Koncept Electric Field Lines představil Michael Faraday. Narodil se 22. září 1791 v Londýně a zemřel 25. srpna 1867 v Hampton Court Palace v Molesey. V mnoha oblastech fyziky jsou elektrická pole důležitá a v elektrotechnice jsou tato pole prakticky využívána. Za přitažlivou sílu mezi elektrony a atomovým jádrem jsou odpovědná elektrická pole. Jednotka SI síly elektrického pole je v / m (volt na metr) a časově proměnnými magnetickými poli nebo elektrické náboje, jsou vytvářena elektrická pole. Diskutuje se o stručném vysvětlení elektrických linií a o reprezentaci siločar.
Co jsou elektrické siločáry?
Definice: Čára elektrického pole je definována jako oblast, ve které elektrický náboj zažívá sílu. Nabité objekty mohou být kladné nebo záporné, opačné náboje se navzájem přitahují a podobné náboje odpuzují. Polní čáry jsou vizuální reprezentace elektrického pole vytvořeného jediným nábojem nebo skupinou nábojů a je zkráceno jako E-pole. Jedná se o trojrozměrný koncept, a proto jej nelze v rovině velmi přesně vizualizovat. Písmeno E představuje vektor elektrického pole a je tečna k siločáře v každém bodě. Směr těchto čar je stejný jako směr vektoru elektrického pole.
Intenzita elektrického pole v důsledku bodového náboje a skupiny náboje
Intenzitu elektrického pole v důsledku bodových nábojů lze získat pomocí coulombova zákona. Intenzita elektrického pole způsobená bodovým nábojem je uvedena na následujícím obrázku.
intenzita elektrického pole způsobená bodovým nábojem
Podle coulombova zákona je síla „F“ vyjádřena jako
F = q * q0/ 4Πε0rdvar ̂ ……………………… eq (1)
Intenzita elektrického pole v důsledku bodového náboje je vyjádřena jako.
E = F / q0r ̂ ……………………. eq (2)
Náhradník eq (1) v eq (2) získá výraz intenzity elektrického pole spolu s bodovým nábojem a zátěžový test
E = q * q0/ 4Πε0rdva* 1 / q0 r ̂
E = q / 4Πε0rdvar ̂ ……………… eq (3)
Kde r ̂ je jednotkový vektor
Rovnice (3) je intenzita elektrického pole způsobená bodovým nábojem spolu s bodovým nábojem a zkušebním nábojem. Intenzita elektrického pole způsobená skupinou nábojů je uvedena na následujícím obrázku
intenzita elektrického pole v důsledku skupiny poplatků
Kde q 1,codva,co3,co4,co5,co6………. co n jsou poplatky a r1,rdva,r3,r4,r5,r6………. rn jsou vzdálenosti.
Intenzita elektrického pole v důsledku skupiny nábojů v bodě p je dána vztahem
E = E1+ E.dva+ E.3+ E.4+ ……… + En……………………. eq (4)
Jak víme, intenzita elektrického pole v důsledku bodového náboje je podobně vyjádřena ve výše uvedeném rovnici (3)
JE1= q1/ 4Πε0r1dvar ̂1
JEdva= qdva/ 4Πε0rdvadvar ̂dva
JE3= q3/ 4Πε0r3dvar ̂3…………JEn= qn/ 4Πε0rndvar ̂n
Náhradník E.1,JEdva,JE3,JE4,………JEn hodnoty v eq (4) dostanou
E = q1/ 4Πε0r1dvar ̂1+ qdva/ 4Πε0rdvadvar ̂dva+ q3/ 4Πε0r3dvar ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε0rndvar ̂n
E = 1 / 4Πε0[co1/ r1dvar ̂1+ qdva/ rdvadvar ̂dva+ q3/ r3dvar3̂ + ……… .. + qn/ rndvar ̂n] …………………………. eq (5)
Rovnice (5) je intenzita elektrického pole způsobená skupinou nábojů
Znázornění polních linií
Pro q> 0: Když je q větší než nula (q> 0), je náboj kladný a siločáry jsou radiálně ven. Polní čáry pro q> 0 jsou zobrazeny na následujícím obrázku.
linie elektrického pole pro nabíjení větší než nula
Pro q<0: Když q je menší než nula (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.
for-q-less-than-zero
Na rozdíl od poplatků nebo dipólů: Reprezentace siločar na rozdíl od nábojů nebo dipól je zobrazen na následujícím obrázku.
elektrické pole-pro-na rozdíl od poplatků
Podobné poplatky
Pokud | q1 | = | q2 |: Pokud je náboj q1a qdvajsou stejné, neutrální bod a intenzita pole jsou u podobných nábojů nulové a je ve středu q1a qdvapoplatky.
charge-q1-is-equal-to-q2
Pokud | q1 |> | q2 |: Pokud je náboj q1je větší než qdva, neutrální bod „p“ se posune směrem k náboji qdvamenšího rozsahu.
Jednotné elektrické pole: V jednotném elektrickém poli začínají siločáry od kladného náboje a přecházejí k zápornému náboji. Silové siločáry jsou ve stejnoměrném elektrickém poli a jsou rovnoběžné.
uniformní-elektrické pole
Vlastnosti
Vlastnosti čar elektrického pole jsou
- Polní řádky začínají od kladného náboje a končí záporným nábojem
- Polní čáry jsou spojité
- Polní čáry se nikdy neprotínají (Důvod: Pokud se protínají navzájem, v místě, kde to není možné, budou dva směry elektrického pole)
- V oblasti silného elektrického pole jsou čáry velmi blízko u sebe, zatímco v oblasti slabého elektrického pole jsou čáry daleko
- V oblasti rovnoměrné čáry elektrického pole existují rovnoběžné čáry ve stejné vzdálenosti
- Polní čáry jsou vždy kolmé k povrchu vodiče
Pravidla pro kreslení čar elektrického pole
Pravidla pro kreslení čar pole jsou
- U dané skupiny bodových nábojů polní čáry vždy pocházejí z kladného náboje a končí záporným nábojem. V případě, že dojde k přebytečnému poplatku, začnou nebo končí některé řádky na neurčito.
Například na výše uvedeném obrázku q1je větší než qdva. Řádky pocházejí z qdva, tak nabijte qdvaje kladný a v náboji q1některé řádky přicházejí z nekonečně daleko. - Počet nakreslených čar končících záporným nábojem nebo opouštějících kladný náboj je úměrný velikosti náboje.
Čím vyšší je náboj, tím více linek z něj odejde, pokud se jedná o kladný náboj, nebo jej ukončí, pokud se jedná o záporný náboj. - Polní čáry se nikdy nepřekračují
Časté dotazy
1). Jaké jsou typy čar elektrického pole?
Jednotné elektrické pole a nejednotné elektrické pole jsou dva typy čar elektrického pole. Polní čára je považována za rovnoměrné elektrické pole, když je elektrické pole konstantní, a za nejednotné elektrické pole, když je pole v každém bodě nepravidelné.
2). Jak vytvoříte elektrické pole?
Stacionárními náboji se vytváří elektrické pole a pohyblivými náboji se vytváří magnetické pole.
3). Jak se vyrábí elektrické pole?
Elektrické pole je vytvářeno nabitými částicemi. Ve směru pole se zrychlují kladné náboje a v opačném směru pole se zrychlují záporně nabité částice.
4). Co je intenzita elektrického pole v důsledku bodových nábojů?
Intenzita elektrického pole v důsledku bodového náboje spolu s bodovým nábojem a zkušebním nábojem je vyjádřena jako
E = q / 4Πε0rdvar ̂
Kde E je intenzita elektrického pole, r ̂ je jednotkový vektor a q je náboj.
5). Jak naznačují čáry elektrického pole sílu pole?
Síla čar elektrického pole závisí na náboji zdroje a elektrické pole je silné, když jsou siločáry blízko sebe.
V tomto článku, elektrické pole diskutována je intenzita způsobená bodovým nábojem a skupinou náboje, reprezentace siločar, vlastnosti siločar a pravidla pro kreslení čar elektrického pole. Zde je otázka, co je testovací náboj a bodový náboj v elektrickém poli?