የኤሌክትሪክ መስክ

እንዲሁም የኤሌክትሪክ መስክ ጥያቄዎችን እና የኤሌክትሪክ መስክ ጥያቄዎችን ምሳሌዎችን ውይይት ያጠናሉ።

በሩቅ ሊሠራ የሚችለውን የኤሌክትሪክ ኃይል ለመረዳት ለማመቻቸት፣ የመስክ ጽንሰ-ሀሳብ ተጀመረ። የኤሌክትሪክ መስክ ጽንሰ-ሀሳብ የተዘጋጀው በብሪታንያዊው ሳይንቲስት ሚካኤል ፋራዴይ (1791–1867) ነው።

መረዳት

የመስታወት ዘንግ መጀመሪያ ላይ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው እንበል። በጨርቅ ከተቀባ በኋላ የመስታወቱ ዘንግ በኤሌክትሪክ ይሞላል። የመስታወቱ ዘንግ የኤሌክትሪክ ኃይል ሲኖረው ፣ በመስታወቱ ዘንግ ዙሪያ አንድ መስክ በተመሳሳይ ጊዜ ይታያል። የመስታወቱ ዘንግ ገለልተኛ ከሆነ፣ መስኩ በተመሳሳይ ጊዜ ከቦታው ይጠፋል። ስለዚህ የመስኩ መኖር ከኤሌክትሪክ ኃይል መኖር የማይለይ ነው። የኤሌክትሪክ መስክ እንደ አየር ያለ ንጥረ ነገር አይነት አይደለም እና እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች አይነት ሞገድ አይደለም፣ ነገር ግን በኤሌክትሪክ ኃይል የሚፈጠር እና በኤሌክትሪክ ኃይል መሙያው ዙሪያ ያለውን ቦታ የሚነካ ነገር ነው፣ ተጽዕኖው በሌሎች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ብቻ የሚሰማበት።

በአንድ ቦታ ውስጥ መስክ መኖሩን ለመፈተሽ፣ በዚያ ቦታ ውስጥ የሙከራ ክፍያ እንዳለ ይገመታል ። የሙከራ ክፍያው በጣም ትንሽ ስለሆነ በጣም ትንሽ መስክ የሚያመነጭ ቻርጅ (Q) ሲሆን ስለዚህ ችላ ሊባል ይችላል። ሆኖም የሙከራ ክፍያው በሌሎች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች የሚፈጠረውን የመስክ ተጽዕኖ ሊሰማው ይችላል። የሙከራ ክፍያው የሚገኘው የኤሌክትሪክ መስክ መኖሩን ለመመርመር ብቻ ነው። አንድ ካለ የሙከራ ክፍያው በኤሌክትሪክ ኃይል መልክ ተጽዕኖ ይኖረዋል። በተቃራኒው፣ ምንም ከሌለ የሙከራ ክፍያው የኤሌክትሪክ ኃይል አያጋጥመውም ።

በጎን በኩል ያለውን ሥዕል ተመልከት።
በስእል 1፣ ክፍያ +q₁ እና ክፍያ +q₂ በአካባቢው የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል። የሙከራ ክፍያ +q ሲቀመጥ_o በቦታ ውስጥ ባለ አንድ ነጥብ ላይ፣ የሙከራ ክፍያ +q_o የኤሌክትሪክ ኃይል እያጋጠመው። ኤፍ₁ በቻርጅ +q የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ኃይል ነው₁ በሙከራ ክፍያ +q_o እና ኤፍ₂ በቻርጅ +q የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ኃይል ነው₂ በሙከራ ክፍያ +q_oበስእል 2፣ የሙከራ ክፍያው ሲወገድ፣ መስኩ ይቀራል እና ከዚያ ነጥብ አይጠፋም።₁ በኤሌክትሪክ ቻርጅ +q የሚመረተው መስክ ነው₁ እና ኢ₂ በኤሌክትሪክ ቻርጅ +q የሚመረተው መስክ ነው₂.

የመስክ ጥንካሬ

የኤሌክትሪክ መስክ የቬክተር ብዛት ሲሆን መጠኑም አቅጣጫውም አለው። በአንድ ነጥብ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ የሚገለጸው በዚያ ነጥብ ላይ በተቀመጠው አዎንታዊ የሙከራ ክፍያ ላይ በኤሌክትሪክ ክፍያ የሚገፋው የኤሌክትሪክ ኃይል ሲሆን በሙከራ ክፍያው መጠን ይከፈላል።
መረጃ፡
ኢ = የመስክ ጥንካሬ
ረ = የኤሌክትሪክ ኃይል
q = የሙከራ ክፍያ መጠን
መረጃ፡
Q = የኤሌክትሪክ ክፍያ
r = በኤሌክትሪክ ክፍያ እና በሙከራ ክፍያ መካከል ያለው ርቀት
(አንብብ፡ ኤፕሲሎን ዜሮ) = የባዶ ቦታ ፈቃድ = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = የኩሎምብ ቋሚ = 9 x 10⁹ Nm²/C²

የኤሌክትሪክ ኃይል አሃድ ኒውተን ሲሆን የኤሌክትሪክ ኃይል አሃድ ደግሞ ኩሎምብ ነው። ስለዚህ የመስክ አሃድ ኒውተን/ኩሎምብ ሲሆን በአህጽሮት N/C ነው።

አቅጣጫ

 
ከጎን ያለውን ፎቶ ይመልከቱ
ፓዳ ምስል 1a, ፖዘቲቭ የኤሌክትሪክ ቻርጅ (+Q) የኤሌክትሪክ ኃይልን በአዎንታዊ የሙከራ ቻርጅ (+q) ላይ ያንቀሳቅሳል፣ የኤሌክትሪክ ኃይል (F) አቅጣጫ ከ+Q ቻርጅ ርቆ የሚገኝበት።
ፓዳ ምስል 1ለየሙከራ ክፍያው ሲወገድ፣ በዚያ ነጥብ ላይ አቅጣጫው ከኤሌክትሪክ ክፍያው Q የራቀ መስክ (E) አለ።
ፓዳ ምስል 2a, ኔጌቲቭ የኤሌክትሪክ ቻርጅ (-Q) የኤሌክትሪክ ኃይልን በአዎንታዊ የሙከራ ቻርጅ (+q) ላይ ያንቀሳቅሳል፣ የኤሌክትሪክ ኃይሉ (F) አቅጣጫ ወደ -Q ቻርጅ የሚጠጋበት።
ፓዳ ምስል 2ለየሙከራ ክፍያው ሲወገድ፣ በዚያ ነጥብ ላይ አቅጣጫው ከኤሌክትሪክ ክፍያ -Q ጋር ቅርብ የሆነ መስክ (E) አለ።
ከላይ ባለው ምስል እና ማብራሪያ ላይ በመመስረት፣ የመስኩ አቅጣጫ ከአዎንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ እና ወደ አሉታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ መሆኑን መደምደም ይቻላል።

የችግሮች ምሳሌ

1. ነጥብ A በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ይገኛል። በነጥብ A ላይ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ 0,4 N/C ነው። 0,2 C የሆነ ቻርጅ ያለው ነገር በነጥብ A ላይ ከተቀመጠ፣ የ... የ"ኮውሎምብ" ኃይል
ኤ. 0,2 ኤን
ቢ. 0,4 N
ሲ. 0,6 N
መ. 0,7 N
ኢ. 0,8 ኤን
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
ኢ = 0,4 N/C
q = 0,2 ሴ
ተጠይቋል :
የኤሌክትሪክ ኃይል?
ጃዋር :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።

2. የተሞላ ነጥብ q በቻርጅ (+) በሚፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ነጥብ A ላይ ሲሆን ወደ ቻርጅ q አቅጣጫ 0,1 N ኃይል ያጋጥመዋል። በነጥብ A ላይ ያለው የመስክ ጥንካሬ 0,02 N/C ከሆነ፣ የቻርጅ መጠን እና አይነት q...
ሀ. 5,0 ሴ፣ ፖዘቲቭ
ቢ. 5,0 ሴ፣ ኔጌቲቭ
ሲ. 4,0 ሴ፣ ፖዘቲቭ
መ. 2,5 ሴ፣ ኔጌቲቭ
ኢ. 2,5 ሴ፣ ፖዘቲቭ
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
F = 0,1N
ኢ = 0,02 N/C
ተጠይቋል :
የኪው መጠን እና አቅጣጫ ምንድነው?
ጃዋር :
የቻርጁ መጠን q:
ረ = q ኢ
q = F / E = 0,1 N: 0,02 N/C = 5C
የክፍያ አይነት q:
የኩሎምብ ኃይል አቅጣጫ ወደ ቻርጅ q ነው፣ ስለዚህ ቻርጅ q አዎንታዊ እሴት ሊኖረው ይገባል።