עוצמת השדה החשמלי

כל מטען חשמלי סובבי שדה חשמלי. כתוצאה פיזיקאים מחקר ממושך באנו למסקנה כי האינטראקציה בין גופים טעונים בשל שדות חשמליים הסובבים אותם. הם צורה מיוחדת של עניין, אשר קשורה קשר בל יינתק עם כל מטען חשמלי.

מחקר של השדה החשמלי מתבצע על ידי החדרה לתוכו בסדר גוף טעון. גופים אלה מכונים "חיובי מבחן". לדוגמא, לעתים קרובות מטען בוחן בשימוש טעון כדור פקק.

בעת ביצוע תשלום מבחן בשדה חשמלי של הגוף, אשר יש מטען חיובי, קל כדור שעם בעלי מטען חשמלי חיובי תחת השפעתה יסטה יותר, וככל שאנחנו נביא אותו אל הגוף.

בעת העברת מטען הבוחן בתוך שדה חשמלי של כל גוף טעון יכול לזהות בקלות כי הכוח הפועל על זה, יהיה שונה במקומות שונים.

לדוגמא, כאשר הניחו סדרה באותה נקודת שדה שונה q1 מטענים חיוביים במבחן בגודל, Q2, Q3, ..., qn, אתה עשוי לגלות כי הכוחות הפועלים עליהם, F1, F2, F3, ..., Fn שונה, אבל היחס בין הכח לגודל תשלום מסוים עבור שדה זה תמיד מצביע:

F1 / q1 = F2 / Q2 = F3 / Q3 = ... = Fn / qn.

אם בצורה זו תבחן נקודות שונות של השדה, נקבל את המסקנה הבאה: עבור כל נקודה בודדת בתחום החשמלי היחס בין הכוח המופעל על מטען הבוחן את עוצמת המטען הזה בעקביות ללא קשר לערך של מטען הבוחן.

מכאן נובע כי הערך של יחס זה מאפיין את השדה החשמלי בכל הנקודות שלה. הערך הנמדד על ידי היחס בין הכוח המופעל על מטען חיובי להציב באותה נקודה על פני שדה, גודל ולחייב את עוצמת השדה החשמלי:

E = F / Q1.

זהו, כפי שעולה מן ההגדרה שלה, שווה לכוח הפועל על יחידת מטען חיובי להציב בנקודה מסוימת של השדה.

יחידת עוצמת השדה החשמלי של קבלת עוצמת השדה מתנהג על גודל המטען של יחידה אחת עם הכוח האלקטרוסטטי של דיין אחד. יחידה זו נקראת יחידת אלקטרוסטטית המוחלטת של מתח.

כדי לקבוע את עוצמת השדה החשמלית של כל q בנקודת תשלום נקודה שרירותית בתוך השדה של המטען אשר מופרד ממנה על ידי R1 מרחק, זה צריך להיות ממוקם q1 מטען בוחן נקודה שרירותית ולחשב את הכח פא, אשר פועל על המוצר (ואקום).

על פי חוק קולון :

פא = (q1q) / r²₁.

אם ניקח את היחס בין הכוחות המשפיעים על תשלום q1 הערך שלו, אפשר לחשב את השדה החשמלי של מתח על נקודה:

Ea = q / r²₁.

ניתן גם למצוא את הכוח בתוך B נקודה שרירותית; זה יהיה שווה ל:

מי במול = q / r²₂.

לכן, עוצמת השדה החשמלית של מטען נקודה בנקודה מסוימת של השדה (בריק) להיות ביחס ישר לגודל התשלום ביחס הפוך לריבוע המרחק בין הנקודה הזו ואת התשלום.

עוצמת השדה משמשת מאפייני כוחה. ידיעה שזה בכל נקודה של E השדה, קל לחשב ותוצאת F, פועל על מטען q בנקודה מסוימת:

F = QE.

החשמלי השדה - כמות וקטור. מתח כיוון בכל נקודה ספציפית בתחום משולב עם הכיוון של כוח המופעל על מטען חיובי להציב נקודה.

ההיווצרות של חיובי שדה מספר: Q1 ו- Q2 - E כוח בכל נקודה של השדה הזה יהיה שווה לסכום הגיאומטרי של מתח E1 ו- E2 נוצר בנקודה מסוימת בנפרד גובה Q1 ו- Q2.

השדה החשמלי בכל נקודה ניתן להציג בצורה גרפית על ידי פלח מכוון שהמקורה בנקודה זו, בדומה עוצמת הדימוי וכמויות וקטור אחרות.