Elektriskā lauka stiprums

Izglītība:

Katra elektriskā lādiņa ieskauj elektrisko strāvulaukā. Ilgstošu pētījumu rezultātā fiziķi nonāca pie secinājuma, ka lādētu ķermeņu mijiedarbība rodas to apkārt esošo elektrisko lauku dēļ. Tie ir īpaša veida viela, kas ir nesaraujami saistīta ar jebkuru elektrisko lādiņu.

Elektriskā lauka izpēte tiek veikta, ievadot tajā mazus uzlādētus ķermeņus. Šīs iestādes sauc par testa zondēm. Piemēram, uzlādēta korķa bumba bieži tiek izmantota kā pārbaudes maksa.

Kad izmēģinājuma maksa tiek ievadīta elektriskā laukāķermenim, kam ir pozitīvs uzlādes līmenis, gaismas pozitīvi uzlādēta korķa bumba tās darbības ietvaros novirzīsies vairāk, jo tuvāk mēs to nonākam ķermenī.

Pārvietojot pārbaudes maksu elektriskā laukā ar patvaļīgu uzlādētu korpusu, ir viegli noskaidrot, ka spēks, kas iedarbojas uz to, dažādās vietās būs atšķirīgs.

Tādējādi, ja novieto vienā punktālauki atšķirīga lieluma tests pozitīvs maksa Q1, Q2, Q3 ... Qn, jūs varat atrast, ka spēki, kas iedarbojas uz tiem, F1, F2, F3, ..., Fn ir atšķirīgi, bet spēki, kas saistītas ar izmēru konkrētu maksājumu par šādu punktu lauka vienmēr:

F1 / q1 = F2 / q2 = F3 / q3 = ... = Fn / qn.

Ja mēs līdzīgi izpētām dažādusmēs iegūstam šādu secinājumu: katram atsevišķajam punktam elektriskā laukā spēka lielums, kas iedarbojas uz testa lādiņu, ir tāds, kāds ir šādam maksajumam, ir nemainīgs un neatkarīgs no testa maksas vērtības.

No tā izriet, ka šī attiecība ir lielaraksturo elektrisko lauku patvaļīgā punktā. Vērtība, ko mēra ar spēku, kas iedarbojas uz pozitīvo lādiņu, kas atrodas šajā lauka punktā, attiecība pret uzlādes lielumu un ir elektriskā lauka stiprums:

E = F / q1.

Tas, kā redzams no tās definīcijas, ir vienāds ar spēku, kas darbojas uz pozitīvas uzlādes vienību, kas novietota konkrētā lauka punktā.

Elektriskā lauka intensitātes vienībai pieņemlauka intensitāte, kas iedarbojas uz vienas elektrostatiskās vienības lādiņu ar vienu dinamiku. Šo vienību sauc par absolūto elektrostatisko sprieguma vienību.

Lai noteiktu elektrisko spēkuno jebkuras punktveida maksas maksas lauka q patvaļīgā lauka A punktā, kas no tā attālināts ar attālumu r1, šajā zonā ir nepieciešams novietot zondes maksu q1 un aprēķināt spēku Fa, kas uz to iedarbojas (vakuumam).

Saskaņā ar Kulboņa likumu:

Fa = (q1q) / r²½.

Ja mēs ņemam spēka lieluma attiecību, kas ietekmē lādiņu līdz tā vērtībai q1, tad mēs varam aprēķināt elektriskā lauka stiprumu A punktā:

Ea = q / r²½.

Jūs varat arī atrast spēku patvaļīgā B punktu; tas būs vienāds ar:

Eb = q / r²².

Tāpēc elektriskā lauka stiprumspunktveida spriegums noteiktā lauka punktā (vakuumā) būs tieši proporcionāls konkrētās maksas lielumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp šo maksu un punktu.

Lauka intensitāte darbojas kā jaudas raksturlielums. Zinot to patvaļīgā lauka E punktā, ir viegli aprēķināt spēku F, kas darbojas uz lādi q konkrētā punktā:

F = qE.

Elektriskā lauka stiprums ir daudzumsvektors. Spriegojuma virziens katrā konkrētajā lauka punktā tiek apvienots ar spēka virzienu, kas iedarbojas uz pozitīvo lādiņu, kas atrodas punktā.

Ja lauku veido vairāki maksājumi: q1 un q2 - intensitāte E jebkurā konkrētā lauka punktā A būs vienāda ar spriegumu E1 un E2 ģeometrisko summu, kas atsevišķi izveidota atsevišķā punktā ar maksām q1 un q2.

Elektriskā lauka spēks ir patvaļīgspunktu var parādīt grafiski, izmantojot mērķtiecīgu segmentu, kas nāk no šī punkta, tāpat kā spēka un citu vektoru daudzumu attēls.