สนามไฟฟ้าคือ a สนามที่เกิดจากประจุไฟฟ้า. สนามไฟฟ้าคือ a ความยิ่งใหญ่ของเวกเตอร์ ซึ่งสามารถใช้วัดแรงที่กระทำต่อโหลดทดสอบแต่ละอันที่วางอยู่ภายในสนามนั้น
ประจุไฟฟ้าใดๆ ที่วางอยู่ภายในสนามนี้จะอยู่ภายใต้แรง ซึ่งอาจเป็นแรงดึงดูดหรือแรงผลัก ทิศทางของแรงจะขึ้นอยู่กับเครื่องหมายของประจุ (บวกหรือลบ)
ความแข็งแรงของแรงจะยิ่งมากขึ้น ยิ่งโหลดทดสอบใกล้กับโหลดที่สร้างในสนามมากเท่าใด และแรงสร้างจะรุนแรงน้อยลงเมื่ออยู่ห่างจากโหลดที่สร้างมากขึ้น
สูตรสนามไฟฟ้า
คุณสามารถคำนวณสนามไฟฟ้าโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
ที่ไหน
- และ สอดคล้องกับความแรงของสนามไฟฟ้าและมีหน่วยเป็น N/C
- K0 คือ ค่าคงที่ไฟฟ้าสถิตในสุญญากาศ มีค่า 8.99,109 N.m2/ค2
- |Q| คือ โมดูลัสของประจุที่สร้างสนามไฟฟ้า กล่าวคือ ไม่พิจารณาสัญญาณประจุ
- d คือระยะทางเป็นเมตรระหว่างจุดที่สังเกตได้กับภาระที่สร้าง
สนามไฟฟ้าของประจุ
แนวคิดของสาขาวิชาฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับ แรงปฏิสัมพันธ์ ให้ระยะทางที่แน่นอน ตัวอย่างเช่น วัตถุบางอย่างที่อยู่ใกล้โลกสามารถสัมผัสแรงโน้มถ่วงของโลกได้โดยการสร้างสนามโน้มถ่วง
ในทำนองเดียวกัน ประจุไฟฟ้าคงที่ Q บวกหรือลบ จะสร้างสนามไฟฟ้าและส่งผลต่อพื้นที่รอบๆ หากเพิ่มประจุทดสอบ q ลงในฟิลด์นี้ มันจะรู้สึกถึงแรง
ในขั้นต้น ประจุจุด q อยู่ที่ระยะหนึ่ง ในตำแหน่ง P1 และแรงไฟฟ้า F กระทำต่อมัน เมื่อย้ายประจุนี้ไปยังตำแหน่งอื่น (P2, P3, P4 และ P5) แรงไฟฟ้าจะกระทำต่อประจุดังกล่าวด้วย นี่เป็นเพราะสนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ ประจุ Q
โปรดทราบว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับโหลดทดสอบ ปฏิกิริยาระหว่างประจุนั้นมาจากสนามไฟฟ้ารอบประจุไฟฟ้า Q ซึ่งทำให้เกิดแรงเกิดขึ้นรอบๆ
สนามไฟฟ้าเวกเตอร์
เวกเตอร์สนามไฟฟ้าคือปริมาณที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้า เป็นเวกเตอร์ ปริมาณนี้มีขนาด ทิศทาง และความหมาย
ความแรงของสนามไฟฟ้า
โมดูลัสของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าแทนค่าของมัน ความเข้ม. แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุทดสอบสัมพันธ์กับสนามไฟฟ้าดังนี้
ที่ไหน
- และ แสดงถึงความแรงของสนามไฟฟ้าในนิวตัน โดย คูลอมบ์ (N/C)
- F คือ แรงไฟฟ้ามีหน่วยเป็นนิวตัน (N)
- |q| สอดคล้องกับโมดูลัสของโหลดทดสอบในคูลอมบ์ (C)
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ โพลาไรซ์.
ทิศทางและทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้า
สนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุบวกจะชี้ห่างจากประจุ ฟิลด์ที่เกิดจากประจุลบจะชี้ไปที่ประจุ
โหลดแรงดึงดูดและแรงผลัก
แม้ว่าแรงไฟฟ้าและสนามไฟฟ้าจะมีทิศทางเดียวกัน แต่ทิศทางจะถูกปรับสภาพให้เข้ากับเครื่องหมายของประจุทดสอบ
เมื่อโหลดที่สร้าง Q และโหลดทดสอบ q มีเครื่องหมายเหมือนกัน จะมีแรงผลักระหว่างโหลดและฟิลด์ที่สร้างขึ้นคือแรงผลัก
ถ้าประจุ Q และ q มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน มีแรงดึงดูดระหว่างประจุและช่องที่สร้างขึ้นเป็นการประมาณ
เส้นแรงสนามไฟฟ้า
สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นจากเส้นแรงที่จัดวางตามทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้า
เมื่อประจุที่สร้างสนามไฟฟ้าเป็นบวก เส้นแรงจะเป็น เครื่องหมุนเหวี่ยงคือออกจากศูนย์กลางออกสู่ภายนอก และเมื่อโหลดที่สร้างเป็นลบ สายไฟจะเป็น ศูนย์กลางนั่นคือจากภายนอกสู่ภายใน
เส้นแรงที่มีน้ำหนักเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายตรงข้าม
เส้นแรงในแต่ละจุดสัมผัสกับเวกเตอร์สนามไฟฟ้า ยิ่งเส้นสนามใกล้กับน้ำหนักสร้างมากเท่าใด ความแรงของสนามไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ดูเพิ่มเติมที่ความหมายของ ไฟฟ้า, แม่เหล็ก และ พลังงาน.