Elektrisk fältstyrka

Varje elektrisk laddning omger en elektriskfält. Som ett resultat av långvarig forskning kom fysiker till slutsatsen att samspelet mellan laddade kroppar uppstår på grund av de elektriska fälten som omger dem. De är en speciell form av materia, vilket är oupplösligt kopplat till någon elektrisk laddning.

Studien av det elektriska fältet genomförs genom att införa små laddade kroppar. Dessa kroppar kallas testprober. Till exempel används en laddad korkboll ofta som testladdning.

När en provladdning införs i ett elektriskt fältKroppen, som har en positiv laddning, kommer en lätt positiv laddad korkboll under sin åtgärd att avvika ju mer desto närmare tar vi det till kroppen.

När man flyttar en testladdning i det elektriska fältet hos en godtycklig laddad kropp är det lätt att ta reda på att kraften som verkar på den kommer att vara annorlunda på olika ställen.

Således, när den placeras i en enda punktfält av olika storlek testar positivt avgifter q1, q2, q3, ..., qn, kan det hända att de krafter som verkar på dem, F1, F2, F3, ... Fn är olika, men de krafter som hänför sig till storleken på en särskild avgift för en sådan punkt i fältet alltid:

F1 / q1 = F2 / q2 = F3 / q3 = ... = Fn / qn.

Om vi ​​på samma sätt utforskar olikavi erhåller följande slutsats: för varje enskild punkt i det elektriska fältet är förhållandet mellan kraftens storlek som verkar på testladdningen till värdet av en sådan laddning oförändrad och oberoende av testladdningens värde.

Härav följer att storleken på detta förhållandekarakteriserar ett elektriskt fält på en godtycklig punkt av den. Värdet, som mäts av förhållandet mellan kraften som verkar på den positiva laddningen belägen vid denna punkt av fältet, till laddningsstorleken och är den elektriska fältstyrkan:

E = F / q1.

Det är, som det kan ses från dess definition, lika med den kraft som verkar på en enhet med positiv laddning placerad vid en viss punkt i fältet.

För enhetsenhet av ett elektriskt fält accepterasfältstyrka som verkar på en laddning av en elektrostatisk enhet med en kraft av en dyn. Denna enhet kallas den absoluta elektrostatiska spänningsenheten.

För att bestämma den elektriska styrkanFält någon punkt laddning q vid en godtycklig punkt inom området A av laddningen som är skilt från det med ett avstånd r1, bör detta placeras i en godtycklig punkt testladdning q1 och beräkna den kraft Fa, som verkar på den produkt (vakuum).

Enligt Coulombs lag:

Fa = (q1q) / r2.

Om vi ​​tar förhållandet mellan storleken på kraften som påverkar laddningen till dess värde q1, kan vi beräkna styrkan hos det elektriska fältet vid punkt A:

Ea = q / r ^^.

Dessutom kan man hitta spänningen vid en godtycklig punkt B; det kommer att vara lika med:

Eb = q / r22.

Därför är den elektriska fältstyrkanpunktladdning vid en viss punkt i fältet (i vakuum) kommer att vara direkt proportionell mot storleken på den angivna laddningen och omvänt proportionellt mot kvadraten av avståndet mellan denna laddning och punkten.

Fältstyrkan fungerar som dess kraftkännetecken. Att veta det på en godtycklig punkt i fältet E är det enkelt att beräkna kraften F som verkar på laddningen q vid en given punkt:

F = qE.

Den elektriska fältstyrkan är en kvantitetvektor. Spänningsriktningen vid varje enskild punkt av fältet kommer att kombineras med kraftens riktning som verkar på den positiva laddningen placerad i punkten.

När ett fält bildas av flera laddningar: q1 och q2 - styrka E vid någon punkt A i detta område kommer att vara lika med den geometriska summan av E1 och E2 spänning som skapas vid en given punkt separat avgifter q1 och q2.

Den elektriska fältstyrkan är godtyckligpunkt kan visas grafiskt genom en riktad segment som härrör från denna punkt, som liknar bilden av hållfasthet och andra vektorstorheter.

</ p>