Što su vodovi električnog polja: Svojstva i njihov prikaz

Koncept Electric Field Lines uveo je Michael Faraday, rođen je 22. rujna 1791. u Londonu i umro 25. kolovoza 1867. u palači Hampton Court, Molesey. U mnogim su područjima fizike električna polja važna, a u elektrotehnici se ta polja praktički iskorištavaju. Odgovorna je privlačna sila između elektrona i atomske jezgre, električna polja. Jačina signala električnog polja SI jedinica je v / m (volt po metru) i vremenski promjenjivim magnetskim poljima ili električni naboji, stvaraju se električna polja. Razmatra se kratko objašnjenje električnih vodova i prikaz poljskih vodova.

Što su linije električnog polja?

Definicija: Linija električnog polja definirana je kao područje u kojem električni naboj doživljava silu. Nabijeni predmeti mogu biti pozitivni ili negativni, suprotni se naboji međusobno privlače i poput naboja odbijaju. Linije polja su vizualni prikazi električnog polja stvorenog jednim nabojem ili skupinom naboja i skraćeno je kao E-polje. Ovo je trodimenzionalni koncept i stoga ga se u ravnini ne može vizualizirati s vrlo velikom točnošću. Slovo E predstavlja vektor električnog polja i u svakoj je točki tangenta na liniju polja. Smjer ovih linija jednak je smjeru vektora električnog polja.

Intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja i skupine naboja

Intenzitet električnog polja uslijed točkastih naboja može se dobiti uporabom Coulomb-ovog zakona. Intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja prikazan je na donjoj slici.

intenzitet električnog polja zbog naboja do točke

Prema Coulomb-ovom zakonu sila 'F' izražava se kao

F = q * q₀/ 4Πε₀r^dvar ̂ ……………………… eq (1)

Intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja izražava se kao.

E = F / q₀r ̂ ……………………. eq (2)

Zamjenski eq (1) u eq (2) dobit će izraz intenziteta električnog polja zajedno s točkovnim nabojem i ispitivanje opterećenja

E = q * q₀/ 4Πε₀r^dva* 1 / q_{0 r ̂}

E = q / 4Πε₀r^dvar ̂ ……………… eq (3)

Gdje je r the jedinični vektor

Jednadžba (3) je intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja zajedno s točkovnim nabojem i ispitnim nabojem. Intenzitet električnog polja zbog skupine naboja prikazan je na donjoj slici

intenzitet električnog polja-zbog-skupine-naboja

Gdje je q _1,što_dva,što_3,što_4,što_5,što₆………. što _n jesu optužbe i r_1,r_dva,r_3,r_4,r_5,r₆………. r_n su udaljenosti.

Intenzitet električnog polja zbog skupine naboja u točki p dat je sa

E = E₁+ E_dva+ E₃+ E₄+ ……… + E_n……………………. eq (4)

Kao što znamo da se intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja slično izražava u gornjoj jednadžbi (3)

JE₁= q₁/ 4Πε₀r₁^dvar ̂₁

JE_dva= q_dva/ 4Πε₀r_dva^dvar ̂_dva

JE3= q₃/ 4Πε₀r₃^dvar ̂₃…………JEn= q_n/ 4Πε₀r_n^dvar ̂_n

Zamjena E_1,JE_dva,JE_3,JE_4,………JE_n dobit će vrijednosti u jednačini (4)

E = q₁/ 4Πε₀r₁^dvar ̂₁+ q_dva/ 4Πε₀r_dva^dvar ̂_dva+ q₃/ 4Πε₀r₃^dvar ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε₀r_n^dvar ̂_n

E = 1/4Πε₀[što₁/ r₁^dvar ̂₁+ q_dva/ r_dva^dvar ̂_dva+ q₃/ r₃^dvar₃̂ + ……… .. + q_n/ r_n^dvar ̂_n] …………………………. eq (5)

Jednadžba (5) je intenzitet električnog polja zbog skupine naboja

Zastupljenost terenskih linija

Za q> 0: Kad je q veći od nule (q> 0), naboj je pozitivan, a linije polja su radijalno prema van. Linije polja za q> 0 prikazane su na donjoj slici.

električno polje-linija-za-naboj-veće-od-nule

Za q<0: Kad je q manje od nule (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.

za-q-manje-od-nule

Za razliku od punjenja ili dipola: Prikaz linija polja za različite naboje ili dipol prikazan je na donjoj slici.

vodovi električnog polja-za-različite-naboje

Za slične troškove

Ako je | q1 | = | q2 |: Ako je punjenje q₁i q_dvasu jednaki, neutralna točka i intenzitet polja jednaki su nuli za slična naboja i nalazi se u središtu q₁i q_dvatroškovi.

naboj-q1-jednak je q2

Ako je | q1 |> | q2 |: Ako je punjenje q₁je veći od q_dva, pomak neutralne točke ‘p’ prema naboju q_dvamanje veličine.

Ujednačeno električno polje: U jednoličnom električnom polju linije polja počinju od pozitivnog naboja i prelaze u negativni naboj. Linije polja su jednako udaljene, a linije paralelne u jednoličnom električnom polju.

jednolično-električno polje

Svojstva

Svojstva vodova električnog polja su

• Linije polja počinju od pozitivnog naboja, a završavaju negativnim nabojem
• Poljske linije su kontinuirane
• Linije polja nikad se ne sijeku (Razlog: Ako se međusobno sijeku, u točki će biti dva smjera električnog polja što nije moguće)
• U području jakog električnog polja linije su vrlo blizu jedna drugoj, dok su u području slabog električnog polja daleke
• U području jednolike crte električnog polja postoje jednako udaljene paralelne crte
• Linije polja su uvijek normalne na površinu vodiča

Pravila za crtanje linija električnog polja

Pravila za crtanje linija polja su

• Za određenu skupinu točkastih naboja linije polja uvijek potječu od pozitivnog naboja i završavaju negativnim nabojem. U slučaju prekomjerne napunjenosti, neke će linije započeti ili završiti unedogled.
  Na primjer, na gornjoj slici q₁je veći od q_dva. Linije potječu iz q_dva, pa napuni q_dvaje pozitivan i u naboju q₁neke linije dolaze iz beskrajno daleke.
• Broj povučenih linija koje završavaju negativnim nabojem ili ostavlja pozitivan naboj proporcionalan je veličini naboja.
  Tako će veći naboj iz njega napustiti više linija ako je pozitivan naboj ili će završiti u njemu ako je negativan naboj.
• Poljske linije nikad se ne križaju

FAQ

1). Koje su vrste vodova električnog polja?

Jednolično električno polje i neujednačeno električno polje dvije su vrste vodova električnog polja. Za liniju polja kaže se da je jednoliko električno polje kad je električno polje konstantno, a za neujednačeno električno polje kaže se da je polje nepravilno u svakoj točki.

2). Kako se pravi električno polje?

Stacionarnim nabojima nastaje električno polje, a pomičnim nabojima magnetsko polje.

3). Kako se stvara električno polje?

Električno polje proizvode nabijene čestice. U smjeru polja ubrzavaju se pozitivni naboji, a u suprotnom smjeru negativno nabijene čestice.

4). Što je intenzitet električnog polja zbog točkastih naboja?

Intenzitet električnog polja uslijed točkovnog naboja zajedno s točkovnim nabojem i ispitnim nabojem izražava se kao

E = q / 4Πε₀r^dvar ̂

Gdje je E intenzitet električnog polja, r ̂ je jedinični vektor, a q naboj.

5). Kako linije električnog polja ukazuju na jakost polja?

Snaga vodova električnog polja ovisi o naboju izvora, a električno je polje jako kad su polja međusobno blizu.

U ovom članku, električno polje raspravlja se o intenzitetu točkovnog naboja i skupini naboja, predstavljanju linija polja, svojstvima linija polja i pravilima za crtanje linija električnog polja. Evo pitanja za vas, što je ispitni i točkasti naboj u električnom polju?