Gurumuda Networks
Vinkelmoment Storleken på rotationsrörelsen, som är identisk med massan (m) i den linjära rörelsen, är tröghetsmomentet (I). Storleken på rotationsrörelsen, som är identisk med hastigheten (v) i den linjära rörelsen, är vinkelhastigheten (ω). Således har det roterande objektet ett vinkelmoment som kan … Läs mer
Granska en roterande partikel. Partikeln med massan m ges kraften F så att partikeln roterar kring axeln O. Partikeln är r skild från rotationsaxeln. Först är partikeln i vila (v = 0). Efter att ha rört sig med kraften F rör sig partiklarna med en viss hastighet så att partiklarna har tangentiell acceleration. Sambandet mellan kraft (F), massa (m) och partiklarnas tangentiella acceleration uttrycks av ekvation 3:
I en ledare som koppar finns det elektroner som rör sig slumpmässigt fritt med hög hastighet men som inte undkommer metallen. Elektroner som kan röra sig fritt kallas fria elektroner. Även om elektronerna rör sig fritt i alla riktningar, finns det inget totalt flöde av elektroner i en viss riktning. Detta tillstånd inträffar när det inte finns någon potentialskillnad mellan koppartrådens två ändar.
När tråden ansluts till en elektrisk källa uppstår en potentialskillnad mellan koppartrådens två ändar, så att ett elektriskt fält uppstår inuti koppartråden. Förekomsten av ett elektriskt fält gör att fria elektroner upplever den elektriska kraften F = q E = e E, där F = elektrisk kraft , e = elektronladdning, E = elektriskt fält . Denna elektriska kraft gör att alla elektroner som rör sig fritt accelererar tillsammans, vilket är i samma riktning som den elektriska kraften.
Definitionen av kondensator är en anordning som lagrar elektrisk laddning och elektrisk potentiell energi. Den enkla kondensatorn består av tvåledarplattor eller ark som placeras nära varandra men inte vidrör varandra och är separerade av en isolator eller ett vakuum. Ledare är material som kan leda elektrisk ström, såsom metaller, medan isolatorer är material som inte kan leda elektrisk ström, såsom plast.
Till en början är de två ledarna inte elektriskt laddade eller elektriskt neutrala. För att en ledare ska vara positivt laddad och den andra ledaren negativt laddad måste det ske en överföring av elektroner från en ledare till en annan. Elektronerna finns på atomens yta, så de är lätta att flytta. Efter att elektronerna har rört sig från en ledare till en annan har en av ledarna ett överskott av elektroner (brist på protoner).
så att den blir negativt laddad, medan den andra ledaren har en elektronbrist (överskott av proton) så att den blir positivt laddad. En detaljerad beskrivning av processen för att ladda elektriska laddningar på kondensatorer granskas inom ämnet lagring av elektrisk energi i kondensatorer.
Elektrisk potential definieras som den elektriska potentiella energin per laddningsenhet. Antag att när laddningen q är i punkten a har den elektriska potentiella energin lika med EP a , då formuleras den elektriska potentialen i punkten a enligt följande:
V = elektrisk potential, EP = elektrisk potentiell energi, q = elektrisk laddning
V finns inte bara i punkt a utan även i alla punkter i det elektriska fältet. Punkt a används som exempel. Som kommer att förklaras senare beror V inte på laddningen q.
Innan du studerar detta ämne, förstå först arbete, de konservativa krafterna, förhållandet mellan de konservativa krafterna och potentiell energi , de elektriska krafterna och det elektriska fältet.
Förutom gravitationskraften och fjäderkraften är ett annat exempel på den konservativa kraften den elektriska kraften. För att bättre förstå varför den elektriska kraften kallas den konservativa kraften, förstå följande förklaring.
Elektriskt fält med en punktladdning
För att beräkna det elektriska fältet som produceras av en enda positiv laddning är det första steget att välja den sfäriska Gaussytan med radien r där sfärens centrum är vid den enda laddningen. Bollens yta är 4πr2.
Det elektriska fältet som kommer ut ur sfärens centrum penetrerar vinkelrätt mot sfärens yta så att formeln för elektriskt flöde är Φ = E A. Formeln för Gauss lag är Φ = Q/ε o
Beträffande Coulombs lag har kraften mellan elektriska laddningar studerats. I en översikt över det elektriska fältet har en annan form av Coulombs lag diskuterats, vilken uttrycks av ekvationen F = q E,
där F är den elektriska kraften, q är den elektriska laddningen och E är det elektriska fältet. Man kan säga att Coulombs lag är en fysiklag som förklarar förhållandet mellan den elektriska laddningen (q) och det elektriska fältet (E).
Gauss lag är en annan fysiklag som förklarar sambandet mellan elektriska laddningar och elektriska fält. Gauss lag formulerades av Carl Friedrich Gauss (1777-1855), en tysk teoretisk fysiker och matematiker.
Beträffande det elektriska fältet har definitionen och ekvationen för det elektriska fältet diskuterats , vilket kan användas för att beräkna den elektriska fältstyrkan som produceras av en elektrisk laddning, flera elektriska laddningar eller av en elektrisk laddningsfördelning. Beräkningen av den elektriska fältstyrkan som produceras av en elektrisk laddning eller två elektriska laddningar löses enkelt med hjälp av formeln för elektrisk fältstyrka. Om det som beräknas är den elektriska fältstyrkan som genereras av en elektrisk laddningsfördelning blir beräkningen mer komplicerad om formeln för elektrisk fältstyrka används, men det är lättare att använda Gauss lag . Innan du studerar Gauss lag på djupet, förstå först det elektriska flödet på grund av begreppet elektriskt flöde som används i Gauss lag.
Angående elektrisk laddning lärde man sig att lika laddningar stöter bort varandra, medan olika laddningar attraherar varandra. Om ett positivt laddat föremål förs nära ett negativt laddat föremål, dras de två föremålen samman så att de rör sig mot varandra. Omvänt, om ett positivt laddat föremål förs nära ett positivt laddat föremål, stöter de två föremålen bort varandra så att de rör sig bort från varandra. Som studerats med hjälp av Coulombs lag kan elektriskt laddade föremål accelerera andra elektriskt laddade föremål eftersom det finns en elektrisk kraft som verkar mellan dessa elektriskt laddade föremål. Den elektriska kraft som utövas av ett elektriskt laddat föremål på andra elektriskt laddade föremål är ett exempel på en kraft som kan verka utan kontakt. Ett annat exempel på kraften som kan verka på avstånd är tyngdkraften . Gravitationskraften utövas av ett massobjekt på andra massobjekt.