Te whakamāramatanga o te pūnga pereti whakarara
Ko te pūnga pereti whakarara he pūnga e rua ngā pereti arataki whakarara, he rite te horahanga whakawhiti-wāhanga o ia pereti (A) me ngā pereti e rua e wehea ana e tētahi tawhiti (d), e whakaaturia ana i te pikitia i te taha maui. Ko tētahi o ngā pereti arataki he utu pai (+Q) ko tētahi atu pereti arataki he utu kino (-Q), ko te nui o utu hiko He ōrite te nui o ia pereti. Kia kore ai te utu e neke ki te ngota hau, ka wehea te pūnga i te taiao, ā, i waenganui i ngā pereti e rua, he korehau.
Nā te rerekētanga o ngā momo utu hiko i roto i ngā pereti arataki e rua ka hangaia he papa hiko me te rerekētanga pūmanawa hiko i waenga i ngā pereti e rua. He nui ake te pūmanawa hiko o te pereti utu pai, engari he iti ake te pūmanawa hiko o te pereti utu kino. E ai ki te kaupapa o te pūmanawa hiko, mēnā he rerekētanga pūmanawa hiko i waenga i ngā pereti e rua o te pūnga, he pūngao pūmanawa hiko kei roto i te pūnga. He maha ngā whakamahinga o te pūngao pūmanawa hiko e rongoatia ana i roto i ngā pūnga.
Ngā āhuatanga e pā ana ki te kaha o te kaha pereti whakarara
I te tīmatanga, kāore te pūnga hiko i te utu hiko, kāore hoki i te kore hiko. Hei utu, ka honoa te pūnga ki tētahi pūtake hiko pēnei i te pākahiko mā te whakamahi i tētahi taura hei utu i te pūnga. Ka honoa tētahi o ngā pereti arataki ki te pou pai o te pākahiko, ko tētahi atu pereti arataki ka honoa ki te pou kino o te pākahiko.
Kia maumahara ko ngā utu ōrite ka pana tetahi i tetahi, ko ngā utu rerekē ia ka kukume tetahi i tetahi. He utu kino ngā irahiko, ā, he ngāwari ki te neke nā te mea kei runga i te mata o te ngota, engari ko ngā porotana he utu pai, ā, kāore e taea te neke nā te mea kei te karihi ngota. Mena he nui ake ngā porotana o te pereti arataki i ngā irahiko, ka utu pai te pereti, engari, ki te nui ake te maha o ngā irahiko i ngā porotana, ka utu kino te pereti.
I muri i te hononga o te pūnga hiko ki te pākahiko, ka tukuna te pou pai o te pākahiko ki te utu pai. Ka kukumea ngā irahiko mai i te pereti arataki, ko te pou kino o te pākahiko ka tukuna ki te utu kino, ā, ka panaia ngā irahiko ki te pereti arataki. Nā te nekehanga hiko i waenganui i te pākahiko me te pereti arataki ka ngaro ngā irahiko o te pereti arataki kia tukuna ki te utu pai, ā, ka whiwhi te pereti arataki i ngā irahiko kia tukuna ki te utu kino. Ka mutu te nekehanga o ngā irahiko i muri i te ōrite o te rerekētanga pūmanawa hiko i waenganui i ngā pereti arataki e rua ki te rerekētanga pūmanawa hiko i waenganui i ngā pou pākahiko e rua.
Ko te mahi a te pūnga hei penapena i te utu hiko me te pūngao hiko . Ko te rahi o te kaha o te pūngao ki te penapena i te utu hiko me te pūngao hiko ka kiia ko te pūngao. Ka nui ake te hiko e rongoatia ana, ka nui ake hoki te pūngao hiko e rongoatia ana, ka nui ake te pūngao o te pūngao. He aha ngā mea e pā ana ki te pūngao o te pūngao pereti whakarara?
Te horahanga mata o te pereti arataki
Ka rongoatia e te pūnga pereti whakarara te utu hiko ki runga i te pereti arataki. Mena he iti te horahanga o te mata o te pereti, he iti noa te utu hiko e rongoatia ana, ki te kore, mena he nui te horahanga o te mata o te pereti, he nui te utu hiko e rongoatia ana. Ko te nui ake o ngā utu hiko e rongoatia ana ki runga i te pereti arataki, ka nui ake te kaha hiko o te pūnga. Nō reira, ko te nui ake o te kaha hiko o te pūnga, ka nui ake te kaha o te pūnga. I runga i tēnei arotake, ka taea te whakatau ko te kaha o te pūnga (C) he rite ki te horahanga o te mata o te pereti arataki (A).
Te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua
Ka mutu te whakawhiti irahiko i muri i te ōrite o te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti arataki e rua ki te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pou pākahiko e rua. Me pēhea te whakanui ake i te utu hiko i runga i ngā pereti arataki e rua? Ko tētahi huarahi ko te whakaiti i te tawhiti i waenga i ngā arataki e rua (te whakaiti i te d). Ina whakatatahia ngā arataki e rua, ka noho tonu te nui o te utu hiko kia pumau ai te mara hiko i hangaia e te utu hiko. I runga i te whārite V = E d, ina pumau te mara hiko (E), ka heke te rerekētanga pūmanawa hiko (V) mēnā ka heke te tawhiti i waenga i ngā pereti arataki e rua (d).
Ka whakaitihia te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti arataki e rua kia iti ake i te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pou pākahiko e rua. Ka puta te nekehanga o ngā irahiko anō i tēnei tae noa ki te pikinga o te utu hiko o ia pereti arataki. Ka mutu te whakawhiti irahiko i muri i te ōrite o te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti e rua ki te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pou pākahiko e rua.
Ina whakaitihia te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua, ka piki ake te utu hiko i runga i ia pereti, ā, ka piki ake anō hoki te kaha pūmanawa hiko o te pūnga. Mēnā ka piki ake te kaha pūmanawa hiko o te pūnga, ka piki ake anō hoki te kaha o te pūnga. Mēnā ka whakaitihia te tawhiti, ka piki ake te utu, ā, ka piki ake te kaha, ā, ina whakanuia te tawhiti, ka heke te utu, ā, ka heke te kaha. Ka taea te whakatau ko te kaha o te pūnga (C) he rite whakamuri ki te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua (d).
Te whārite o te kaha o te kaha pereti whakarara
I mua ake nei, kua whakamāramahia ngā mea e pā ana ki te kaha o ngā kaha pereti whakarara. Ka taea te mōhio mārama ki te uara kaha mā te tatau mā te whakamahi i te whārite. I roto i tētahi kaupapa mō te whakatau i te mara hiko mā te whakamahi i te ture a Gauss, ko te tātai mō te tatau i te mara hiko e tata ana ki te pereti arataki hiko ko E = σ / ε.o, ko σ = Q / A kia huri ai te whārite o te mara hiko ki E = Q/A: εo = Q/A x 1/εo = Q / A εoKo te whārite o te pūmanawa hiko ko V = E d, ko E = Q / A εo kia huri ai te whārite ki V = Q d / A εoKo te whārite o te kaha ko C = Q/V, ko V = Q d / A εo kia huri ai te whārite o te kaha ki C = Q: Q d / A εo = Q x A εo / Q d = A εo / rā
I runga i te whārite o te kaha C = A ε o / d ka taea te whakatau ko te kaha (C) he rite ki te horahanga mata (A) me te rite whakamuri ki te tawhiti (d) i waenganui i ngā pereti arataki e rua.
E = te papa hiko, σ = te kiato utu, ε = te āheinga korehau = 8.85 x 10 -12 F/m, Q = te utu hiko, A = te horahanga mata o te pereti arataki, V = te rerekētanga pūmanawa hiko.
