elektrostaatika see on elektriala pindala osa, mis uurib elektrilaenguid ilma liikumiseta, see tähendab puhkeseisundis.
Elektrostaatiline varjestus
Elektrostaatiline varjestus muudab elektrivälja nulliks. See juhtub liigsete elektrilaengute jaotumise tõttu juhis. Sama märgiga laengud kipuvad eemalduma, kuni nad puhkavad.
Seda tõestas Michael Faraday Faraday puur. Selles katses istus keemik puuris, mis allutati elektrilahendusele, ja lahkus sellest, ilma et temaga midagi juhtuks.
Loe ka:
- Faraday seadus
- Faraday konstant
Jõud ja elektrostaatiline energia
Elektrostaatiline jõud on kahe elektrilaengu elektrostaatilise vastasmõju jõud atraktiivsuse ja tõukejõu kaudu.
Selle arvutab Coulombi seadus, mis on väljendatud järgmise valemiga:
Kus
k = elektrostaatiline konstant
q1 ja q2 = elektrilaengud
r = laengute vaheline kaugus
Elektrostaatilist konstanti, tuntud ka kui Coulombi konstant, mõjutab keskkond, kus elektrilaengud kokku saavad. Seega mõjutab elektrostaatiline konstant jõu väärtust.
Tavaliselt vaakumis on selle väärtus 9.109 Nm2 / Ç2, kuid see võib ilmuda ka muus meediumis, näiteks:
- Vesi 1.1.108 Nm2 / Ç2
- Benseen 2,3,109 Nm2 / Ç2
- Õli 3.6.109 Nm2 / Ç2
Elektrostaatiline energia või elektriline potentsiaalne energia on energia, mis on toodetud hõõrdumisel tekkivate elektrilaengute üle. Seda mõõdetakse järgmise valemiga:
Kus
k = elektrostaatiline konstant
Q = allika koormus
mida = tõend või katsekoormus
d = laengute vaheline kaugus
Elektriväli
Elektriväli see on koht, kuhu kontsentreeritakse elektrilaengud, mille intensiivsust mõõdetakse järgmise valemi abil:
Kus
JA = elektriväli
F = elektriline jõud
mida = elektrilaeng
Elektrilaeng
Kell elektrilaengud need on koormuste ligitõmbamise või tõrjumise tulemus. Sarnased laengud tõrjuvad üksteist, samas kui vastupidised tõmbavad ligi.
Neid mõõdetakse kulomides ja väikseim looduses leiduv laeng on elementaarlaeng (e = 1,6, 10-19 Ç).
Elektrilaengu valem on:
Q = e
Kus
Q = elektrilaeng
ei = elektronide arv
ja = elementaarlaeng
Valemid
Lisaks ülalnimetatud elektrostaatilistele valemitele kasutatakse ka järgmist:
Elektriline potentsiaal
Kus:
V = elektriline potentsiaal
Ep = potentsiaalne energia
Q = Elektrilaeng
Potentsiaalne erinevus
U = vB -vThe
Kus
U = potentsiaalne erinevus
vThe = elektriline potentsiaal a-s
vB = elektriline potentsiaal b-s
Tea rohkem:
- Elektrienergia
- Elektrifitseerimisprotsessid
- Elektrivool
- Elektrostaatika: harjutused
Elektrostaatika vs elektrodünaamika
Kui elektrostaatika uurib elektrilisi laenguid liikumata, Elektrodünaamika uurib koormate liikumist.
Elektrostaatika ja elektrodünaamika on seetõttu füüsika uurimisvaldkonnad, mis on pühendatud elekter.
Lisaks nendele aladele on olemas ka Elektromagnetism, mis uurib elektrienergia suutlikkust postide ligimeelitamiseks ja allasurumiseks.
Sisseastumiseksami harjutused
1. (UDESC-2013) Juhtivast materjalist kahel identsel keral A ja B on laengud + 3e ja -5e ning need puutuvad kokku. Pärast tasakaalu saab kera A kontakti teise identse keraga C, mille elektrilaeng on + 3e. Kontrollige alternatiivi, mis sisaldab sfääri A lõpliku elektrilaengu väärtust.
a) + 2e
b) -1e
c) + 1e
d) -2e
e) 0e
c) + 1e
Vaadake ka: Elektrilaeng: Harjutused
2. (UFRR-2016) Rahvusvahelises süsteemis (SI) on ala A ristkülikukujuline tasapind laetud elektrilaenguga + Q, mis on ühtlaselt jaotunud kogu pinnale. Kui suur on elektrilaengu tihedus selles piirkonnas?
a) Muutuv väärtus coulomb / m ühikutes
b) + Q / A kulomb / m2
c) + Q kulon / m4
d) -Q kulon / m5
e) 10 Q kulon / m
b) + Q / A kulomb / m2
Vaadake ka: Coulombi seadus - harjutused
3. (UEL-2011) Polüuretaani hüdrofoobne iseloom on seotud elektrostaatilise tõukejõuga materjali ja vee molekulid, füüsikaline nähtus, mis toimub kehade vahel, mille elektrilaengud on sama märk. On õige öelda, et elektrostaatiline tõukejõud
a) sellel on vastupidine suund elektrostaatilise tõmbejõule elektriliselt neutraalsete kehade vahel
b) on suurem kahe sama elektrilaenguga keha + Q kui kahe sama elektrilaenguga -Q keha vahel
c) on kaks korda suurem, kui koormatud kehade vahekaugust vähendatakse poole võrra
d) suureneb elektriliselt laetud kehade vahelise kauguse ruuduga
e) on otseselt proportsionaalne elektriliselt laetud kehade laengu suurusega
e) on otseselt proportsionaalne elektriliselt laetud kehade laengu suurusega.
Vaadake ka: elektrienergia
