elektriväli

Selgitame, mis on elektriväli, selle avastamise ajalugu, kuidas mõõdetakse selle intensiivsust ja mis on selle valem.

Elektriväli on elektrilaengu poolt modifitseeritud ruumi piirkond.

Mis on elektriväli?

Elektriväli on füüsiline väli või piirkond ruumi, mis interakteerub elektrilaengute või elektrijõu poolt laetud kehadega. Tema esindatus amudel kirjeldab viisi, kuidas erinevad elektrilist laadi kehad ja süsteemid sellega suhtlevad.

Füüsikalises mõttes on see vektorväli, milles a elektrilaeng Antud (q) kannatab elektrijõu (F) mõjul.

Need elektriväljad võivad olla tingitud elektrilaengute olemasolust või magnetväljad muutujad, nagu näitasid Briti teadlaste Michel Faraday ja James C. Maxwelli katsed.

Sel põhjusel peetakse elektrivälju kaasaegses füüsikalises perspektiivis koos magnetväljadega elektromagnetväljade moodustamiseks.

Seega on elektriväli ruumi piirkond, mida elektrilaeng on muutnud. Kui see laeng on positiivne, tekitab see elektrivälja jooni, mis "tõusevad" laengus ja ulatuvad radiaalses suunas väljapoole. Kui seevastu laeng on negatiivne, siis "surevad" laengu väljajooned. Kui laeng läheneb ruumi piirkonnale, kus eksisteerib elektriväli, kogeb see elektrijõudu a aadress ja tähendus.

Elektrivälja ajalugu

Elektrivälja kontseptsiooni pakkus esmakordselt välja Michel Faraday, mis tulenes vajadusest selgitada elektrijõudude mõju distantsilt. See nähtus oli võtmetähtsusega tema elektromagnetilise induktsiooni demonstreerimisel 1831. aastal, kontrollides seeläbi seoseid magnetism Yelektrit.

Hilisem panus elektrivälja arendamisse andis James Maxwell, kelle võrrandid kirjeldasid nende väljade elektrilise dünaamika mitmeid aspekte, eriti nendes. Dünaamilise elektromagnetvälja teooria.

Elektrivälja ühikud

Elektriväljad ei ole otseselt mõõdetavad ühegi tüüpi seadmega. Kuid on võimalik jälgida selle mõju selle läheduses asuvale koormusele, see tähendab, et on võimalik mõõta jõudu koormusele mõjuv (intensiivsus). Selleks kasutatakse njuutoni / kuloni (N / C).

Elektrivälja valem

Võrrand, mis seob elektrivälja E selle laengule q avaldatava jõuga, on esitatud järgmise võrrandiga:

F = qE

Kus F on elektrijõud, mis mõjub väljale intensiivsusega E sisestatud elektrilaengule q. Pange tähele, et nii F kui ka E on vektorsuurused, millel on tähendus ja suund.

Sealt on võimalik matemaatiliselt edasi liikuda, lisades Coulombi seaduse, saades, et E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, kus ȓi on ühikvektorid, mis tähistavad iga ühendava sirge suunda. lae qi iga laenguga q.

Elektrivälja intensiivsus

Positiivne elektrilaeng tekitab elektrivälja väljapoole ja negatiivne elektriväli sissepoole.

Elektrivälja intensiivsus on vektorsuurus, mis esindab elektrijõudu F, mis mõjub antud laengule täpses koguses Newton / Coulomb (N / C).Seda suurust nimetatakse sageli lihtsalt "elektriväljaks", sest mõõta ei saa välja ennast, vaid selle mõju antud laengule.

Selle arvutamiseks kasutatakse valemit F = q.E, võttes arvesse, et kui laeng on positiivne (q> 0), on elektrijõul väljaga sama märk ja q liigub samas suunas; samas kui laeng on negatiivne (q <0), juhtub kõik vastupidi.

Elektrivälja näide

Lihtne näide elektrivälja intensiivsuse arvutamiseks on:

Kui viia elektrivälja, mis toimib jõuga 0,04 N, elektrilaeng 5 × 10-6 C, siis millise intensiivsusega see väli toimib?

Rakendades valemit E = F / q, saame, et E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8000 N / C.

!-- GDPR -->