mondd meg, hol az a vektor vagy mátrix, hogy nézze, de megtévesztésig egy 0-val kezdődnek, tehát avagy(nem tévesztendő össze aa köbön). Ugyanaz a, tehátés

Share

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük