- Mi az elektromos mező?
- Az elektromos tér története
- Az elektromos mező egységei
- Elektromos tér képlete
- Az elektromos tér intenzitása
- Példa az elektromos mezőre
Elmagyarázzuk, mi az elektromos tér, felfedezésének történetét, intenzitásának mérését és képletét.
Mi az elektromos mező?
Az elektromos tér fizikai tér, ill vidék olyan tér, amely kölcsönhatásba lép elektromos töltésekkel vagy elektromos erő által feltöltött testekkel. Képviselete útján amodell leírja azt a módot, ahogyan különböző elektromos természetű testek és rendszerek kölcsönhatásba lépnek vele.
Fizikai értelemben véve ez egy vektormező, amelyben a elektromos töltés Egy adott (q) elektromos erő (F) hatását szenvedi el.
Ezek az elektromos mezők lehetnek elektromos töltések jelenlétének következményei, ill mágneses mezők változók, amint azt Michel Faraday és James C. Maxwell brit tudósok kísérletei mutatják.
Emiatt a mai fizikai perspektívák szerint az elektromos mezőket a mágneses mezőkkel együtt tekintik elektromágneses mezők létrehozására.
Így az elektromos tér a térnek az a tartománya, amelyet az elektromos töltés jelenléte módosított. Ha ez a töltés pozitív, akkor elektromos erővonalakat hoz létre, amelyek "emelkednek" a töltésben, és sugárirányban kifelé nyúlnak. Ha viszont a töltés negatív, akkor a térvonalak "elhalnak" a töltésen. Ha egy töltés megközelíti a térnek azt a tartományát, ahol elektromos tér van, akkor elektromos erőt fog kifejteni a-val cím és jelentése.
Az elektromos tér története
Az elektromos tér fogalmát először Michel Faraday javasolta, abból a szempontból, hogy meg kell magyarázni az elektromos erők távoli hatását. Ez a jelenség kulcsfontosságú volt az elektromágneses indukció 1831-es demonstrációjában, ezzel igazolva a kapcsolatokat mágnesesség Yelektromosság.
Egy későbbi hozzájárulás az elektromos térhez James Maxwellé volt, akinek egyenletei e mezők elektromos dinamikájának számos aspektusát írták le, különösen Dinamikus elektromágneses mező elmélet.
Az elektromos mező egységei
Az elektromos mezők közvetlenül nem mérhetők, semmilyen eszközzel. De meg lehet figyelni a környezetében elhelyezkedő terhelésre gyakorolt hatását, vagyis meg lehet mérni a Kényszerítés terhelésre ható (intenzitás). Ehhez a Newton / coulomb (N / C) értékeket használják.
Elektromos tér képlete
Azt az egyenletet, amely az E elektromos teret a q töltésre kifejtett erővel kapcsolja össze, a következő egyenlet adja:
F = qE
Ahol F az az elektromos erő, amely a mezőbe E intenzitással bevitt q elektromos töltésre hat. Vegyük észre, hogy F és E is vektormennyiségek, amelyek értelme és iránya van.
Innen a Coulomb-törvény beépítésével lehet matematikailag előrelépni, így E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, ahol ȓi azok az egységvektorok, amelyek jelölik az egyes vonalakat egyesítő egyenes irányát töltsd fel a qi-t minden töltéssel q.
Az elektromos tér intenzitása
Az elektromos tér intenzitása egy olyan vektormennyiség, amely az adott töltésre ható F elektromos erőt jelenti Newton / Coulomb (N / C) pontos mennyiségben.Ezt a nagyságot gyakran egyszerűen "elektromos mezőnek" nevezik, mivel magát a mezőt nem lehet mérni, hanem annak hatását egy adott töltésre.
Kiszámításához az F = q.E képletet használjuk, figyelembe véve, hogy ha a töltés pozitív (q> 0), akkor az elektromos erő előjele megegyezik a mezővel, és q ugyanabba az irányba fog elmozdulni; míg ha a töltés negatív (q <0), akkor minden fordítva fog történni.
Példa az elektromos mezőre
Egy egyszerű példa az elektromos tér intenzitásának kiszámítására:
Ha 0,04 N erővel ható elektromos térbe 5 × 10-6 C-os elektromos töltést viszünk be, milyen intenzitással hat ez a tér?
Az E = F / q képlet alkalmazásával azt kapjuk, hogy E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8000 N / C.