elektrostatik är det fysikområde som omfattar studiet av elektriska laddningar i vila. Du fenomenelektrostatisk studeras av detta kunskapsområde uppstår som ett resultat av styrkaiattraktion och repulsion att elektriska laddningar utövar på varandra. I den här texten kommer vi att prata om några av de viktigaste egenskaperna för elektrostatik, såsom laddning elektrisk, elektrifiering, elektrisk kraft, elektrisk potential, elektriskt fält och potentiell energi elektrisk.
elektrisk laddning
DE elektrisk laddning är fast egendominneboende (korrekt) av de grundläggande partiklarna av materia, såsom protoner och elektroner, liksom pasta. Elektriska neutrala kroppar har samma mängd elektriska laddningar positiv och negativ. Den elektriska laddningsenheten i Internationella systemet för enheter det är Coulomb (Ç).
Dessutom är den elektriska laddningen en fysisk kvantitet kvantiserad, det vill säga den har en värdeMinimum, så att Nejdet är möjligt hitta kroppar elektrifierade med en elektrisk laddningsmodul
mindre än detta värde, ringde grundläggande belastning, brukar betecknas med bokstaven och.Protoner och elektroner har exakt detta elektriska laddningsvärde, ungefär 1,6.10-19 Ç. Därför, när en kropp laddas elektriskt, är dess laddning a flera olikahela ger avgiftgrundläggande, eftersom elektrifieringen sker från tillägg eller borttagning i elektroner, eftersom protoner är länkade inom kärnoratom.
Texta:
F - Elektrisk laddningsmodul (C - Coulombs)
Nej - Antal saknade eller överskott av elektroner
och - Grundläggande belastning (1.6.10-19 Ç)
Seockså:Fem roliga fakta om strålar som får ditt hår att röra sig
Mind Map: Elektrostatik
* För att ladda ner mind map i PDF, Klicka här!
Elektrifiering
Elektrifiering är varje process som kan generera en skillnad ange antalet massorpositiv och negativ av en kropp. När en kropp har samma antal positiva och negativa laddningar säger vi att det är neutral; om dessa siffror är olika, säger vi att han är det elektrifierad.
Det finns i princip tre elektrifieringsprocesser: a elektrifiering genom kontakt, perfriktion och genom induktion:
DE elektrifieringperKontakt involverar två kroppar ledare, och åtminstone en av dem måste vara elektrisktlastad. När de två kropparna kommer i kontakt delar deras elektriska laddningar tills de två är under samma elektriska potential. I slutet av processen är kropparna närvarande samma tecken av laster.
DE friktionselektrifiering innebär tillförsel av energi till två kroppar genom friktion mellan dem. Under friktion (friktion), vissa elektroner rippas från en av kropparna och fångas sedan av den andra kroppen. Därför är det nödvändigt att verifiera affiniteten hos dessa två organ i denna typ av elektrifiering genom att konsultera triboelektriska serier.
DE elektrifieringperinduktion inträffar av approximationrelativ mellan en elektriskt laddad kropp, kallad a induktor, och en ledande kropp, kallad inducerad. Induktans närvaro genererar en separering av laddningar i den inducerade kroppen, ring av polarisering. Från denna separering är ankaret jordat till marken, vilket får sina laddningar att strömma genom en jordledning.
Alla elektrifieringsprocesser sker i enlighet med Principeribevarandegeravgiftelektrisk och av energi, dvs före och efter elektrifiering, antalet laddningar och mängden energi mellan laddningarna måste vara densamma.
Seockså: Varför chockas inte fåglar vanligtvis av elektriska ledningar?
elektrisk kraft
Två elektriskt laddade kroppar kan utöva attraktion eller avstötning mot varandra enligt deras laddningssignal. Kroppar med elektriska laddningar av lika tecken stöter bort varandra och kroppar vars elektriska laddningar har motsatta teckenlocka varandra.
Lagen som tillåter oss att beräkna modulen för den elektriska kraften som utövas mellan två laddningar är Coulombs lag, som presenteras av följande uttryck:
Texta:
F - Elektrisk kraft (N - Newton)
k0 - Elektrostatisk vakuumkonstant (k0 = 9,0,109 N.m² / C²)
Vad1,Vad2 - Elektriska laddningar 1 och 2 (C - Coulombs)
d - Avstånd mellan last 1 och 2 (m)
Elektriskt fält
O elektriskt fält det är en fysisk storlek vektor tillskrivs elektriska belastningar. Varje elektrisk laddning påverkar utrymmet runt den på grund av sitt elektriska fält. Vi kan därför förstå det elektriska fältet som det inflytande som elektriska laddningar utövar på deras omgivning. Den elektriska fältenheten i det internationella systemet för enheter är NewtonperCoulomb (N / C) eller Volt per meter (V / m), eftersom båda är enheter motsvarigheter.
Se ett exempel:
En given position i rymden har ett elektriskt fält på 12,0 N / C genereras av en elektrisk laddning. När en elektrisk laddning på 1,0C är placerad i detta läge kommer den att påverkas av en elektrisk kraft av modul lika med 12,0 N. Om denna avgift var 2,0C, hon skulle drabbas av en elektrisk kraft av 24,0 N.
Det elektriska fältet som genereras av en elektrisk laddning F1 kan beräknas med följande uttryck:
I uttrycket ovan, variabeln d är avståndet från den punkt där du vill mäta styrkan i det elektriska fältet till den elektriska laddningens position.
Elektrisk potential
O elektrisk potential det är en fysisk storlek klättra representeras fullt ut av sin modul och mäter i Volt (V) i Systemet Jaginternationelli Uslipsar. Denna storlek mäter mängdenienergi tillhandahålls av ett elektriskt fält för varje Coulomb last.
När en partikel befinner sig i ett område i rymden utsätts för en elektrisk potential på 100,0Vkommer den att ha lagrat 100,0 J med den (joules) av energi för varje 1,0 C elektrisk laddning den presenterar. Om din last kommer från 2,0C, hon kommer att ha en energi av 200,0 JFöljaktligen.
O potentialelektrisk genereras av en modul elektrisk laddning F1 kan beräknas med följande uttryck:
elektrisk potentiell energi
När tvåeller mer elektriska laddningar fixeras på avstånd d mellan dem lagrar de en form av energi som kallas elektrisk potentiell energi. Om en av dessa laddningar släpps kommer denna energi att omvandlas till energikinetik, till exempel. Denna energi mäts i joules i det internationella systemet för enheter.
Vi kan beräkna den elektriska potentialenergin mellan laddningarna med följande uttryck:
Elektrostatiska formler
Kolla här de viktigaste formlerna som används i studien av elektrostatik.
→ Elektrisk laddningsformel
Denna formel används för att beräkna mängden överskott eller saknad elektrisk laddning i en kropp. Den kan också användas för att beräkna antalet saknade eller överskott av elektroner.
→ Elektrisk fältformel
Den används för att bestämma styrkan hos ett elektriskt fält som produceras av en punktladdning Vad1på ett avstånd d av denna belastning:
→ Elektrisk potentialformel
Den elektriska potentialen för en punktfördelning av laddningar kan beräknas med följande formel:
→ Formel för elkraft (Coulombs lag)
Formeln som kan användas för att beräkna kraften som en elektrisk laddning Vad1 utövar på en elektrisk laddning Vad2, avgränsat av ett avstånd d, bestäms av Coulombs lag:
→ Elektrisk potentiell energiformel
Vi kan beräkna modulen för elektrisk potentialenergi mellan två laddningar Vad1 och Vad2, åtskilda av ett avstånd d, genom följande formel:
Sammanfattning
Elektrostatik är det fysikfält som studerar fenomen som produceras av elektriska laddningar i vila;
Varje elektrisk laddning påverkar utrymmet runt den genom en fysikalisk vektorstorlek som kallas ett elektriskt fält;
Det elektriska fältet är ett mått på den elektriska kraft som utövas på varje laddningsenhet;
Linjerna vinkelräta mot de elektriska fältlinjerna definierar storleken på den elektriska potential som alstras av de elektriska laddningarna;
Den elektriska potentialenergin mellan två laddningar är en skalär kvantitet som ges i Joule och mäter mängden energi associerad med avstötning och ömsesidig attraktion mellan elektriska laddningar;
Modulen för den elektriska kraften mellan två elektriska laddningar kan bestämmas från Coulombs lag.
Lös elektrostatisk övning
En elektrisk laddning på 2,0 uC fast och av försumbar storlek genererar, på ett avstånd av 0,5 m, ett elektriskt fält respektive en elektrisk potential lika med:
Data: k0 = 9.109 N.m² / C².
a) 72.10-3 N / C och 3.6.103 V
b) 12.104 N / C och 36.105 V
c) 72.103 N / C och 54.103 V
d) 72.102 N / C och 3.6.104 V
e) 7.2.103 N / C och 3.6.10-3 V
Respons: Bokstaven B
Upplösning:
Fältelektrisk och potentialelektrisk de är egenskaper som är inneboende i en enda elektrisk laddning i rymden. För att beräkna fältelektrisk av denna belastning använder vi följande ekvation:
Med de uppgifter som tillhandahålls av träningsförklaringen måste vi:
För att beräkna potentialelektrisk producerad av denna belastning på samma avstånd (0,5 m) använder vi följande ekvation:
Med informationen i uttalandet har vi följande upplösning:
Av Rafael Hellerbrock
Master i fysik
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-eletrostatica.htm
