- Що таке електричне поле?
- Історія електричного поля
- Одиниці електричного поля
- Формула електричного поля
- Напруженість електричного поля
- Приклад електричного поля
Ми пояснюємо, що таке електричне поле, історію його відкриття, як вимірюється його напруженість і яка його формула.
Що таке електричне поле?
Електричне поле — це фізичне поле або регіон простору, який взаємодіє з електричними зарядами або тілами, зарядженими електричною силою. Його представлення за допомогою aмодель описує спосіб взаємодії з ним різних тіл і систем електричної природи.
У фізичній формі це векторне поле, в якому a електричний заряд Даний (q) зазнає впливу електричної сили (F).
Ці електричні поля можуть бути наслідком наявності електричних зарядів або магнітні поля змінних, як продемонстрували експерименти британських вчених Мішеля Фарадея та Джеймса С. Максвелла.
З цієї причини електричні поля в сучасних фізичних перспективах розглядаються поряд з магнітними полями для формування електромагнітних полів.
Таким чином, електричне поле — це та область простору, яка була змінена наявністю електричного заряду. Якщо цей заряд позитивний, він генерує лінії електричного поля, які «піднімаються» в заряді і простягаються назовні в радіальному напрямку. Якщо, навпаки, заряд негативний, лінії поля «вмирають» на заряді. Якщо заряд наблизиться до області простору, де існує електричне поле, він зазнає електричної сили з a адреса і значення.
Історія електричного поля
Поняття електричного поля вперше запропонував Мішель Фарадей, випливаючи з необхідності пояснити дію електричних сил на відстані. Це явище стало ключовим у його демонстрації електромагнітної індукції в 1831 році, перевіривши тим самим зв’язки між магнетизм Юелектрика.
Пізнішим внеском в електричне поле був Джеймс Максвелл, чиї рівняння описували численні аспекти електричної динаміки цих полів, особливо в їх Теорія динамічного електромагнітного поля.
Одиниці електричного поля
Електричні поля не можна виміряти безпосередньо за допомогою будь-якого типу пристроїв. Але можна спостерігати його вплив на вантаж, розташований поблизу, тобто можна виміряти сила діючи на навантаження (інтенсивність). Для цього використовуються ньютон / кулон (N / C).
Формула електричного поля
Рівняння, яке пов'язує електричне поле E з силою, яку воно діє на заряд q, визначається таким рівнянням:
F = qE
Де F — електрична сила, яка діє на електричний заряд q, внесений у поле з напруженістю E. Зверніть увагу, що F і E — векторні величини, наділені сенсом і напрямком.
Звідти можна просунутися математично, включивши закон Кулона, отримавши, що E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, де ȓi — одиничні вектори, які позначають напрямок лінії, що об’єднує кожну заряд qi з кожним зарядом q.
Напруженість електричного поля
Напруженість електричного поля — це векторна величина, яка представляє електричну силу F, що діє на даний заряд, у точній кількості Ньютон/Кулон (N/C).Цю величину часто називають просто «електричним полем», оскільки не можна виміряти саме поле, а його вплив на даний заряд.
Для його обчислення використовується формула F = q.E з урахуванням того, що при додатному заряді (q> 0) електрична сила матиме той самий знак, що й поле, і q рухатиметься в тому ж напрямку; тоді як якщо заряд негативний (q <0), все станеться навпаки.
Приклад електричного поля
Простим прикладом обчислення напруженості електричного поля є:
Якщо ввести в електричне поле, що діє із силою 0,04 Н, електричний заряд 5 × 10-6 С, з якою напруженістю діє це поле?
Застосовуючи формулу E = F / q, маємо, що E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8000 N / C.