Bir elektrik alanı bir elektrik yükü tarafından oluşturulan alan. Elektrik alan bir vektör büyüklüğü Bu, o alana yerleştirilen her bir test yüküne uygulanan kuvveti ölçmek için kullanılabilir.
Bu alana yerleştirilen herhangi bir elektrik yükü, çekme veya itme olabilen bir kuvvete tabi olacaktır. Kuvvetin yönü, yüklerin işaretine (pozitif veya negatif) bağlı olacaktır.
Kuvvetin gücü, test yükü sahadaki üretici yüke ne kadar yakınsa ve üreten yükten ne kadar uzaksa o kadar az yoğun olacaktır.
Elektrik Alan Formülü
Elektrik alanını aşağıdaki formülü kullanarak hesaplayabilirsiniz:
Nerede,
- VE elektrik alanın gücüne karşılık gelir ve birimi N/C'dir.
- K0 değeri 8.99.109 N.m olan vakumdaki elektrostatik sabittir2/Ç2
- |S| elektrik alanını oluşturan yükün modülüdür, yani şarj sinyali dikkate alınmaz
- d gözlemlenen nokta ile üreten yük arasındaki metre cinsinden mesafedir
Bir yükün elektrik alanı
Fizikte alan fikri, kuvvet etkileşimi belirli bir mesafe verilir. Örneğin, Dünya'nın yerçekimi, kendisine yakın bir cisim tarafından bir yerçekimi alanı yaratılarak hissedilebilir.
Aynı şekilde, pozitif veya negatif sabit bir elektrik yükü Q, bir elektrik alanı yaratır ve etrafındaki boşluğu etkiler. Bu alana bir test yükü q eklenirse, bir kuvvet hissedecektir.
Başlangıçta, nokta yükü q belirli bir mesafede, P1 konumundadır ve üzerine bir elektrik kuvveti F etki eder. Bu yükü başka konumlara (P2, P3, P4 ve P5) taşırken, yüke bir elektrik kuvveti de etki edecektir. Bunun nedeni, Q yükünün etrafında bir elektrik alanının oluşmasıdır.
Oluşan elektrik alanının test yüküne bağlı olmadığına dikkat edin. Yükler arasındaki etkileşim, Q elektrik yükünün etrafındaki elektrik alanından gelir, bu da etrafında bir kuvvetin ortaya çıkmasına neden olur.
elektrik alan vektörü
Elektrik alan vektörü, elektrik alanla ilişkili bir niceliktir. Bir vektör olarak bu niceliğin büyüklüğü, yönü ve anlamı vardır.
Elektrik alan gücü
Elektrik alan vektörünün modülü, onun yoğunluk. Test yüküne uygulanan elektrik kuvveti, elektrik alanı ile aşağıdaki gibi ilişkilidir:
Nerede,
- VE Newton'daki elektrik alanının gücünü Coulomb (N/C) ile temsil eder
- F Newton (N) cinsinden ölçülen elektrik kuvvetidir
- |q| Coulomb'daki (C) test yükünün modülüne karşılık gelir
hakkında daha fazla bilgi polarizasyon.
Elektrik alan vektörünün yönü ve yönü
Pozitif bir yükün oluşturduğu elektrik alanı, yükten uzaklaşır. Negatif yükün oluşturduğu alan ise yükü işaret eder.
Yük çekme ve itme
Elektrik kuvveti ve elektrik alanı aynı yöne sahip olmasına rağmen, yön test yükünün işaretine göre belirlenir.
Üreten yük Q ve test yükü q aynı işarete sahip olduğunda, yükler arasında bir itme vardır ve oluşturulan alan bir itmedir.
Q ve q yükleri zıt işaretlere sahipse, yükler arasında bir çekim vardır ve oluşturulan alan bir yaklaşıklıktır.
Elektrik alan kuvvet çizgileri
Elektrik alanı, elektrik alan vektörünün yönüne göre yönlendirilmiş kuvvet çizgilerinden oluşur.
Elektrik alanı oluşturan yük pozitif olduğunda, kuvvet çizgileri santrifüjleryani merkezden dışarıya doğru hareket ederler. Üreten yük negatif olduğunda, güç hatları merkezcil, yani, dışarıdan içeriye.
Eşit yüklerde, ancak zıt işaretli kuvvet çizgileri
Her noktadaki kuvvet çizgileri, elektrik alan vektörüne teğettir. Alan çizgileri üretici yüke ne kadar yakınsa, elektrik alanın gücü o kadar büyük olur.
Şuna da bakın: anlamı elektrik, manyetizma ve enerji.
