Gaya Ampere adalah gaya yang ditimbulkan oleh medan magnet pada suatu penghantar yang membawa arus yang ditempatkan pada medan tersebut. Besarnya gaya ini dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Ampere. Hukum ini mendefinisikan gaya yang sangat kecil untuk suatu bagian konduktor yang sangat kecil. Hal ini memungkinkan penerapan hukum ini pada konduktor dengan berbagai bentuk.
Formula 1 - Hukum Ampere
B induksi medan magnet, yang di dalamnya terdapat penghantar berarus
SAYA kekuatan saat ini di Penjelajah
dl elemen yang sangat kecil dari panjang konduktor yang membawa arus
alfa sudut antara induksi medan magnet luar dan arah arus dalam penghantar
Arah gaya Ampere ditentukan menurut aturan tangan kiri. Kata-kata dari aturan ini adalah sebagai berikut. Bila tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga garis induksi magnet bidang luar masukkan telapak tangan, dan empat jari yang terulur menunjukkan arah pergerakan arus pada konduktor, sambil ditekuk pada sudut siku-siku ibu jari akan menunjukkan arah gaya yang bekerja pada elemen konduktor.
Gambar 1 - aturan tangan kiri
Beberapa masalah muncul ketika menggunakan aturan tangan kiri jika sudut antara induksi medan dan arus kecil. Sulit untuk menentukan di mana seharusnya telapak tangan terbuka berada. Oleh karena itu, untuk menyederhanakan penerapan aturan ini, Anda dapat memposisikan telapak tangan Anda sedemikian rupa sehingga tidak memuat vektor induksi magnet itu sendiri, melainkan modulnya.
Dari hukum Ampere dapat disimpulkan bahwa gaya Ampere akan sama dengan nol jika sudut antara garis medan induksi magnet dan arus adalah sama dengan nol. Artinya, konduktor akan ditempatkan di sepanjang garis tersebut. Dan gaya Ampere akan mempunyai nilai maksimum yang mungkin untuk sistem ini jika sudutnya 90 derajat. Artinya, arus akan tegak lurus terhadap garis induksi magnet.
Dengan menggunakan hukum Ampere, Anda dapat mengetahui gaya yang bekerja dalam sistem dua konduktor. Mari kita bayangkan dua konduktor yang panjangnya tak terhingga dan terletak berjauhan satu sama lain. Arus mengalir melalui konduktor ini. Gaya yang bekerja dari medan yang ditimbulkan oleh penghantar berarus nomor satu pada penghantar nomor dua dapat direpresentasikan sebagai:
Formula 2 - Kekuatan ampere untuk dua orang konduktor paralel.
Gaya yang dilakukan konduktor nomor satu pada konduktor dua akan mempunyai bentuk yang sama. Apalagi jika arus pada penghantar mengalir dalam satu arah, maka penghantar tersebut akan tertarik. Jika berlawanan arah maka keduanya akan saling tolak menolak. Ada yang kebingungan, karena arus mengalir dalam satu arah, lalu bagaimana bisa saling tarik menarik? Bagaimanapun, kutub dan muatan selalu tolak menolak. Atau Amper memutuskan bahwa tidak ada gunanya meniru orang lain dan menghasilkan sesuatu yang baru.
Faktanya, Ampere tidak menemukan apa pun, karena jika dipikir-pikir, medan yang diciptakan oleh konduktor paralel diarahkan berlawanan satu sama lain. Dan mengapa mereka tertarik, pertanyaannya tidak lagi muncul. Untuk menentukan ke arah mana medan yang diciptakan oleh konduktor diarahkan, Anda dapat menggunakan aturan sekrup tangan kanan.
Gambar 2 - Konduktor paralel dengan arus
Dengan menggunakan konduktor paralel dan ekspresi gaya Ampere, satuan satu Ampere dapat ditentukan. Jika arus identik sebesar satu ampere mengalir melalui konduktor paralel yang panjangnya tak terhingga yang terletak pada jarak satu meter, maka gaya interaksi di antara keduanya akan menjadi 2 * 10-7 Newton untuk setiap meter panjangnya. Dengan menggunakan hubungan ini, kita dapat menyatakan berapa nilai satu Ampere.
Video ini menunjukkan bagaimana medan magnet konstan yang diciptakan oleh magnet tapal kuda mempengaruhi konduktor pembawa arus. Peran konduktor yang membawa arus masuk dalam hal ini dilakukan oleh silinder aluminium. Silinder ini bertumpu pada batang tembaga yang melaluinya arus listrik disuplai ke dalamnya. Gaya yang bekerja pada penghantar berarus dalam medan magnet disebut gaya Ampere. Arah kerja gaya Ampere ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kiri.
Fisikawan Perancis Dominique Francois Arago (1786-1853) pada pertemuan Akademi Ilmu Pengetahuan Paris berbicara tentang eksperimen Oersted dan mengulanginya. Arago menawarkan apa yang semua orang anggap sebagai penjelasan alami aksi magnetis arus listrik: suatu konduktor berubah menjadi magnet akibat aliran arus listrik yang melaluinya. Akademisi lainnya, matematikawan Andre Marie Ampère, hadir pada demonstrasi tersebut. Dia menyarankan hal itu lagi fenomena terbuka- dalam pergerakan muatan, dan memutuskan untuk melakukan sendiri pengukuran yang diperlukan. Ampere yakin bahwa arus tertutup setara dengan magnet. Pada tanggal 24 September 1820, ia menghubungkan dua spiral kawat ke kutub volta, yang berubah menjadi magnet.
Itu. kumparan pembawa arus menghasilkan medan yang sama dengan magnet batang. Ampere menciptakan prototipe elektromagnet, setelah menemukan bahwa batang baja yang ditempatkan di dalam spiral berarus menjadi magnet, melipatgandakan medan magnet. Ampere mengemukakan bahwa magnet adalah suatu sistem arus tertutup internal dan menunjukkan (baik berdasarkan eksperimen maupun dengan bantuan perhitungan) bahwa arus melingkar kecil (kumparan) setara dengan magnet kecil yang terletak di tengah kumparan. tegak lurus terhadap bidangnya, mis. Sirkuit apa pun yang berarus listrik dapat digantikan oleh magnet yang ketebalannya sangat kecil.
Hipotesis Ampere bahwa di dalam magnet apa pun terdapat arus tertutup, disebut. hipotesis tentang arus molekul dan menjadi dasar teori interaksi arus – elektrodinamika.
Sebuah konduktor pembawa arus yang terletak dalam medan magnet dikenakan gaya yang hanya ditentukan oleh sifat-sifat medan di tempat konduktor itu berada, dan tidak bergantung pada sistem arus atau sistem arus yang mana. magnet permanen menciptakan sebuah bidang. Medan magnet mempunyai efek orientasi pada kerangka pembawa arus. Oleh karena itu, torsi yang dialami oleh rangka merupakan hasil kerja gaya pada masing-masing elemennya.
Hukum Ampere dapat digunakan untuk menentukan besarnya vektor induksi magnet. Besarnya vektor induksi pada suatu titik tertentu dalam medan magnet seragam adalah kekuatan terbesar, yang bekerja pada konduktor dengan satuan panjang yang ditempatkan di sekitar suatu titik tertentu yang melaluinya arus dengan satuan arus mengalir: . Nilai tersebut dicapai dengan syarat konduktor ditempatkan tegak lurus terhadap garis induksi.
Hukum Ampere digunakan untuk menentukan kekuatan interaksi antara dua arus.
Antara dua konduktor paralel yang panjangnya tak terhingga yang dilalui aliran arus searah, kekuatan interaksi muncul. Konduktor yang arusnya sama arahnya akan tarik menarik, dan konduktor yang arusnya berlawanan arah akan tolak menolak.
Kekuatan interaksi, per satuan panjang masing-masing konduktor paralel, sebanding dengan besarnya arus dan berbanding terbalik dengan jarak antara R di antara mereka. Interaksi konduktor dengan arus paralel dijelaskan oleh aturan tangan kiri. Modulus gaya yang bekerja pada dua arus lurus tak terhingga dan jarak antara keduanya adalah R.
Definisi
Gaya yang bekerja pada penghantar berarus dalam medan magnet disebut kekuatan Ampere. Sebutannya: . kekuatan Ampere besaran vektor. Arahnya ditentukan oleh aturan tangan kiri: telapak tangan kiri harus diposisikan sedemikian rupa saluran listrik medan magnet memasukinya.
Empat jari yang terulur menunjukkan arah arus. Dalam hal ini, jari yang ditekuk ke ibu jari akan menunjukkan arah gaya Ampere (Gbr. 1).
hukum Ampere
Gaya dasar Ampere ditentukan oleh hukum (atau rumus) Ampere:
di mana I adalah kuat arus, adalah elemen kecil dari panjang konduktor - ini adalah vektor yang besarnya sama dengan panjang konduktor, diarahkan ke arah yang sama dengan vektor rapat arus, adalah induksi medan magnet di mana konduktor dengan arus ditempatkan.
Jika tidak, rumus gaya Ampere ini ditulis sebagai:
dimana adalah vektor rapat arus, dV adalah elemen volume konduktor.
Modulus gaya Ampere ditemukan sesuai dengan ekspresi:
dimana adalah sudut antara vektor induksi magnet dan arah aliran arus. Dari persamaan (3) jelas bahwa gaya Ampere maksimum jika garis-garis medan magnet tegak lurus terhadap konduktor pembawa arus.
Gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus dalam medan magnet
Dari hukum Ampere dapat disimpulkan bahwa gaya yang sama dengan: bekerja pada suatu penghantar yang berarus sama dengan I:
dimana induksi magnetik dianggap dalam sepotong kecil konduktor dl. Integrasi menurut rumus (4) dilakukan pada seluruh panjang konduktor (l). Dari ekspresi (4) dapat disimpulkan bahwa gaya Ampere sama dengan Gaya ampere yang bekerja pada elemen (dl) suatu penghantar lurus berarus I 1, ditempatkan dalam medan magnet yang menimbulkan penghantar lurus lainnya, sejajar dengan yang pertama
dengan arus I 2, besarnya sama:
dimana d adalah jarak antar konduktor, H/m (atau N/A 2) adalah konstanta magnet. Konduktor yang mempunyai arus searah akan saling tarik menarik. Jika arah arus dalam konduktor berbeda, maka mereka akan tolak menolak. Untuk konduktor paralel dengan panjang tak terhingga yang dibahas di atas, gaya Amperan per satuan panjang dapat dihitung menggunakan rumus: Rumus (6) dalam sistem SI digunakan untuk memperoleh nilai kuantitatif
konstanta magnet.
Satuan gaya Ampere
Satuan dasar pengukuran gaya Ampere (dan juga gaya lainnya) dalam sistem SI adalah: =H
Dalam GHS: =din
Contoh pemecahan masalah
Contoh Latihan.
Sebuah penghantar lurus dengan panjang l berarus I berada dalam medan magnet seragam B. Gaya F bekerja pada penghantar tersebut. Berapakah sudut antara arah aliran arus dan vektor induksi magnet? Sebuah penghantar berarus yang terletak dalam medan magnet dikenai gaya Ampere, yang modulusnya untuk penghantar lurus berarus yang terletak dalam medan seragam dapat direpresentasikan sebagai:
dimana sudut yang diinginkan. Karena itu:
Menjawab.
Contoh pemecahan masalah
Contoh Dua konduktor tipis dan panjang berarus terletak pada bidang yang sama pada jarak d satu sama lain.
Sebuah penghantar lurus dengan panjang l berarus I berada dalam medan magnet seragam B. Gaya F bekerja pada penghantar tersebut. Berapakah sudut antara arah aliran arus dan vektor induksi magnet? Lebar konduktor kanan adalah a. Arus I 1 dan I 2 mengalir melalui konduktor (Gbr. 1). Berapakah gaya Ampere yang bekerja pada penghantar per satuan panjang?
Sebagai dasar penyelesaian masalah, kita ambil rumus gaya dasar Ampere:
Misalkan sebuah konduktor berarus I 1 menimbulkan medan magnet, dan terdapat konduktor lain di dalamnya. Mari kita cari gaya Ampere yang bekerja pada konduktor berarus I 2 . Mari kita pilih dalam konduktor (2) elemen kecil dx (Gbr. 1), yang terletak pada jarak x dari konduktor pertama. Medan magnet yang ditimbulkan oleh penghantar 1 (medan magnet penghantar bujursangkar tak terhingga berarus) pada titik di mana unsur dx berada dapat dicari berdasarkan teorema sirkulasi sebagai.
- Pengaruh medan magnet pada konduktor pembawa arus dipelajari secara eksperimental oleh Andre Marie Ampère (1820). Dengan mengubah bentuk konduktor dan lokasinya dalam medan magnet, Ampere dapat menentukan gaya yang bekerja pada suatu bagian konduktor yang berarus (elemen arus). Untuk menghormatinya, gaya ini disebut gaya Ampere. kekuatan Ampere
- ini adalah gaya medan magnet yang bekerja pada konduktor pembawa arus yang ditempatkan di dalamnya. Menurut data eksperimen, modulus gaya:
F Sebanding dengan panjang konduktor aku B terletak di medan magnet; SAYA sebanding dengan modulus induksi medan magnet
; sebanding dengan arus dalam konduktor; B tergantung pada orientasi konduktor dalam medan magnet, mis. pada sudut α antara arah arus dan vektor induksi medan magnet \(~\vec B\). Sebanding dengan panjang konduktor Modul daya ampere SAYA sama dengan produknya
modul induksi medan magnet
- , yang di dalamnya terdapat penghantar pembawa arus, panjang penghantar tersebut
, kekuatan saat ini di dalamnya dan sinus sudut antara arah arus dan vektor induksi medan magnet: jika telapak tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga vektor induksi medan magnet (\(~\vec B\)) masuk ke telapak tangan, empat jari yang terjulur menunjukkan arah arus ( SAYA), maka ibu jari yang ditekuk 90° akan menunjukkan arah gaya Ampere (\(~\vec F_A\)) (Gbr. 1, a, b).
Beras. 1
Sejak nilainya B∙sin α adalah modulus komponen vektor induksi yang tegak lurus terhadap penghantar berarus, \(~\vec B_(\perp)\) (Gbr. 2), maka orientasi telapak tangan dapat ditentukan secara tepat dengan ini komponen – komponen yang tegak lurus permukaan konduktor harus dimasukkan dalam telapak tangan kiri yang terbuka.
Dari (1) maka gaya Ampere adalah nol jika penghantar pembawa arus terletak di sepanjang garis induksi magnet, dan maksimum jika penghantar tegak lurus terhadap garis-garis tersebut.
Gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus dalam medan magnet banyak digunakan dalam teknologi. Motor dan generator listrik, perangkat untuk merekam suara dalam tape recorder, telepon dan mikrofon - semua ini dan banyak perangkat dan perangkat lainnya menggunakan interaksi arus, arus dan magnet, dll.
gaya Lorentz
Ekspresi gaya medan magnet yang bekerja pada muatan bergerak pertama kali diperoleh oleh fisikawan Belanda Hendrik Anton Lorentz (1895). Untuk menghormatinya, gaya ini disebut gaya Lorentz.
- gaya Lorentz adalah gaya yang digunakan medan magnet pada partikel bermuatan yang bergerak di dalamnya.
Modulus gaya Lorentz sama dengan hasil kali modulus induksi medan magnet \(~\vec B\), di mana partikel bermuatan berada, dan modulus muatan Q partikel ini, kecepatannya dan sinus sudut antara arah kecepatan dan vektor induksi medan magnet
\(~F_L = q \cdot B \cdot \upsilon \cdot \sin \alpha\).
Untuk menentukan arah gaya Lorentz digunakan di dalamnya dan sinus sudut antara arah arus dan vektor induksi medan magnet: Jika tangan kiri posisikan sedemikian rupa sehingga vektor induksi medan magnet (\(~\vec B\)) masuk ke telapak tangan, empat jari terentang menunjukkan arah kecepatan gerak partikel bermuatan positif(\(~\vec \upsilon\)), maka ibu jari yang ditekuk 90° akan menunjukkan arah gaya Lorentz (\(~\vec F_L\)) (Gbr. 3, a). Untuk partikel negatif empat jari yang terulur diarahkan melawan kecepatan partikel (Gbr. 3, b).
Beras. 3 Sejak nilainya B∙sin α adalah modulus komponen vektor induksi yang tegak lurus terhadap kecepatan partikel bermuatan, \(~\vec B_(\perp)\), maka orientasi telapak tangan dapat ditentukan oleh komponen ini - tegak lurus komponen kecepatan partikel bermuatan harus masuk ke telapak tangan kiri yang terbuka.
Karena gaya Lorentz tegak lurus terhadap vektor kecepatan partikel, maka gaya Lorentz tidak dapat mengubah nilai kecepatannya, tetapi hanya mengubah arahnya sehingga tidak melakukan usaha.
Gerak partikel bermuatan dalam medan magnet
1. Jika kecepatan υ partikel bermuatan dengan massa M diarahkan bersama vektor induksi medan magnet, maka partikel tersebut akan bergerak lurus dengan kecepatan tetap (gaya Lorentz Menurut data eksperimen, modulus gaya L = 0, karena α = 0°) (Gbr. 4, a).
Beras. 4 2. Jika kecepatannya υ partikel bermuatan dengan massa M tegak lurus vektor induksi medan magnet, maka partikel akan bergerak melingkar berjari-jari R, bidangnya tegak lurus terhadap garis induksi (Gbr. 4, b). Maka hukum ke-2 Newton dapat ditulis sebagai bentuk berikut:
\(~m \cdot a_c = F_L\) ,
di mana \(~a_c = \dfrac(\upsilon^2)(R)\) , \(~F_L = q \cdot B \cdot \upsilon \cdot \sin \alpha\) , α = 90°, karena kecepatan partikel tegak lurus terhadap vektor induksi magnet.
\(~\dfrac(m \cdot \upsilon^2)(R) = q \cdot B \cdot \upsilon\) .
3. Jika kecepatannya υ partikel bermuatan dengan massa M diarahkan pada suatu sudut α (0 < α < 90°) к вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по спирали радиуса R dan langkah H(Gbr. 4, c).
Aksi gaya Lorentz banyak digunakan di berbagai perangkat listrik:
- tabung sinar katoda pada televisi dan monitor;
- akselerator partikel bermuatan;
- instalasi eksperimental untuk penerapan termonuklir terkendali;
- generator MHD
Literatur
- Aksenovich L. A. Fisika di sekolah menengah atas: Teori. Tugas. Tes: Buku Ajar. manfaat bagi lembaga penyelenggara pendidikan umum. lingkungan hidup, pendidikan / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K.S.Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - Hlm.321-322, 324-327.
- Zhilko, V.V. Fisika: buku teks. tunjangan untuk kelas 11. pendidikan umum institusi dengan bahasa Rusia bahasa pelatihan dengan masa studi 12 tahun (dasar dan tingkat yang tinggi) /DI DALAM. V.Zhilko, L.G.Markovich. - Edisi ke-2, direvisi. - Minsk : Nar. Asveta, 2008. - hlm.157-164.
Dalam medan listrik, gaya-gaya tertentu bekerja pada permukaan konduktor dari medan tersebut. Mereka dapat dengan mudah dihitung sebagai berikut.
Kerapatan fluks momentum dalam medan listrik dalam ruang hampa ditentukan oleh tensor tegangan Maxwellian yang terkenal:
Gaya yang bekerja pada suatu elemen permukaan suatu benda tidak lebih dari aliran impuls yang “mengalir” ke dalamnya dari luar, yaitu sama dengan (tandanya berubah karena vektor normal diarahkan keluar dari tubuh, dan bukan ke dalamnya). Oleh karena itu, besarannya adalah gaya per 1 cm2 luas permukaan. Mengingat tegangan E pada permukaan logam hanya mempunyai komponen normal, maka diperoleh
atau dengan masuk kepadatan permukaan biaya,
Jadi, gaya “tekanan negatif” bekerja pada permukaan konduktor, diarahkan sepanjang garis normal luar ke permukaan dan besarnya sama dengan kerapatan energi medan.
Gaya total F yang bekerja pada konduktor diperoleh dengan mengintegrasikan gaya (5.1) pada seluruh permukaannya:
Namun biasanya, akan lebih mudah untuk menghitung nilai ini berdasarkan aturan umum mekanika, dengan membedakan energi. Yaitu gaya yang bekerja pada penghantar sepanjang sumbu koordinat q, is , dimana turunannya harus dipahami sebagai perubahan energi dengan perpindahan paralel tubuh yang diberikan secara keseluruhan sepanjang sumbu q. Dalam hal ini, energi harus dinyatakan dalam bentuk muatan konduktor (sumber medan), dan diferensiasi dilakukan pada biaya permanen. Memperhatikan keadaan ini dengan indeks, kami menulis
Demikian pula, proyeksi ke sembarang sumbu dari momen gaya total yang bekerja pada konduktor adalah sama dengan
dimana adalah sudut rotasi benda secara keseluruhan pada sumbu tertentu.
Jika energi dinyatakan sebagai fungsi potensial, dan bukan muatan konduktor, maka pertanyaan tentang menghitung gaya dengan bantuannya memerlukan pertimbangan khusus. Faktanya adalah bahwa untuk mempertahankan potensi konstan pada konduktor (saat bergerak), perlu menggunakan bantuan benda asing. Misalnya, dimungkinkan untuk mempertahankan potensial konstan suatu konduktor dengan menghubungkannya ke konduktor lain yang mempunyai kapasitansi sangat besar (“reservoir muatan”). Ketika diisi dengan muatan, konduktor mengambilnya dari reservoir, yang potensinya tidak berubah karena kapasitasnya yang besar. Namun, energi reservoir berubah, berkurang sebesar Ketika seluruh sistem konduktor diisi dengan muatan, energi reservoir yang terhubung dengannya akan berubah total sebesar . Nilai tersebut hanya mencakup energi konduktor yang dipertimbangkan, tetapi tidak mencakup energi reservoir. Dalam pengertian ini, kita dapat mengatakan bahwa ini mengacu pada sistem yang sangat terbuka. Jadi, untuk sistem konduktor yang potensialnya dijaga konstan, peranannya energi mekanik tidak bermain, tetapi kuantitas
Mengganti (2.2) di sini, kita menemukan bahwa mereka hanya berbeda dalam tanda:
Gaya diperoleh dengan diferensiasi terhadap q pada potensial konstan, yaitu.
Jadi, gaya-gaya yang bekerja pada konduktor dapat diperoleh dengan diferensiasi baik pada muatan konstan maupun pada potensial konstan, dengan satu-satunya perbedaan bahwa turunannya harus diambil pada kasus pertama dengan tanda minus, dan pada kasus kedua dengan tanda plus.
Hasil yang sama dapat diperoleh dengan cara yang lebih formal, berdasarkan identitas diferensial
yang dianggap sebagai fungsi dari muatan konduktor dan koordinat, identitas ini mengungkapkan fakta bahwa turunannya sama
dari situlah berikut ini (5.7).
Pada akhir § 2, energi konduktor dalam medan listrik seragam eksternal dipertimbangkan. Gaya total yang bekerja pada konduktor tak bermuatan dalam medan seragam tentu saja nol. Tetapi persamaan energi (2.14) dapat digunakan untuk menentukan gaya yang bekerja pada konduktor dalam medan kuasi-seragam, yaitu dalam medan yang sedikit berbeda terhadap ukuran benda. Dalam medan seperti itu, sebagai perkiraan pertama, energi masih dapat dihitung menggunakan rumus (2.14), dan gaya F ditentukan sebagai gradien energi ini:
Adapun torsi total K, secara umum, tidak nol bahkan dalam medan eksternal yang seragam. Menurut aturan umum mekanika, K dapat ditentukan dengan mempertimbangkan rotasi virtual benda yang sangat kecil; perubahan energi selama rotasi tersebut berhubungan dengan K melalui , dimana adalah sudut rotasi. Memutar suatu benda melalui sudut dalam medan seragam sama dengan memutar medan relatif terhadap benda melalui suatu sudut. Dalam hal ini terjadi perubahan medan dan perubahan energi
Namun terlihat dari perbandingan rumus (2.13) dan (2.14). Oleh karena itu dimana
sesuai dengan ungkapan biasa yang diketahui dari teori medan dalam ruang hampa.
Jika kekuatan penuh dan momen yang bekerja pada konduktor sama dengan nol, maka konduktor dalam medan tetap tidak bergerak dan efek yang berhubungan dengan deformasi benda (yang disebut elektrostriksi) muncul ke permukaan. Gaya (5.1) yang bekerja pada permukaan konduktor menyebabkan perubahan bentuk dan volume. Pada saat yang sama, karena sifat tarik gaya, volume benda meningkat. Definisi Lengkap deformasi memerlukan penyelesaian persamaan teori elastisitas dengan distribusi gaya tertentu (5.1) pada permukaan benda. Namun, jika seseorang hanya tertarik pada perubahan volume, maka permasalahannya dapat diselesaikan dengan cukup sederhana.
Untuk melakukan ini, kita harus memperhitungkan bahwa jika deformasinya lemah (seperti halnya dengan sengatan listrik), maka pengaruh perubahan bentuk terhadap perubahan volume merupakan pengaruh kecilnya orde kedua. Oleh karena itu, pada perkiraan pertama, perubahan volume dapat dianggap sebagai akibat dari deformasi tanpa mengubah bentuk, yaitu sebagai peregangan menyeluruh di bawah pengaruh tekanan berlebih efektif tertentu, yang didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan benda dan menggantikan tekanan yang tepat. distribusi menurut (5.1). Perubahan relatif volume diperoleh dengan mengalikan AP dengan koefisien muai seragam zat. Tekanan
