elektrostatika je područje fizike koje obuhvaća proučavanje električnih naboja u stanju mirovanja. Vas pojaveelektrostatički koje proučava ovo područje znanja nastaju kao rezultat snagauprivlačnost i odbijanje da električni naboji djeluju jedni na druge. U ovom ćemo tekstu govoriti o nekim od glavnih svojstava elektrostatike, poput naboja električna, elektrifikacija, električna sila, električni potencijal, električno polje i potencijalna energija električni.
električno punjenje
THE električno punjenje je imovineunutarnji (vlastite) temeljnih čestica materije, kao što su protoni i elektroni, kao i tjestenina. Električno neutralna tijela imaju jednaku količinu električnih naboja pozitivan i negativan. Jedinica električnog naboja u Međunarodni sustav jedinica to je Coulomb (Ç).
Nadalje, električni naboj je fizička veličina kvantizirano, odnosno ima vrijednostMinimum, tako da Neto je moguće pronaći tijela naelektrizirana modulom električnog naboja manje od ove vrijednosti, nazvao temeljno opterećenje, obično označena slovom i.
Protoni i elektroni imaju točno ovu vrijednost električnog naboja, otprilike 1,6.10-19 Ç. Prema tome, kada je tijelo električki nabijeno, naboj mu je a višestrukocijela daje naplatititemeljni, budući da se elektrifikacija odvija iz dodatak ili uklanjanje u elektroni, od protoni povezani su unutar jezgreatomska.
Titl:
Q - Modul električnog punjenja (C - Kuloni)
Ne - Broj nestalih ili suvišnih elektrona
i - Osnovno opterećenje (1.6.10-19 Ç)
Izgledtakođer:Pet zabavnih činjenica o zrakama od kojih će vam se kosa dići
Mapa uma: Elektrostatika
* Za preuzimanje mape uma u PDF-u, Kliknite ovdje!
Elektrifikacija
Elektrifikacija je li svaki proces sposoban generirati a razlika unesite broj opterećenjapozitivan i negativan tijela. Kad tijelo ima jednak broj pozitivnih i negativnih naboja, kažemo da ima neutralan; ako su ovi brojevi različiti, kažemo da jest elektrificirana.
U osnovi postoje tri postupka elektrifikacije: a elektrifikacija kontaktom, potrenje i indukcijom:
THE elektrifikacijapokontakt uključuje dva tijela dirigenti, a barem jedan od njih mora biti električnonatovaren. Kad dva tijela dođu u kontakt, njihovi se električni naboji dijele dok se dva ne nađu pod istim električnim potencijalom. Na kraju procesa prisutna tijela isti znak tereta.
THE elektrifikacija trenjem uključuje opskrbu dvaju tijela energijom kroz trenje između njih. Tijekom trenje (trenje), neki elektroni se istrgnu iz jednog tijela, a zatim ih uhvati drugo tijelo. Stoga je potrebno provjeriti afinitet ova dva tijela u ovoj vrsti elektrifikacije konzultacijama s triboelektrične serije.
THE elektrifikacijapoindukcija javlja se po aproksimacijasrodnik između električno nabijenog tijela, nazvanog a induktor, i provodno tijelo, nazvano inducirani. Prisutnost induktora stvara a odvajanje naboja u induciranom tijelu, poziv od polarizacija. Iz tog razdvajanja armatura je uzemljena na tlo, zbog čega njezini naboji teku kroz žicu za uzemljenje.
Svi procesi elektrifikacije odvijaju se u skladu s Principiukonzervacijadajenaplatitielektrični i od energije, tj. prije i poslije elektrifikacije, broj naboja i količina energije između naboja mora biti isto.
Izgledtakođer: Zašto ptice obično nisu šokirane električnim žicama?
električna sila
Dva električno nabijena tijela mogu se međusobno privlačiti ili odbijati prema svom signalu napunjenosti. Tijela s električnim nabojima od znakovi jednakosti međusobno se odbijaju i tijela čija električna naboja imaju suprotni znakoviprivlače jedni druge.
Zakon koji nam omogućuje izračunavanje modula električne sile koja djeluje između dva naboja je Coulomb-ov zakon, predstavljen sljedećim izrazom:
Titl:
F - Električna sila (N - Newtona)
k0 - Elektrostatička konstanta vakuuma (k0 = 9,0.109 N.m² / C²)
što1,što2 - Električni naboji 1 i 2 (C - Kuloni)
d - Udaljenost između tereta 1 i 2 (m)
Električno polje
O električno polje to je fizička veličina vektor pripisana električnim opterećenjima. Svaki električni naboj utječe na prostor oko sebe zbog svog električnog polja. Stoga električno polje možemo shvatiti kao utjecaj koji električni naboji vrše na njihovu okolinu. Jedinica električnog polja u Međunarodnom sustavu jedinica je NewtonpoCoulomb (N / C) ili Volt po metru (V / m), jer su obje jedinice ekvivalenti.
Pogledajte primjer:
Dati položaj u svemiru ima električno polje od 12,0 N / C generiran električnim nabojem. Kad električni naboj od 1,0 ° C postavljen u ovaj položaj, na njega će djelovati električna sila modula jednaka 12,0 N. Ako je ova optužba bila 2.0C, trpjela bi električnu silu od 24,0 N.
Električno polje generirano električnim nabojem Q1 može se izračunati pomoću sljedećeg izraza:
U gornjem izrazu, varijabla d je udaljenost od točke na kojoj želite izmjeriti jakost električnog polja do položaja električnog naboja.
Električni potencijal
O električni potencijal to je fizička veličina penjati se u potpunosti predstavljen svojim modulom i mjerom u Volti (V) u Sustav Jameđunarodnau Ukravate. Ova veličina mjeri količinauenergije osigurava električno polje za svaku Coulomb tereta.
Kada se čestica nalazi u prostoru prostora izloženom električnom potencijalu 100,0 V, pohranit će sa sobom 100,0 J (džula) energije za svakih 1,0 C električnog naboja koji predstavlja. Ako je vaš teret iz 2.0C, ona će imati energiju od 200,0 J, Slijedom toga.
O potencijalelektrični generirani električnim nabojem modula Q1 može se izračunati pomoću sljedećeg izraza:
električna potencijalna energija
Kada dvaili više električni naboji su fiksirani na daljinu d između njih pohranjuju oblik energije koji se naziva električna potencijalna energija. Ako se oslobodi jedan od tih naboja, ta će se energija transformirati u energijekinetika, na primjer. Ova se energija mjeri u džula u međunarodnom sustavu jedinica.
Električnu potencijalnu energiju između naboja možemo izračunati pomoću sljedećeg izraza:
Formule elektrostatike
Ovdje provjerite glavne formule korištene u proučavanju elektrostatike.
→ Formula električnog naboja
Ova se formula koristi za izračunavanje količine prekomjernog ili nedostajućeg električnog naboja u tijelu. Također se može koristiti za izračunavanje broja nedostajućih ili suvišnih elektrona.
→ Formula električnog polja
Koristi se za određivanje jakosti električnog polja koje stvara točkasti električni naboj što1na udaljenosti d ovog opterećenja:
→ Formula električnog potencijala
Električni potencijal točkaste raspodjele naboja može se izračunati pomoću sljedeće formule:
→ Formula električne sile (Coulombov zakon)
Formula pomoću koje se može izračunati sila električnog naboja što1 vrši na električni naboj što2, odvojena razmakom d, određena je Coulombovim zakonom:
→ Formula električne potencijalne energije
Možemo izračunati modul električne potencijalne energije između dva naboja što1 i što2, odvojeno udaljenostom d, kroz sljedeću formulu:
Sažetak
Elektrostatika je područje fizike koje proučava pojave proizvedene električnim nabojima u mirovanju;
Svaki električni naboj utječe na prostor oko sebe putem vektorske fizičke veličine koja se naziva električno polje;
Električno polje je mjera električne sile koja djeluje na svaku jedinicu naboja;
Linije okomite na linije električnog polja definiraju veličinu električnog potencijala proizvedenog električnim nabojima;
Električna potencijalna energija između dva naboja skalarna je veličina koja je dana u Joulesima i mjeri količinu energije povezane s odbijanjem i međusobnim privlačenjem između električnih naboja;
Modul električne sile između dva električna naboja može se odrediti iz Coulomb-ovog zakona.
Riješena vježba elektrostatike
Električni naboj od 2,0 µC fiksne i zanemarive veličine stvara na udaljenosti od 0,5 m, električno polje i električni potencijal jednaki:
Podaci: k0 = 9.109 N.m² / C².
a) 72.10-3 N / C i 3.6.103 V
b) 12.104 N / C i 36.105 V
c) 72.103 N / C i 54.103 V
d) 72.102 N / C i 3.6.104 V
e) 7.2.103 N / C i 3.6.10-3 V
Povratne informacije: Slovo B
Rješenje:
Poljeelektrični i potencijalelektrični to su svojstva svojstvena jednom električnom naboju u prostoru. Da bi se izračunao poljeelektrični ovog opterećenja koristimo sljedeću jednadžbu:
Uzimajući podatke dane u izjavi o vježbi, moramo:
Da bi se izračunao potencijalelektrični proizvedeno ovim opterećenjem na istoj udaljenosti (0,5 m), koristimo sljedeću jednadžbu:
Uzimajući podatke u obzir u izjavi, imamo sljedeću rezoluciju:
Napisao Rafael Hellerbrock
Magistar fizike
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-eletrostatica.htm