Также изучите обсуждение вопросов, касающихся электрического поля , и примеры таких вопросов.
Для облегчения понимания электрической силы, действующей на расстоянии, было введено понятие поля. Концепция электрического поля была разработана британским ученым Майклом Фарадеем (1791–1867).
Определение
Предположим, что стеклянный стержень изначально электрически нейтрален. После протирания тканью стеклянный стержень становится электрически заряженным. Когда стеклянный стержень приобретает электрический заряд , вокруг него одновременно возникает поле. Если стеклянный стержень становится нейтральным, поле одновременно исчезает из пространства. Таким образом, существование поля неотделимо от наличия электрического заряда. Электрическое поле — это не вещество, как воздух, и не волна, как электромагнитные волны, а нечто, генерируемое электрическим зарядом и воздействующее на пространство вокруг него, где его влияние ощущается только другими электрическими зарядами.
Для проверки существования электрического поля в пространстве предполагается наличие пробного заряда . Пробный заряд — это заряд (Q), настолько малый, что он создает очень слабое поле и поэтому им можно пренебречь. Однако пробный заряд может ощущать влияние поля, создаваемого другими электрическими зарядами. Пробный заряд присутствует только для того, чтобы исследовать, существует ли электрическое поле. Если оно существует, пробный заряд будет испытывать воздействие в виде электрической силы. И наоборот, если его нет, пробный заряд не будет испытывать электрической силы.
Посмотрите на картинку сбоку.
На рисунке 1 показан заряд +q1 и заряд +q2 создает электрическое поле в окружающем пространстве. Когда в него помещают пробный заряд +q, это происходит при наличии пробного заряда.o в точке пространства пробный заряд +qo испытывающий электрическую силу. F1 — это электрическая сила, создаваемая зарядом +q.1 при тестовом заряде +qo и Ф2 — это электрическая сила, создаваемая зарядом +q.2 при тестовом заряде +qoНа рисунке 2 показано, что после удаления пробного заряда поле сохраняется и не исчезает из этой точки. E1 — это поле, создаваемое электрическим зарядом +q.1 и Е2 — это поле, создаваемое электрическим зарядом +q.2.
Сила поля
Электрическое поле — это векторная величина, имеющая как величину, так и направление. Напряженность электрического поля в точке определяется как электрическая сила, действующая со стороны электрического заряда на положительный пробный заряд, помещенный в этой точке, деленная на величину пробного заряда.
Информация :
E = напряженность поля
F = электрическая сила
q = величина пробного заряда
Информация :
Q = электрический заряд
r = расстояние между электрическим зарядом и пробным зарядом
(читается как эпсилон ноль) = диэлектрическая проницаемость пустого пространства = 8,854 x 10-12 C2/ Нм2
k = постоянная Кулона = 9 x 109 Nm2/C2
Единицей измерения электрической силы является ньютон, а единицей измерения электрического заряда — кулон, поэтому единицей измерения поля является ньютон/кулон, сокращенно Н/Кл.
Arah
Посмотрите на картинку сбоку.
на Рисунок 1аПоложительный электрический заряд (+Q) оказывает электрическую силу на положительный пробный заряд (+q), причем направление электрической силы (F) направлено от заряда +Q.
на Рисунок 1бКогда пробный заряд удаляется, в этой точке возникает поле (E), направление которого направлено от электрического заряда Q.
на Рисунок 2аОтрицательный электрический заряд (-Q) оказывает электрическую силу на положительный пробный заряд (+q), при этом направление электрической силы (F) приближается к заряду -Q.
на Рисунок 2бКогда пробный заряд удаляется, в этой точке возникает поле (E), направление которого близко к направлению электрического заряда -Q.
На основании приведенного выше изображения и пояснения можно сделать вывод, что направление поля направлено от положительного электрического заряда к отрицательному электрическому заряду.
Примеры заданий
1. Точка А расположена в электрическом поле. Напряженность электрического поля в точке А составляет 0,4 Н/С. Если в точку А поместить объект с зарядом 0,2 С, то возникнет кулоновская сила, равная...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
В. 0,8 С
Пембахасан:
Известен :
E = 0,4 Н/С
q = 0,2 С
Задан вопрос :
Электрическая сила?
Джаваб :
F = q E = (0,2 С)(4 Н/С) = 0,8 Н
Правильный ответ — Е.
2. Заряженная точка q Заряд q находится в точке А в электрическом поле, создаваемом положительным зарядом (+), и испытывает силу 0,1 Н в направлении заряда q. Если напряженность поля в точке А составляет 0,02 Н/С, то величина и тип заряда q...
А. 5,0 С, положительный
В. 5,0 С, отрицательный
С. 4,0 С, положительный
D. 2,5 С, отрицательный
Е. 2,5 С, положительный
Пембахасан:
Известен :
F = 0,1 Н
E = 0,02 Н/С
Задан вопрос :
Какова величина и направление заряда q?
Джаваб :
Величина заряда q:
F = q E
q = F/E = 0,1 Н: 0,02 Н/З = 5C
Тип заряда q:
Направление кулоновской силы направлено к заряду q, поэтому заряд q должен иметь положительное значение.
