Campus Electricus

Disce etiam Disputatio de Quaestionibus Campi Electrici et Exempla Quaestionum Campi Electrici

Ad faciliorem intellectum vis electricae quae e distantia agere potest, notio campi introducta est. Conceptio campi electrici a Michaele Faraday (1791–1867), viro scientiae Britannico, elaborata est.

Pengertianus

Ponamus virgam vitream initio electrice neutram esse. Postquam panno fricatur, virga vitrea electrice oneratur. Cum virga vitrea... onus electricum, simul campus circa virgam vitream apparet. Si virga vitrea neutralis fit, campus e spatio evanescit. Ergo existentia campi a praesentia electricae oneris inseparabilis est. Campus electricus non est genus substantiae sicut aer aut genus undae sicut undae electromagneticae, sed potius aliquid a sarcina electrica generatum et spatium circa sarcinam electricam afficiens, ubi eius influxus solum ab aliis oneribus electricis sentitur.

Ad probandum utrum campus in spatio sit, assumitur unum esse. onus probationis in illo spatio. Onus probationis est onus (Q) tam parvum ut campum minimum producat et ideo negligi possit. Attamen onus probationis influxum campi ab aliis oneribus electricis generati sentire potest. Onus probationis adest tantum ad investigandum utrum campus electricus exstet. Si unus est, onus probationis certe influxum subibit in forma... vis electrica Contra, si ibi non est, tum onus probationis non sentietur. vis electrica.

Imaginem ad latus vide.
In figura 1, onus +q₁ et onus +q₂ Campum electricum in spatio circumdante producit. Cum carica probatoria +q ponitur_o in puncto quodam in spatio, onus probationis +q_o vim electricam experiens. F₁ est vis electrica a carica +q exercita₁ ad probationis onus +q_o et F.₂ est vis electrica a carica +q exercita₂ ad probationis onus +q_oIn figura 2, cum onere probationis removetur, campus manet nec ab eo puncto evanescit. E₁ est campus productus a carica electrica +q₁ et E.₂ est campus productus a carica electrica +q₂.

Robur campi

Campus electricus est quantitas vectorialis, magnitudinem et directionem habens. Vis campi electrici in puncto quodam definitur ut vis electrica a carica electrica exercita in caricam positivam probationis in illo puncto positam, divisa per magnitudinem caricae probationis.
dictis:
E = vis campi
F = vis electrica
q = magnitudo oneris probationis
dictis:
Q = onus electricum
r = distantia inter sarcinam electricam et sarcinam probationis
(lege: epsilon zero) = permittivitas spatii vacui = 8,854 × 10^-12 C²/Nm²
k = constans Coulombiana = 9 × 10⁹ Nm²/C²

Unitas vis electricae est Newton et unitas caricae electricae est Coulomb, ergo unitas campi est Newton/Coulomb, abbreviato N/C.

Arah

 
Vide imaginem ad latus
pada Figura 1a, carica electrica positiva (+Q) vim electricam in caricam positivam (+q) exercet, ubi directio vis electricae (F) a carica +Q aberrat.
pada Figura 1b, cum onera experimentalis removetur, eo loco campus (E) existit cuius directio a carica electrica Q aberrat.
pada Figura 2a, carica electrica negativa (-Q) vim electricam in caricam positivam (+q) exercet, ubi directio vis electricae (F) ad caricam -Q accedit.
pada Figura 2b, cum carga experimentalis removetur, eo loco campus (E) existit cuius directio proxima est cargae electricae -Q.
Ex imagine et explicatione supra, concludi potest directionem campi a carica electrica positiva abesse et versus caricam electricam negativam esse.

Exempla problematum

1. Punctum A in campo electrico situm est. Vis campi electrici ad punctum A est 0,4 N/C. Si res cum carica 0,2 C ad punctum A ponitur, vis Coulombiana...
A. CLXXX N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
Disputatio:
Notum est :
E = 0,4 N/C
q = 0,2°C
Rogatus :
Vis electrica?
Jawab :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
Responsum rectum est E.

2. Punctum onustum q est ad punctum A in campo electrico a carica (+) generato, ita ut vim 0,1 N in directionem versus caricam q subeat. Si vis campi ad punctum A est 0,02 N/C, tum magnitudo et genus caricae q sunt...
A. 5,0°C, positivum
B. 5,0°C, negativum
C. 4,0 C, positivum
D. 2,5°C, negativum
E. 2,5°C, positivum
Disputatio:
Notum est :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
Rogatus :
Quae est magnitudo et directio caricae q?
Jawab :
Magnitudo oneris q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Genus impensae q:
Directio vis Coulombianae versus sarcinam q est, ergo sarcina q valorem positivum habere debet.