Ποια είναι η δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου ακριβώς στα μέσα μεταξύ δύο φορτίων;
Κατανόηση των εννοιών
* Ηλεκτρικό πεδίο: Ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι μια περιοχή γύρω από ένα φορτισμένο αντικείμενο όπου άλλα φορτισμένα αντικείμενα βιώνουν μια δύναμη. Η αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου αντιπροσωπεύεται από την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου (E).
* Ηλεκτρικό πεδίο λόγω φορτίου σημείου: Η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου σε απόσταση 'r' από ένα σημείο φόρτισης 'q' δίνεται από:
E =k * q / r²
όπου το «k» είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8,99 x 10^9 n m²/c²).
* Αρχή υπέρθεσης: Το ηλεκτρικό πεδίο σε ένα σημείο λόγω πολλαπλών φορτίων είναι το άθροισμα των ηλεκτρικών πεδίων λόγω κάθε μεμονωμένης φόρτισης.
Σενάριο:Δύο χρεώσεις
Ας εξετάσουμε δύο χρεώσεις, Q1 και Q2, χωρισμένα από απόσταση «D». Θέλουμε να βρούμε την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου στο μέσο μεταξύ τους.
βήματα
1. αποστάσεις: Η απόσταση από κάθε φορτίο στο μέσο είναι το D/2.
2. ηλεκτρικά πεδία λόγω μεμονωμένων φορτίων:
* Το ηλεκτρικό πεδίο λόγω Q1 στο μέσο είναι:
E1 =k * q1 / (d / 2) ² =4k * q1 / d²
* Το ηλεκτρικό πεδίο λόγω Q2 στο μέσο είναι:
E2 =k * q2 / (d / 2) ² =4k * q2 / d²
3. διάνυσμα:
* Εάν οι χρεώσεις έχουν το ίδιο σημάδι (τόσο θετικό ή και τα δύο αρνητικά), τα ηλεκτρικά πεδία δείχνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις και το καθαρό ηλεκτρικό πεδίο είναι η διαφορά:
E_NET =E1 - E2 =4K/D² * (Q1 - Q2)
* Εάν οι χρεώσεις έχουν αντίθετα σημάδια, τα ηλεκτρικά πεδία δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση και το καθαρό ηλεκτρικό πεδίο είναι το ποσό:
E_NET =E1 + E2 =4K/D² * (Q1 + Q2)
Σημαντικές σημειώσεις
* Η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου είναι μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση. Η κατεύθυνση του καθαρού ηλεκτρικού πεδίου εξαρτάται από τα σημάδια των φορτίων και τα σχετικά μεγέθη των ηλεκτρικών πεδίων τους.
* Εάν Q1 =Q2, τότε το καθαρό ηλεκτρικό πεδίο στο μέσο είναι μηδέν όταν οι χρεώσεις έχουν αντίθετα σημάδια.
* Εάν Q1 =-Q2, τότε το καθαρό ηλεκτρικό πεδίο στο μέσο είναι μηδέν ανεξάρτητα από το σημάδι των φορτίων.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εργαστείτε μέσω ενός συγκεκριμένου παράδειγμα με τιμές για τις χρεώσεις και την απόσταση!
