električno polje

Fizički

2022

Objašnjavamo što je električno polje, povijest njegovog otkrića, kako se mjeri njegov intenzitet i koja je njegova formula.

Električno polje je područje prostora modificirano električnim nabojem.

Što je električno polje?

Električno polje je fizičko polje odn regija prostora koji je u interakciji s električnim nabojima ili tijelima nabijenim električnom silom. Njegovo predstavljanje putem amodel opisuje način na koji različita tijela i sustavi električne prirode međusobno djeluju s njim.

Fizički rečeno, to je vektorsko polje u kojem a električno punjenje Dani (q) trpi djelovanje električne sile (F).

Ova električna polja mogu biti posljedica prisutnosti električnih naboja ili magnetska polja varijable, kao što su pokazali eksperimenti britanskih znanstvenika Michela Faradaya i Jamesa C. Maxwella.

Zbog toga se električna polja, u suvremenim fizičkim perspektivama, razmatraju uz magnetska polja kako bi tvorila elektromagnetska polja.

Dakle, električno polje je ono područje prostora koje je modificirano prisustvom električnog naboja. Ako je ovaj naboj pozitivan, generira linije električnog polja koje se "dižu" u naboju i protežu prema van u radijalnom smjeru. Ako je, s druge strane, naboj negativan, linije polja "umiru" na naboju. Ako se naboj približi području prostora u kojem postoji električno polje, doživjet će električnu silu s a adresa i značenje.

Povijest električnog polja

Koncept električnog polja prvi je put predložio Michel Faraday, proizašao iz potrebe da se objasni djelovanje električnih sila na daljinu. Taj je fenomen bio ključan u njegovoj demonstraciji elektromagnetske indukcije 1831., čime je potvrdio veze između magnetizam Ystruja.

Kasniji doprinos električnom polju bio je onaj Jamesa Maxwella, čije su jednadžbe opisale više aspekata električne dinamike ovih polja, posebno u njihovim Teorija dinamičkog elektromagnetskog polja.

Jedinice električnog polja

Električna polja nisu izravno mjerljiva, s bilo kojom vrstom uređaja. Ali moguće je promatrati njegov učinak na opterećenje koje se nalazi u njegovoj blizini, odnosno moguće je izmjeriti sila djelujući na opterećenje (intenzitet). Za to se koriste Newton / Coulomb (N / C).

Formula električnog polja

Jednadžba koja povezuje električno polje E sa silom kojom djeluje na naboj q dana je sljedećom jednadžbom:

F = qE

Gdje je F električna sila koja djeluje na električni naboj q uveden u polje s intenzitetom E. Imajte na umu da su i F i E vektorske veličine, obdarene smislom i smjerom.

Odatle je moguće napredovati matematički uključivanjem Coulombovog zakona, dobivajući da je E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, gdje su ȓi jedinični vektori koji označavaju smjer linije koji spaja svaki naboj qi sa svakim nabojem q.

Intenzitet električnog polja

Pozitivni električni naboj stvara električno polje prema van, a negativno električno polje prema unutra.

Intenzitet električnog polja je vektorska veličina koja predstavlja električnu silu F koja djeluje na zadani naboj u točnoj količini od Newton/Coulomb (N/C).Ova veličina se često naziva jednostavno "električno polje", jer se samo polje ne može izmjeriti, već njegov učinak na zadani naboj.

Za njegovo izračunavanje koristi se formula F = q.E, uzimajući u obzir da ako je naboj pozitivan (q> 0), električna sila će imati isti predznak kao i polje i q će se kretati u istom smjeru; dok ako je naboj negativan (q <0), sve će se dogoditi obrnuto.

Primjer električnog polja

Jednostavan primjer izračunavanja intenziteta električnog polja je:

Ako unesemo električni naboj veličine 5 × 10-6 C u električno polje koje djeluje silom od 0,04 N, kojim intenzitetom to polje djeluje?

Primjenom formule E = F / q, imamo da je E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8 000 N / C.

!-- GDPR -->