elektrosztatika a fizika területe, amely magában foglalja a nyugalmi állapotban lévő elektromos töltések tanulmányozását. Ön jelenségekelektrosztatikus ezen tudásterület által vizsgáltak a erőban benvonzerő és taszítás hogy elektromos töltések gyakorolják egymást. Ebben a szövegben az elektrosztatika néhány fő tulajdonságáról, például a töltésről fogunk beszélni elektromos, villamosítás, elektromos erő, elektromos potenciál, elektromos mező és potenciális energia elektromos.
elektromos töltés
A elektromos töltés van ingatlanbelső (megfelelő) az anyag alapvető részecskéi, mint például a protonok és az elektronok, valamint az tészta. Az elektromosan semleges testek ugyanannyi elektromos töltéssel rendelkeznek pozitív és negatív. Az elektromos töltőegység a Az egységek nemzetközi rendszere ez a Coulomb (Ç).
Ezenkívül az elektromos töltés fizikai mennyiség számszerűsítve, vagyis van egy értékMinimális, úgy hogy nemlehetséges megtalálja az elektromos töltőmodullal felvillantott testeket ennél az értéknél kevesebb, hívták alapvető terhelés, általában betűvel jelölik és.
A protonoknak és az elektronoknak pontosan ez az elektromos töltési értéke, kb 1,6.10-19 Ç. Ezért amikor egy test elektromos töltésű, akkor a töltése a többszörösegész ad díjalapvető, mivel a villamosítás a kiegészítés vagy eltávolítás ban ben elektronok, mivel a protonok kapcsolódnak a magokatom.
Felirat:
Q - Elektromos töltő modul (C - Coulombs)
nem - Hiányzó vagy felesleges elektronok száma
és - Alapvető terhelés (1.6.10-19 Ç)
Nézis:Öt szórakoztató tény a sugarakról, amelyektől feláll a haj
Elmetérkép: Elektrosztatika
* A gondolattérkép PDF formátumban történő letöltéséhez Kattints ide!
Villamosítás
Villamosítás minden folyamat képes a különbség írja be a számot terhelésekpozitív és negatív egy test. Amikor egy testnek ugyanannyi pozitív és negatív töltése van, akkor azt mondjuk, hogy van semleges; ha ezek a számok különböznek, akkor azt mondjuk, hogy ő az felvillanyozva.
Alapvetően három villamosítási folyamat létezik: a villamosítás érintkezés útján, persúrlódás és indukció útján:
A villamosításperkapcsolatba lépni két testet foglal magában vezetők, és legalább az egyiknek lennie kell elektromosantöltött. Amikor a két test érintkezésbe kerül, elektromos töltésük addig oszlik, amíg a kettő meg nem lesz azonos elektromos potenciál alatt. A folyamat végén a jelen lévő testek ugyanaz a jel terhek.
A súrlódási villamosítás magában foglalja az energiaellátást két testnek a súrlódás közöttük. Közben súrlódás (súrlódás), egyes elektronokat kitépnek az egyik testből, majd a másik test befogja őket. Ezért ellenőrizni kell ennek a két testnek az affinitását az ilyen típusú villamosításban a triboelektromos sorozat.
A villamosításperindukció által történik közelítésrelatív egy elektromosan töltött test között, az úgynevezett a induktor, és egy vezető test, az úgynevezett indukált. Az induktor jelenléte a a töltések elválasztása az indukált testben, hívása polarizáció. Ettől a szétválasztástól kezdve az armatúra a földre van földelve, aminek következtében töltetei földvezetéken keresztül áramlanak.
Valamennyi villamosítási folyamat a Alapelvekban benMegőrzésaddíjelektromos és a energiaazaz villamosítás előtt és után, a töltések száma és a töltések közötti energia mennyisége azonosnak kell lennie.
Nézis: Miért nem szokták sokkolni a madarakat az elektromos vezetékek?
elektromos erő
Két elektromosan töltött test vonzerőt vagy taszítást tud gyakorolni egymással a töltési jelüknek megfelelően. Testek elektromos töltéssel egyenlőségjelek taszítják egymást, és a testeket, amelyeknek elektromos töltése van ellentétes jelekvonzzák egymást.
Az a törvény, amely lehetővé teszi számunkra a két töltés között kifejtett elektromos erő modulusának kiszámítását, Coulomb törvénye, amelyet a következő kifejezés ad meg:
Felirat:
F - Elektromos erő (N - Newton)
k0 - Elektrosztatikus vákuumállandó (k0 = 9,0109 N.m² / C²)
mit1,mit2 - 1. és 2. elektromos töltés (C - Coulombs)
d - 1. és 2. terhelés közötti távolság (m)
Elektromos mező
O elektromos mező fizikai nagyságrendű vektor az elektromos terheléseknek tulajdonítják. Minden elektromos töltés befolyásolja a körülötte lévő teret elektromos mezője miatt. Az elektromos teret ezért úgy értelmezhetjük, mint azt a hatást, amelyet az elektromos töltések a környezetükre gyakorolnak. Az elektromos egység a Nemzetközi Egységrendszerben a NewtonperCoulomb (N / C) vagy a Volt / méter (V / m), mivel mindkettő egység egyenértékűek.
Lásd egy példát:
Egy adott térbeli pozíció elektromos mezője 12,0 N / C elektromos töltés által generált. Amikor az elektromos töltés 1,0C ebbe a helyzetbe kerül, akkor az egyenlő modulusú elektromos erővel hat 12,0 N. Ha ez a vád volt 2.0C, elektromos energiát fog szenvedni 24,0 N.
Az elektromos töltés által generált elektromos mező Q1 kiszámítható a következő kifejezés segítségével:
A fenti kifejezésben a változó d a távolság attól a ponttól, ahol az elektromos tér erősségét meg akarja mérni, és az elektromos töltés helye.
Elektromos potenciál
O elektromos potenciál fizikai nagyságrendű mászik modulja és mértéke teljes mértékben képviseli Volt (V) a Rendszer énnemzetköziban ben Unyakkendők. Ez a nagyság méri a a mennyiségban benenergia elektromos mező biztosítja mindegyikhez Coulomb rakomány.
Amikor egy részecske a tér egy olyan részében van, amelynek elektromos potenciálja van 100,0 V, 100,0 J-t fog tárolni vele (joule) energiát az általa bemutatott minden 1,0 C elektromos töltésre. Ha rakománya származik 2.0C, energiája lesz 200,0 J, Következésképpen.
O lehetségeselektromos a modul elektromos töltése generálja Q1 kiszámítható a következő kifejezés segítségével:
elektromos potenciális energia
Mikor kettővagy több az elektromos töltések távolságra vannak rögzítve d közöttük tárolják az energia nevű formát elektromos potenciális energia. Ha e töltések egyike felszabadul, ez az energia átalakul energiakinetika, például. Ezt az energiát mérjük joule az egységek nemzetközi rendszerében.
Számíthatjuk a töltések közötti elektromos potenciális energiát a következő kifejezés segítségével:
Elektrosztatikai képletek
Itt tekintheti meg az elektrosztatika vizsgálatában használt főbb képleteket.
→ Elektromos töltési képlet
Ezt a képletet használják a testben a többlet vagy hiányzó elektromos töltés mennyiségének kiszámításához. Használható a hiányzó vagy a felesleges elektronok számának kiszámítására is.
→ Elektromos mező képlete
Pontos elektromos töltéssel előállított elektromos tér erősségének meghatározására szolgál mit1távolról d ennek a terhelésnek:
→ Elektromos potenciál képlet
A töltések ponteloszlásának elektromos potenciálja a következő képlet segítségével számítható:
→ Az elektromos erő képlete (Coulomb-törvény)
A képlet, amely felhasználható az elektromos töltés erejének kiszámításához mit1 elektromos töltést fejt ki mit2, amelyet d távolság választ el, Coulomb törvénye határozza meg:
→ Elektromos potenciálenergia képlete
Kiszámíthatjuk az elektromos potenciálenergia modulusát két töltés között mit1 és mit2, távolság választja el egymástól d, a következő képlet segítségével:
Összegzés
Az elektrosztatika a fizika területe, amely a nyugalmi állapotban lévő elektromos töltések által termelt jelenségeket kutatja.
Minden elektromos töltés befolyásolja a körülötte lévő teret egy fizikai fizikai mennyiségen keresztül, amelyet elektromos mezőnek nevezünk;
Az elektromos tér az egyes töltési egységekre kifejtett elektromos erő mértéke;
Az elektromos térvezetékekre merőleges vonalak meghatározzák az elektromos töltések által termelt elektromos potenciál nagyságát;
A két töltés közötti elektromos potenciális energia skaláris mennyiség, amelyet Joule-ban adunk meg, és méri az taszítással és az elektromos töltések közötti kölcsönös vonzással járó energia mennyiségét;
Két elektromos töltés közötti elektromos erő modulusa Coulomb törvényéből határozható meg.
Megoldott elektrosztatikai gyakorlat
- elektromos töltés 2,0 µC fix és elhanyagolható méretű generál, távolságra 0,5 m, az elektromos mező és az elektromos potenciál egyenlő:
Adat: k0 = 9.109 N.m² / C².
a) 72.10-3 N / C és 3.6.103 V
b) 12.104 N / C és 36,105 V
c) 72,103 N / C és 54,103 V
d) 72.102 N / C és 3.6.104 V
e) 7.2.103 N / C és 3.6.10-3 V
Visszacsatolás: B betű
Felbontás:
Területelektromos és lehetségeselektromos az űrben egyetlen elektromos töltéssel járó tulajdonságok. A területelektromos ennek a terhelésnek a következő egyenletét használjuk:
A gyakorló nyilatkozat által szolgáltatott adatokat figyelembe véve:
A lehetségeselektromos amelyet ez a terhelés azonos távolságon (0,5 m) produkál, a következő egyenletet használjuk:
A nyilatkozatban szereplő adatokat figyelembe véve a következő határozatot hozhatjuk:
Rafael Hellerbrock
Fizika mester
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-eletrostatica.htm