Cтраница 2
![]() |
Схема прибора для измерения и определения направления силовых линий ( Ю. Штайнер. [16] |
Двойной зонд вставляется в особое приспособление, которое дает возможность двигать его во взаимно перпендикулярных направлениях и позволяет точно определить его местонахождение в электролитической ванне. Для определения эквипотенциальных и силовых линий в ванне измеряется разность потенциалов между концами двойного зонда. Для нахождения эквипотенциальной линии двойной зонд вращают вокруг своей оси до такого положения, гкжа разность потенциалов между проволочками зонда не будет равна нулю. Это положение соответствует направлению эквипотенциальной линии. Для нахождения силовых линий двойной зонд вращается вокруг своей оси до получения максимального значения разности потенциалов. В этом случае линия, соединяющая концы зонда, будет соответствовать направлению силовых линий. Электрическое поле, снятое этим методом, представлено на ряс. [17]
Силовые линии ортогональны ( перпендикулярны) к эквипотенциальным линиям везде, где сила не обращается ни в нуль, ни в бесконечность. В случае поля тяготения Земли эквипотенциальные и силовые линии соответственно горизонтальны и вертикальны. [18]
Эти кривые образуют ортогональные семейства эллипсов и софокусных гипербол с фокусами F и F, отстоящими друг от друга на расстоянии Id. Рассмотрим эллипсы и гиперболы соответственно как эквипотенциальные и силовые линии некоторого плоского электростатического поля. В пространстве эквипотенциальные поверхности представляют собой эллиптические цилиндры. [19]
Обычно это имеет место для всех физически разумных функций. Поэтому ортогональные семейства кривых ( например, эквипотенциальные и силовые линии) в одной плоскости останутся ортогональными при отображении в другую плоскость, хотя и могут быть совершенно искажены в целом. Преобразование этого вида называется конформным отображением или конформным преобразованием. [20]
Уместно также заметить, что, применяя изложенный метод, можно не только рассчитать величину емкости цепи, но и найти всю картину поля. Для этого достаточно построить в отраженной картине зеркальные изображения эквипотенциальных и силовых линий исходного поля. На рис. 2.9 такие построения приведены только для двух эквипотенциальных линий и двух силовых линий поля. [21]
Зондовые измерения показывают, что постоянство градиента потенциала, характерное для однородного столба, нарушается в анодной области. Внизу на рис. 229, так же как и на остальных, показаны эквипотенциальные и силовые линии электрического поля. [22]
Непосредственный эксперимент на промышленной установке не всегда возможен, поэтому электрические поля изучают на различных моделях, чаще всего электрических. Сплошной электропроводной средой может служить металлическая фольга, электропроводная бумага или растворы электролитов. Электрическое поле в этом случае исследуют с помощью так называемого метода двойного зонда [11], построением эквипотенциальных и силовых линий. [23]
И обратно: если задано какое-либо конформное отображение Z f ( z), то с помощью функций Х ( х, у), Y ( х, у) можно решить соответствующую электростатическую задачу. Выражения X ( х, у) const и Y ( x, у) const представляют собой уравнения эквипотенциальных и силовых линий. [24]