Koncept elektrického poľa predstavil Michael Faraday. Narodil sa 22. septembra 1791 v Londýne a zomrel 25. augusta 1867 v Hampton Court Palace v Molesey. V mnohých oblastiach fyziky sú elektrické polia dôležité a v elektrotechnike sa tieto polia prakticky využívajú. Príťažlivá sila medzi elektrónmi a atómovým jadrom sú zodpovedné za elektrické polia. Jednotka intenzity signálu elektrického poľa SI je v / m (volt na meter) a podľa časovo sa meniacich magnetických polí alebo podľa elektrické náboje, vznikajú elektrické polia. Diskutuje sa o stručnom vysvetlení elektrických siločiar a znázornení siločiar.
Čo sú to elektrické siločiary?
Definícia: Čiara elektrického poľa je definovaná ako oblasť, v ktorej elektrický náboj zažíva silu. Nabité objekty môžu byť kladné alebo záporné, opačné náboje sa navzájom priťahujú a podobné náboje odpudzujú. Silové siločiary sú vizuálne reprezentácie elektrického poľa vytváraného jedným nábojom alebo skupinou nábojov a má skratku E-pole. Toto je trojrozmerný koncept, a preto ho nemožno v rovine vizualizovať s veľmi veľkou správnosťou. Písmeno E predstavuje vektor elektrického poľa a je dotyčnicový k siločiarke v každom bode. Smer týchto čiar je rovnaký ako smer vektora elektrického poľa.
Intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja a skupiny náboja
Intenzitu elektrického poľa v dôsledku bodových nábojov možno získať pomocou coulombovho zákona. Intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja je uvedená na nasledujúcom obrázku.
intenzita elektrického poľa v dôsledku náboja bodu
Podľa coulombovho zákona je sila „F“ vyjadrená ako
F = q * q0/ 4Πε0rdvar ̂ ……………………… eq (1)
Intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja je vyjadrená ako.
E = F / q0r ̂ ……………………. ekv (2)
Náhradník eq (1) v eq (2) získa výraz intenzity elektrického poľa spolu s bodovým nábojom a záťažová skúška
E = q * q0/ 4Πε0rdva* 1 / q0 r ̂
E = q / 4Πε0rdvar ̂ ……………… eq (3)
Kde r ̂ je jednotkový vektor
Rovnica (3) je intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja spolu s bodovým nábojom a skúšobným nábojom. Intenzita elektrického poľa v dôsledku skupiny nábojov je uvedená na nasledujúcom obrázku
intenzita elektrického poľa v dôsledku skupiny poplatkov
Kde q 1,čodva,čo3,čo4,čo5,čo6………. čo n sú poplatky a r1,rdva,r3,r4,r5,r6………. rn sú vzdialenosti.
Intenzita elektrického poľa v dôsledku skupiny nábojov v bode p je daná vzťahom
E = E1+ E.dva+ E.3+ E.4+ ……… + En……………………. ekv (4)
Ako vieme, intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja je vyjadrená vo vyššie uvedenom eq (3) podobne
JE1= q1/ 4Πε0r1dvar ̂1
JEdva= qdva/ 4Πε0rdvadvar ̂dva
JE3= q3/ 4Πε0r3dvar ̂3…………JEn= qn/ 4Πε0rndvar ̂n
Náhradník E1,JEdva,JE3,JE4,………JEn hodnoty v eq (4) dostanú
E = q1/ 4Πε0r1dvar ̂1+ qdva/ 4Πε0rdvadvar ̂dva+ q3/ 4Πε0r3dvar ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε0rndvar ̂n
E = 1 / 4Πε0[čo1/ r1dvar ̂1+ qdva/ rdvadvar ̂dva+ q3/ r3dvar3̂ + ……… .. + qn/ rndvar ̂n] …………………………. ekv (5)
Rovnica (5) je intenzita elektrického poľa v dôsledku skupiny nábojov
Zastúpenie poľných čiar
Pre q> 0: Keď je q väčšie ako nula (q> 0), je náboj kladný a siločiary sú radiálne smerom von. Polárne čiary pre q> 0 sú zobrazené na obrázku nižšie.
elektrické pole-linka-na-nabitie-vacsie ako-nula
Pre q<0: Keď q je menšie ako nula (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.
za-q-menej ako nula
Na rozdiel od poplatkov alebo dipólov: Zastúpenie siločiary pre na rozdiel od nábojov resp dipól je znázornený na nasledujúcom obrázku.
elektrické siločiary pre nepravdepodobné poplatky
Za podobné poplatky
Ak | q1 | = | q2 |: Ak je náboj q1a qdvasú rovnaké, neutrálny bod a intenzita poľa sú pre podobné náboje nulové a je v strede q1a qdvapoplatky.
charge-q1-is-equal-to-q2
Ak | q1 |> | q2 |: Ak je náboj q1je väčšie ako qdva, neutrálny bod „p“ sa posúva smerom k náboju qdvamenšej veľkosti.
Jednotné elektrické pole: V rovnomernom elektrickom poli poľné čiary vychádzajú z kladného náboja a smerujú do záporného náboja. Siločiary sú rovnomerne vzdialené a tie sú rovnobežné v rovnomernom elektrickom poli.
uniformne-elektricke pole
Vlastnosti
Vlastnosti siločiar elektrického poľa sú
- Siločiary začínajú od kladného náboja a končia záporným nábojom
- Siločiary sú spojité
- Siločiary sa nikdy nepretínajú (dôvod: Ak sa pretínajú navzájom, v mieste, kde to nie je možné, budú dva smery elektrického poľa)
- V oblasti silného elektrického poľa sú čiary veľmi blízko seba, zatiaľ čo v oblasti slabého elektrického poľa sú čiary ďaleko
- V oblasti rovnomernej čiary elektrického poľa existujú rovnobežné čiary v rovnakej vzdialenosti
- Silové siločiary sú vždy kolmé na povrch vodiča
Pravidlá pre kreslenie čiar elektrického poľa
Pravidlá pre kreslenie siločiary sú
- Pre danú skupinu bodových nábojov polné čiary vždy pochádzajú z kladného náboja a končia záporným nábojom. V prípade, že dôjde k nadmernému poplatku, niektoré riadky sa začnú alebo skončia na neurčito.
Napríklad na vyššie uvedenom obrázku q1je väčšie ako qdva. Riadky majú pôvod v qdva, tak nabite qdvaje kladný a v náboji q1niektoré riadky prichádzajú z nekonečne ďaleko. - Počet nakreslených čiar končiacich záporným nábojom alebo zanechávajúcich kladný náboj je úmerný veľkosti náboja.
Čím vyšší je náboj, tým viac liniek z neho odíde, ak ide o kladný náboj, alebo ho ukončite, ak ide o záporný náboj. - Siločiary sa nikdy nepretínajú
Časté otázky
1). Aké sú typy siločiar?
Jednotné elektrické pole a nejednotné elektrické pole sú dva typy siločiar elektrického poľa. O siločiarke sa hovorí, že je to rovnomerné elektrické pole, keď je elektrické pole konštantné, a o nerovnomernom elektrickom poli, keď je pole v každom bode nepravidelné.
2). Ako si vyrobíte elektrické pole?
Stacionárnymi nábojmi sa vytvára elektrické pole a pohyblivými nábojmi sa vytvára magnetické pole.
3). Ako sa vyrába elektrické pole?
Elektrické pole vytvárajú nabité častice. V smere poľa sa akcelerujú kladné náboje a v opačnom smere poľa sa akcelerujú negatívne nabité častice.
4). Aká je intenzita elektrického poľa v dôsledku bodových nábojov?
Intenzita elektrického poľa v dôsledku bodového náboja spolu s bodovým nábojom a skúšobným nábojom je vyjadrená ako
E = q / 4Πε0rdvar ̂
Kde E je intenzita elektrického poľa, r ̂ je jednotkový vektor a q je náboj.
5). Ako naznačujú čiary elektrického poľa silu poľa?
Sila siločiar elektrického poľa závisí od náboja zdroja a elektrické pole je silné, keď sú siločiary blízko seba.
V tomto článku elektrické pole diskutuje sa o intenzite v dôsledku bodového náboja a skupiny náboja, zastúpení siločiar, vlastnostiach siločiar a pravidlách pre kreslenie čiar elektrického poľa. Je tu pre vás otázka, čo je testovací a bodový náboj v elektrickom poli?