Elektromagnētiskā lauka avoti
Elektromagnētiskā lauka avoti var būt elektriskais lādiņš un/vai elektriskā strāva.
Elektriskais lādiņš
labot šo sadaļuElektrisko lādiņu fizikā apzīmē ar un tā mērvienība ir kulons (C).
Elektriskais lādiņš var būt pozitīvs vai negatīvs.
Pozitīvu lādiņu veido protoni, savukārt negatīvu lādiņu - elektroni.
Lādiņiem piemīt elektriskā lādiņa nezūdamības likums.
Tilpuma lādiņa blīvums
labot šo sadaļuTilpuma lādiņa blīvumu fizikā apzīmē ar
Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir integrālis
Virsmas lādiņa blīvums
labot šo sadaļuVirsmas lādiņa blīvumu apzīmē ar
Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir integrālis
Lineārais lādiņa blīvums
labot šo sadaļuLineāro lādiņa blīvumu apzīmē ar
Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir integrālis
Delta funkcija
labot šo sadaļuPieņemsim, ka uz ass punktā atrodas punktveida lādiņš . Visos ass punktos lādiņa blīvums , izņemot punktu , kurā tas ir bezgalīgi liels, jo punktam nav tilpuma.
Lai gan funkcija nav nepārtraukta, to var izteikt matemātiski šādi:
-
- kur
Vēl jābūt izpildītam šādam nosacījumam:
- ,
kurš nepieciešams, lai iegūtu galīgu lielumu .
Vairāku lādiņu blīvums
labot šo sadaļuSituācija ir līdzīga, ja uz ass diskrētos punktos izvietoti punktveida lādiņi un sistēmas pilnais lādiņš ir . Arī šādu lādiņu izvietojumu var izteikt ar funkcijām .
Un līdz ar to
Elektriskā strāva
labot šo sadaļuElektriskā strāva - daļiņu (lādiņnesēju) orientēta plūsma. Elektriskā strāva vielā var plūst tad, ja tajā pietiekamā koncentrācijā eksistē brīvi lādiņnesēji, kas var pārvietoties makroskopiskā attālumā. Par šādām vielām saka, ka tās labi vada elektrisko strāvu jeb tie ir vadītāji. Lai strāva plūstu, vadītājā jāpastāv elektriskajam laukam, kuru rada elektroenerģijas avots. Elektriskā lauka spēks izraisa lādiņnesēju kustību. Lādiņnesēji var būt an brīvie elektroni metālā, pozitīvie un negatīvie joni gāzēs, šķidrumos, plazmā u.tml.
Elektriskās strāvas virziens
labot šo sadaļuPar elektriskās strāvas virzienu pieņemts uzskatīt pozitīvo lādiņnesēju kustības virzienu. Tāpēc, ja strāva ir negatīvu elektronu plūsma (kā, piemēram, metālos), tad strāvas virziens ir pretējs elektronu orientētās kustības virzienam.
Elektriskās strāvas stiprums
labot šo sadaļuElektriskās strāvas stiprums ir elektriskais lādiņš , kurš noteiktā laikā izplūst caur vadītāja šķērsgriezuma laukumu.
Precizējot, strāvas stipruma formula ir:
-
- kur
- - lādiņš, kurš izplūda caur vadītāja šķērsgriezuma laukumu
- - laika intervāls, kad notiek lādiņa plūsma
- kur
Elektriskās strāvas tilpuma blīvums
labot šo sadaļuElektriskās strāvas tilpuma blīvumu apzīmē ar
Ja lādiņnesēji pārvietojas tilpumā, tad to plūsmas līnijas šķērso virsmu
Saistība ar lādiņa tilpuma blīvumu
labot šo sadaļu-
- kur
- - lādiņu orientētās kustības vidējais ātrums
- kur
Elektriskās strāvas virsmas blīvums
labot šo sadaļuElektriskās strāvas virsmas blīvumu apzīmē ar
Ja lādiņnesēji pārvietojas pa ķermeņa (vada) virsmu, tad to plūsmas līnijas šķērso līniju , kura veido šo virsmu.
-
- kur
- kur