Kwa nini madeni huongezeka kwenye eneo la ukaribu wa mchakato?

Ukosefu wa madhara kujaza katika maeneo machache ya mwambaji unaweza kuelezea kutumia sadala kadhaa muhimu za elektrositati. Hapa kuna maelezo zaidi:

1. Uhusiano kati ya nguvu ya chanzo na nukta ya upanuli

Kwenye pembeni la mwambaji, mistari ya chanzo yanapaswa kuwa vingine kwa pembeni. Hii inamaanisha kwamba kwenye sehemu yoyote ya pembeni la mwambaji, nguvu ya chanzo E ni tofauti kwa asilimia na nukta ya upanuli R. Kwa hisabati, hii inaweza kutathmini kama:

E ∝ 1/R

E ∝ 1/R

Katika maeneo machache, nukta ya upanuli R ni ndogo, hivyo nguvu ya chanzo E ni kubwa. Vipaka, katika maeneo mawili au mazuri, nukta ya upanuli R ni kubwa, na nguvu ya chanzo E ni ndogo.

2. Uhusiano kati ya ukunguaji wa madhara na nguvu ya chanzo

Kulingana na sheria ya Gauss, ukunguaji wa madhara σ kwenye pembeni la mwambaji unaelekeana mara moja kwa nguvu ya chanzo E:

σ ∝ E

Tangu nguvu ya chanzo ni kubwa katika maeneo machache, ukunguaji wa madhara katika maeneo haya pia ni juu. Hii inamaanisha kuwa madhara mengi zinajaza katika maeneo machache.

3. Kuondokanya Nishati ya Uwezo

Nguvu ya chanzo ndani ya mwambaji ni sifuri, hivyo uwezo kwenye pembeni la mwambaji ni sawa. Ili kupata hali hii, madhara huongeza kwenye pembeni la mwambaji ili kukusanya nishati ya uwezo ya mfumo. Katika maeneo machache, madhara huonekana kuhusu sababu ya nguvu ya chanzo imara katika maeneo haya husababisha madhara mingine, bila kusababisha nishati ya uwezo wa mfumo.

4. Usambazaji wa Mistari ya Chanzo

Kwenye pembeni la mwambaji, mistari ya chanzo yanapaswa kuwa vingine kwa pembeni. Katika maeneo machache, ambapo nukta ya upanuli ni ndogo, mistari ya chanzo yanapata kujaza, ambayo hupeleka kwenye kujaza madhara. Vipaka, katika maeneo mawili au mazuri, mistari ya chanzo yanapata kujaa, ambayo hupeleka kwenye ukunguaji wa madhara wa chini.

5. Mfano wa Kutatua: Utaratibu wa Corona

Utaratibu wa corona ni mfano wa kutatua wa kujaza madhara katika maeneo machache. Wakati sehemu machache ya mwambaji inajaza madhara mengi, nguvu ya chanzo inakuwa imara, isipokuwa inaweza kuchanga atom za hewa zisizotengenezwa, ambayo hupeleka kwenye utaratibu wa corona au spark discharge. Uhusiano huu unapatikana katika mitandao ya umeme imara, lightning rods, na vifaa vingine vyenye viwango vya umeme imara.

Mfano

Sababu zinazowezesha madhara kujaza katika maeneo machache ya mwambaji ni:

• Nguvu ya chanzo ni tofauti kwa asilimia na nukta ya upanuli: Katika maeneo machache, nukta ya upanuli ni ndogo, na nguvu ya chanzo ni imara.

• Ukunguaji wa madhara unaelekeana mara moja kwa nguvu ya chanzo: Maeneo yenye nguvu ya chanzo imara yanapata ukunguaji wa madhara wa juu.

• Kukusanya nishati ya uwezo: Madhara huonekana kuhusu sababu ya nguvu ya chanzo imara katika maeneo haya ili kukusanya nishati ya uwezo ya mfumo.

• Usambazaji wa mistari ya chanzo: Mistari ya chanzo yanapata kujaza katika maeneo machache, ambayo hupeleka kwenye kujaza madhara.

• Sadala hizo hazitumaini kujaza madhara katika maeneo machache ya mwambaji, ambayo hupeleka kwenye tabia inayonekana.