- Какво е електрическо поле?
- История на електрическото поле
- Единици на електрическото поле
- Формула на електрическото поле
- Интензитет на електрическото поле
- Пример за електрическо поле
Обясняваме какво е електрическо поле, историята на неговото откриване, как се измерва неговата интензивност и каква е неговата формула.
Какво е електрическо поле?
Електрическото поле е физическо поле или регион на пространството, което взаимодейства с електрически заряди или тела, заредени от електрическа сила. Неговото представителство чрез амодел описва начина, по който различни тела и системи от електрическо естество взаимодействат с него.
Посочено във физически термини, това е векторно поле, в което a електрически заряд Даден (q) страда от въздействието на електрическа сила (F).
Тези електрически полета могат да бъдат следствие от наличието на електрически заряди или от магнитни полета променливи, както е показано от експериментите на британските учени Мишел Фарадей и Джеймс С. Максуел.
Поради тази причина електрическите полета, в съвременните физически гледни точки, се разглеждат заедно с магнитните полета, за да образуват електромагнитни полета.
По този начин електрическото поле е онази област от пространството, която е била модифицирана от наличието на електрически заряд. Ако този заряд е положителен, той генерира линии на електрическо поле, които се "издигат" в заряда и се простират навън в радиална посока. Ако, от друга страна, зарядът е отрицателен, силовите линии "умират" върху заряда. Ако заряд се приближи до областта на пространството, където съществува електрическо поле, той ще изпита електрическа сила с a адрес и смисъл.
История на електрическото поле
Концепцията за електрическо поле е предложена за първи път от Мишел Фарадей, произтичаща от необходимостта да се обясни действието на електрическите сили на разстояние. Това явление беше ключово в демонстрацията му на електромагнитна индукция през 1831 г., като по този начин потвърди връзките между магнетизъм Йелектричество.
По-късен принос към електрическото поле е този на Джеймс Максуел, чиито уравнения описват множество аспекти на електрическата динамика на тези полета, особено в техните Теория на динамичното електромагнитно поле.
Единици на електрическото поле
Електрическите полета не се измерват директно с какъвто и да е тип устройство. Но е възможно да се наблюдава ефектът му върху товар, намиращ се в близост до него, тоест е възможно да се измери сила действащи върху натоварването (интензивността). За това се използват Нютон / Кулон (N / C).
Формула на електрическото поле
Уравнението, което свързва електрическо поле E със силата, която упражнява върху заряд q, се дава от следното уравнение:
F = qE
Където F е електрическата сила, която действа върху електрическия заряд q, въведен в полето с интензитет E. Забележете, че и F, и E са векторни величини, надарени със смисъл и посока.
Оттам е възможно да се напредне математически чрез включване на закона на Кулон, получавайки, че E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, където ȓi са единичните вектори, които маркират посоката на линията, която обединява всеки заряд qi с всеки заряд q.
Интензитет на електрическото поле
Интензитетът на електрическото поле е векторна величина, която представлява електрическата сила F, действаща върху даден заряд в точно количество Нютон / Кулон (N / C).Тази величина често се нарича просто "електрическо поле", тъй като самото поле не може да бъде измерено, а ефектът му върху даден заряд.
За изчисляването му се използва формулата F = q.E, като се има предвид, че ако зарядът е положителен (q> 0), електрическата сила ще има същия знак като полето и q ще се движи в същата посока; докато ако зарядът е отрицателен (q <0), всичко ще се случи обратното.
Пример за електрическо поле
Прост пример за изчисляване на интензитета на електрическо поле е:
Ако въведем електрически заряд от 5 × 10-6 C в електрическо поле, което действа със сила 0,04 N, с каква интензивност действа това поле?
Прилагайки формулата E = F / q, имаме, че E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8 000 N / C.