Natad sa Elektrisidad

Pagkat-on usab Diskusyon sa mga Pangutana sa Electric Field ug Mga Pananglitan sa Pangutana sa Electric Field

Aron mapadali ang pagsabot sa puwersa sa kuryente nga mahimong molihok sa layo, gipaila ang konsepto sa usa ka natad. Ang konsepto sa usa ka natad sa kuryente gipalambo sa siyentista sa Britanya nga si Michael Faraday (1791–1867).

Pagsabot

Pananglit ang usa ka glass rod sa sinugdanan walay kuryente. Human kini ipahid sa panapton, ang glass rod mahimong adunay kuryente. Kung ang glass rod adunay karga sa kuryente, sa samang higayon usa ka natad ang makita sa palibot sa glass rod. Kon ang glass rod mahimong neutral, ang natad mawala gikan sa wanang. Busa ang paglungtad sa usa ka natad dili mabulag gikan sa presensya sa usa ka electric charge. Ang electric field dili usa ka klase sa substansiya sama sa hangin o usa ka klase sa balud sama sa electromagnetic waves, apan usa ka butang nga namugna sa usa ka electric charge ug nakaapekto sa wanang sa palibot sa electric charge, diin ang impluwensya niini mabati lamang sa ubang mga electric charge.

Aron masulayan kung adunay usa ka natad sa usa ka wanang, giisip nga adunay usa karga sa pagsulay sa maong luna. Ang test charge usa ka charge (Q) nga gamay ra kaayo nga kini nagpatunghag gamay ra kaayo nga field ug busa mahimong ibaliwala. Bisan pa, ang test charge makabatyag sa impluwensya sa field nga namugna sa ubang mga electric charge. Ang test charge anaa lamang aron imbestigahan kung adunay electric field. Kung adunay usa, ang test charge siguradong makasinati og impluwensya sa porma sa puwersa sa kuryente sa laing bahin, kon wala kini didto, ang test charge dili masinati puwersa sa kuryente.

Tan-awa ang litrato sa kilid.
Sa hulagway 1, ang karga +q₁ ug karga +q₂ nagmugna og electric field sa palibot nga wanang. Kung ang test charge nga +q gibutang_o sa usa ka punto sa kawanangan, ang test charge +q_o nakasinati og kusog sa kuryente. F₁ mao ang puwersa sa kuryente nga gihimo sa karga + q₁ sa pagsulay nga karga +q_o ug F₂ mao ang puwersa sa kuryente nga gihimo sa karga + q₂ sa pagsulay nga karga +q_oSa hulagway 2, kung ang test charge makuha, ang field magpabilin ug dili mawala gikan niana nga punto. E₁ mao ang natad nga gihimo sa usa ka karga sa kuryente +q₁ ug E₂ mao ang natad nga gihimo sa usa ka karga sa kuryente +q₂.

Kusog sa natad

Ang electric field usa ka vector quantity, nga adunay parehong magnitude ug direksyon. Ang kusog sa electric field sa usa ka punto gihubit isip ang puwersa sa kuryente nga gihimo sa usa ka electric charge sa usa ka positibo nga test charge nga gibutang sa maong punto, gibahin sa magnitude sa test charge.
Impormasyon:
E = kusog sa natad
F = puwersa sa kuryente
q = gidak-on sa test charge
Impormasyon:
Q = karga sa kuryente
r = distansya tali sa karga sa kuryente ug karga sa pagsulay
(basaha: epsilon zero) = permittivity sa walay sulod nga espasyo = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = kanunay nga Coulomb = 9 x 10⁹ Nm²/C²

Ang yunit sa puwersa sa kuryente mao ang Newton ug ang yunit sa karga sa kuryente mao ang Coulomb busa ang yunit sa field mao ang Newton/Coulomb, gipamubo nga N/C.

arah

 
Tan-awa ang litrato sa kilid
Sa Hulagway 1a, ang positibong karga sa kuryente (+Q) mohatag og puwersa sa kuryente sa positibong karga sa pagsulay (+q), diin ang direksyon sa puwersa sa kuryente (F) layo sa karga sa +Q.
Sa Hulagway 1b, kon ang test charge tangtangon, nianang puntoha adunay usa ka field (E) kansang direksyon layo sa electric charge Q.
Sa Hulagway 2a, ang negatibong karga sa kuryente (-Q) mogamit ug puwersa sa kuryente sa positibong karga sa pagsulay (+q), diin ang direksyon sa puwersa sa kuryente (F) moduol sa karga sa -Q.
Sa Hulagway 2b, kon ang test charge tangtangon, nianang puntoha adunay usa ka field (E) kansang direksyon duol sa electric charge -Q.
Base sa hulagway ug pagpasabut sa ibabaw, mahimong mahinulsulan nga ang direksyon sa field palayo sa positibong karga sa kuryente ug padulong sa negatibong karga sa kuryente.

Ehemplo sa mga problema

1. Ang Punto A nahimutang sa usa ka electric field. Ang kusog sa electric field sa punto A kay 0,4 N/C. Kon ang usa ka butang nga adunay karga nga 0,2 C ibutang sa punto A, ang puwersa sa Coulomb nga...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
Sidlakan 0,8 Amihanan
Panaghisgot:
Nailhan kini :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
Nangutana :
Pwersa sa kuryente?
tubag :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
Ang saktong tubag kay E.

2. Usa ka gi-charge nga punto q anaa sa punto A sa electric field nga namugna sa charge (+) aron kini makasinati og puwersa nga 0,1 N sa direksyon padulong sa charge q. Kung ang kusog sa field sa punto A kay 0,02 N/C, nan ang magnitude ug klase sa charge q kay...
A. 5,0 C, positibo
B. 5,0 C, negatibo
C. 4,0 C, positibo
D. 2,5 C, negatibo
E. 2,5 C, positibo
Panaghisgot:
Nailhan kini :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
Nangutana :
Unsa ang gidak-on ug direksyon sa karga nga q?
tubag :
Ang gidak-on sa karga q:
F = qE
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Matang sa bayad q:
Ang direksyon sa puwersa sa Coulomb padulong sa karga nga q busa ang karga nga q kinahanglan adunay positibo nga kantidad.