Τι είναι το ηλεκτρικό πεδίο;

Ηλεκτρικό πεδίο μετράται με έναν όρο γνωστό ως ηλεκτρικό πεδίοένταση. Εάν τοποθετήσουμε μια θετική μονάδα φόρτισης κοντά σε ένα θετικά φορτισμένο αντικείμενο, το θετικό φορτίο μονάδας θα έχει απωστική δύναμη. Λόγω αυτής της δύναμης, η θετική μονάδα φόρτισης θα απομακρυνθεί από το εν λόγω φορτισμένο αντικείμενο. Η φανταστική γραμμή μέσω της οποίας κινείται το θετικό φορτίο της μονάδας, είναι γνωστή ως γραμμή δύναμης.

Ομοίως, εάν τοποθετήσουμε μια θετική μονάδα στοπεδίο αρνητικά φορτισμένου αντικειμένου, το θετικό φορτίο της μονάδας θα έχει μια ελκυστική δύναμη. Λόγω αυτής της δύναμης, η θετική φόρτιση της μονάδας θα έρθει πιο κοντά στο εν λόγω αρνητικά φορτισμένο αντικείμενο. Σε αυτή την περίπτωση, η γραμμή μέσω της οποίας κινείται το θετικό φορτίο μονάδας, ονομάζεται γραμμή ισχύος.

Μπορούμε να τοποθετήσουμε μια μονάδα θετική οπουδήποτε περιβάλλειτο θετικά φορτισμένο αντικείμενο και κάθε θέση όπου το τοποθετούμε, το θετικό φορτίο της μονάδας ακολουθεί μια ξεχωριστή δύναμη γραμμής για κίνηση. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε, οι γραμμές δύναμης ακτινοβολούνται ή βγαίνουν από αυτό το φορτισμένο αντικείμενο.

Αλλά για ένα αρνητικά φορτισμένο αντικείμενο, αυτές οι γραμμές δύναμης έρχονται σε αυτό το αρνητικά φορτισμένο αντικείμενο.

Ποια είναι η αξία του ηλεκτρικού πεδίου;

Το ηλεκτρικό πεδίο σε ένα σημείο του χώρου μετριέται ως η δύναμη που ασκείται στο θετικό φορτίο της μονάδας στο σημείο αυτό. Όταν ένα φορτισμένο αντικείμενο εισέλθει στο ηλεκτρικό πεδίο ενός άλλου φορτισμένου αντικειμένου, βιώνει μια δύναμη σύμφωνα με τον νόμο του Coulomb.

Ας πάρουμε ένα φορτισμένο αντικείμενο, της δαπάνης Q₁ Κουλόμβ. Ας τοποθετήσουμε μία μονάδα θετική φόρτιση σε r μέτρα μακριά από το κέντρο του Q₁.

Έτσι, σύμφωνα με το νόμο του Coulomb, η δύναμη που βιώνει η θετική φόρτιση της μονάδας είναι,

Εδώ, θεωρήσαμε ότι το μέσο είναι αέρας ή κενό στο οποίο τοποθετήσαμε και τα δύο φορτίο Q₁ και θετική φόρτιση μονάδας. Η δύναμη που βιώνει το θετικό φορτίο της μονάδας είναι η μέτρηση του ηλεκτρικού πεδίου του Q₁ στο σημείο όπου έχουμε τοποθετήσει τη θετική φόρτιση της μονάδας. Αυτό το διάνυσμα δύναμης υποδηλώνεται από . Ο όρος είναι γνωστή ως ένταση ηλεκτρικού πεδίου ή ισχύς ηλεκτρικού πεδίου.
Τώρα, τοποθετούμε ένα αντικείμενο φόρτισης Q₂ κυλίνδρων στο ίδιο σημείο όπου τοποθετήθηκε θετικό φορτίο μονάδας.

Δύο θετικά φορτισμένα αντικείμενα απωθείται η μία την άλλη, δύο αρνητικά φορτισμένα αντικείμενα απωθείται η μία την άλλη και δύο αντικειμενικά φορτισμένα αντικείμενα προσελκύονται μεταξύ τους με δύναμη .

Αυτή η δύναμη έλξης ή απωθήσεως

μπορεί να γραφτεί ως.

Έτσι, ο φορέας του ηλεκτρικού πεδίου , καθορίζει πόσο ισχυρά είναι ένα ηλεκτρικό φορτίο αποκρούεται ή προσελκύεται από το φορτίο που έχει δημιουργήσει το ηλεκτρικό πεδίο.

Ποια είναι η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου;

Όταν τοποθετούμε τη φανταστική μονάδα θετική φόρτισησε ένα ηλεκτρικό πεδίο, η θετική φόρτιση της μονάδας αρχίζει να κινείται λόγω της ηλεκτροστατικής δύναμης του πεδίου. Η μονάδα φόρτισης είτε έρχεται πιο κοντά είτε πάει μακριά, ανάλογα με τη φύση της φόρτισης, με την οποία δημιουργείται το πεδίο. Η κατεύθυνση της κίνησης του θετικού φορτίου της μονάδας στο πεδίο θεωρείται ως η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Έτσι, ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι μια διανυσματική ποσότητα.

Στατικό ηλεκτρικό πεδίο

Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν δύο τύποι επιβάρυνσηςη φύση (i) θετική και (ii) η αρνητική επιβάρυνση. Σε θετικό φορτίο, υπάρχει κυρίως έλλειψη ηλεκτρονίων και σε αρνητικό φορτίο, υπάρχει περίσσεια ηλεκτρονίων. Τώρα, μπορούμε απλά να καταλάβουμε τις έννοιες της χρέωσης από ένα πολύ βασικό παράδειγμα. Πάρτε μια ξηρή χτένα, χτενίστε τα μαλλιά σας (που πρέπει να είναι στεγνά) δύο έως τρεις φορές, τώρα πάρτε εκείνη την χτένα κοντά σε μικροσκοπικά κομμάτια χαρτιού, θα δείτε ότι τα κομμάτια χαρτιού προσελκύονται από τη χτένα. Αυτό είναι το πολύ βασικό παράδειγμα ηλεκτρικού φορτίου και στατικό ηλεκτρικό πεδίο. Λόγω της τριβής, υπάρχει μια κίνηση τουηλεκτρόνια μεταξύ χτένας και μαλλιών, έτσι ώστε ένα από αυτά να φορτίζεται θετικά και ένα άλλο αρνητικά φορτισμένο και καθώς το χαρτί είναι ουδέτερο (δηλαδή δεν φορτίζεται) έλκεται από τη χτένα.

Έτσι, μπορούμε να δούμε ότι υπάρχει δύναμη έλξηςλειτουργεί μεταξύ ενός φορτισμένου σωματιδίου και ουδέτερου σωματιδίου, έχει παρατηρηθεί περαιτέρω ότι υπάρχει απόρριψη μεταξύ δύο ίδιων φορτισμένων σωματιδίων και έλξη μεταξύ δύο αντικριστά φορτισμένων σωματιδίων. Αυτό συμβαίνει λόγω του πεδίου που δημιουργείται από ένα σωματίδιο. Αυτό μπορεί να γίνει κατανοητό αν φανταστούμε ένα λαμπερό λαμπτήρα, ο λαμπτήρας μπορεί να ληφθεί ως φορτίο και το ορατό φως μπορεί να συγκριθεί με στατικό ηλεκτρικό πεδίο, το χαρακτηριστικό του πεδίου είναι παρόμοιο με αυτότο φως με την έννοια ότι η ένταση του πεδίου είναι μεγαλύτερη κοντά στην πηγή και εξαφανίζεται καθώς προχωράμε περισσότερο από την πηγή. Τώρα, από άλλη άποψη, μπορούμε να πούμε ότι το στατικό ηλεκτρικό πεδίο δεν είναι παρά ένας έντονος χώρος, από την άποψη της ισχύος όπου η εργασία γίνεται ή πρέπει να γίνει με την παρουσία ενός ηλεκτρικά φορτισμένου σωματιδίου ανάλογα με τη φύση του φορτισμένου σωματιδίου .