Keamatan medan elektrik

Setiap pertuduhan elektrik sekitar medan elektrik. Hasil daripada ahli fizik penyelidikan yang panjang kita telah membuat kesimpulan bahawa interaksi antara badan-badan yang dikenakan adalah disebabkan oleh medan elektrik di sekeliling mereka. Mereka adalah satu bentuk khas kira, yang berkait rapat dengan semua caj elektrik.

Kajian medan elektrik dijalankan dengan memperkenalkan ke dalamnya badan denda dikenakan. Badan-badan ini dirujuk sebagai "caj ujian". Sebagai contoh, seperti yang sering digunakan caj ujian dikenakan gabus bola.

Apabila membuat caj ujian dalam medan elektrik tubuh, yang mempunyai cas positif, mudah bercas positif empulur bola di bawah pengaruhnya akan menyimpang yang lebih, lebih dekat kita akan membawanya ke badan.

Apabila bergerak caj ujian dalam medan elektrik mana-mana badan yang dikenakan dengan mudah dapat mengesan bahawa daya yang bertindak ke atasnya, akan berbeza di lokasi yang berbeza.

Sebagai contoh, apabila diletakkan dalam siri di titik bidang yang sama yang berbeza ujian bersaiz caj positif q1, q2, q3, ..., qn, anda mungkin mendapati bahawa daya yang bertindak ke atas mereka, F1, F2, F3, ..., Fn adalah berbeza, tetapi nisbah kuasa kepada saiz yang caj tertentu untuk bidang ini sentiasa menghala:

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

Jika dengan cara ini akan meneroka mata yang berbeza di padang, kita memperoleh kesimpulan berikut: untuk setiap titik individu dalam bidang elektrik nisbah daya yang dikenakan atas tuduhan ujian untuk magnitud cas ini dan secara konsisten tanpa mengira nilai caj ujian.

Dari ini, ia mengikuti bahawa nilai nisbah ini menyifatkan medan elektrik dalam mana-mana mata itu. Nilai yang diukur dengan nisbah daya yang dikenakan pada caj positif diletakkan pada ketika itu bidang, saiz dan percuma kepada kekuatan medan elektrik ialah:

E = F / q1.

Ia adalah, seperti yang jelas dari definisi, sama dengan daya yang bertindak ke atas unit cas positif diletakkan pada titik tertentu di padang.

Unit keamatan medan elektrik menerima keamatan medan bertindak kepada saiz pertuduhan satu unit dengan daya elektrostatik satu dyne. unit ini dipanggil unit elektrostatik mutlak ketegangan.

Untuk menentukan keamatan medan elektrik daripada mana-mana q caj mata di suatu titik sembarangan dalam bidang A bagi pertuduhan yang dipisahkan daripadanya oleh r1 jarak, ini perlu diletakkan di suatu titik sembarangan caj ujian q1 dan mengira daya Fa, yang bertindak ke atas produk (vakum).

Menurut undang-undang Coulomb :

Fa = (q1q) / r²₁.

Jika kita mengambil nisbah kuasa-kuasa yang memberi kesan kepada pertuduhan itu q1 nilai, ia adalah mungkin untuk mengira medan elektrik ketegangan pada titik A:

Ea = q / r²₁.

Anda boleh menggunakan kekuatan dalam titik B sewenang-wenangnya; ia akan sama dengan:

Eb = q / r²₂.

Oleh itu, keamatan medan elektrik daripada tuduhan titik pada satu titik tertentu di padang (dalam vacuo) sebagai berkadar terus dengan saiz pertuduhan itu dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara titik ini dan pertuduhan itu.

Kekuatan medan berfungsi sebagai ciri-ciri kuasanya. Mengetahui ia pada bila-bila padang E, ia adalah mudah untuk mengira dan melaksanakan F, yang bertindak pada q caj pada titik yang diberikan:

F = QE.

Elektrik bidang - kuantiti vektor. Arah ketegangan dalam setiap titik tertentu dalam medan yang digabungkan dengan arah daya dikenakan ke atas cas positif diletakkan di mata.

Dalam pembentukan medan beberapa pertuduhan: q1 dan q2 - kekuatan E pada bila-bila A medan ini akan sama dengan jumlah wang yang geometri E1 dan E2 ketegangan dicipta pada titik yang diberikan secara berasingan caj q1 dan q2.

Medan elektrik pada bila-bila boleh dipaparkan secara grafik oleh segmen diarahkan yang berasal dari sudut ini, sama dengan kekuatan imej dan kuantiti vektor lain.