Elektrische veldsterkte

Elke elektrische lading omringt een elektrischveld. Als resultaat van langdurig onderzoek kwamen natuurkundigen tot de conclusie dat de interactie van geladen lichamen plaatsvindt vanwege de elektrische velden eromheen. Ze zijn een speciale vorm van materie, die onlosmakelijk verbonden is met een elektrische lading.

De studie van het elektrische veld wordt uitgevoerd door kleine geladen lichamen erin te brengen. Deze lichamen worden testsondes genoemd. Een geladen kogel wordt bijvoorbeeld vaak als testlading gebruikt.

Wanneer een proeflading wordt geïntroduceerd in een elektrisch veldlichaam, dat een positieve lading heeft, een licht positief geladen kogel van kurk onder zijn actie zal des te meer afwijken, hoe dichter we het bij het lichaam brengen.

Bij het verplaatsen van een testlading in het elektrische veld van een willekeurig geladen lichaam, is het gemakkelijk om erachter te komen dat de erop inwerkende kracht op verschillende plaatsen anders zal zijn.

Dus, wanneer geplaatst in een enkel puntvelden van verschillende grootte test positief ladingen q1, q2, q3, ..., qn, kan het zijn dat de krachten die op hen, F1, F2, F3, ..., Fn zijn verschillend, maar de krachten die verband houden met de grootte van een specifieke heffing voor zo'n punt van het veld steevast:

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

Als we op dezelfde manier anders onderzoekenwe komen tot de volgende conclusie: voor elk enkel punt in het elektrische veld is de verhouding van de sterkte van de kracht op de testlading tot de waarde van een dergelijke lading onveranderlijk en onafhankelijk van de waarde van de testlading.

Hieruit volgt dat de omvang van deze verhoudingkenmerkt een elektrisch veld op een willekeurig punt ervan. De waarde, die wordt gemeten aan de hand van de verhouding tussen de kracht die werkt op de positieve lading die zich op dit punt van het veld bevindt, de ladingsgrootte en de elektrische veldsterkte is:

E = F / q1.

Het is, zoals te zien is aan de definitie ervan, gelijk aan de kracht die werkt op een eenheid van een positieve lading geplaatst op een bepaald punt van het veld.

Voor eenheid van intensiteit van een elektrisch veld accepterenveldsterkte die werkt op een lading van één elektrostatische eenheid met een kracht van één dyne. Deze eenheid wordt de absolute elektrostatische eenheid van spanning genoemd.

Om de elektrische sterkte te bepalenVeld elk punt lading q op een willekeurig punt in het gebied A van de lading die wordt gescheiden door een afstand r1, dient deze in een willekeurig punt testoplading q1 worden geplaatst en bereken de kracht Fa, die werkt op het product (vacuüm).

Volgens de wet van Coulomb:

Fa = (q1q) / r²₁.

Als we de verhouding nemen van de grootte van de kracht die de lading beïnvloedt tot zijn waarde q1, dan kunnen we de sterkte van het elektrische veld op punt A berekenen:

Ea = q / r²₁.

Bovendien kan men de spanning op een willekeurig punt B vinden; het zal gelijk zijn aan:

Eb = q / r²₂.

Daarom is de elektrische veldsterktepuntlading op een bepaald punt van het gebied (in vacuo) om recht evenredig met de grootte van de lading en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen dit punt en de kosten.

De veldsterkte fungeert als zijn vermogenskarakteristiek. Als je het op een willekeurig punt in het veld E kent, kun je gemakkelijk de kracht F berekenen die op een gegeven punt op de lading q inwerkt:

F = qE.

De elektrische veldsterkte is een hoeveelheidvector. De richting van de spanning op elk specifiek punt van het veld zal worden gecombineerd met de richting van de kracht die inwerkt op de positieve lading die in het punt wordt geplaatst.

Wanneer een veld wordt gevormd door verschillende kosten: q1 en q2 - sterkte E op elk punt A van dit veld is gelijk aan de geometrische som van E1 en E2 spanning gecreëerd op een bepaald punt afzonderlijk laadt q1 en q2.

De elektrische veldsterkte in een willekeurigepunt kan grafisch worden weergegeven met behulp van een gericht segment dat van dit punt afkomstig is, op dezelfde manier als het beeld van kracht en andere vectorgrootheden.

</ p>