Matuto rin Pagtalakay sa mga Tanong tungkol sa Electric Field at Mga Halimbawang Tanong sa Larangan ng Elektrisidad
Upang mapadali ang pag-unawa sa puwersang elektrikal na maaaring kumilos sa malayo, ipinakilala ang konsepto ng isang field. Ang konsepto ng isang electric field ay binuo ng siyentipikong Briton na si Michael Faraday (1791–1867).
Kahulugan
Ipagpalagay na ang isang glass rod ay sa simula ay electrically neutral. Pagkatapos kuskusin gamit ang isang tela, ang glass rod ay nagiging electrically charged. Kapag ang glass rod ay karga ng kuryente, kasabay nito ay lumilitaw ang isang patlang sa paligid ng baras na salamin. Kung ang baras na salamin ay nagiging neutral, ang patlang ay nawawala mula sa espasyo. Kaya ang pagkakaroon ng isang patlang ay hindi mapaghihiwalay mula sa pagkakaroon ng isang karga ng kuryente. Ang isang patlang na kuryente ay hindi isang uri ng sangkap tulad ng hangin o isang uri ng alon tulad ng mga electromagnetic wave, kundi isang bagay na nalilikha ng isang karga ng kuryente at nakakaapekto sa espasyo sa paligid ng karga ng kuryente, kung saan ang impluwensya nito ay nararamdaman lamang ng iba pang mga karga ng kuryente.
Upang masubukan kung mayroong isang patlang sa isang espasyo, ipinapalagay na mayroong isa karga ng pagsubok sa espasyong iyon. Ang test charge ay isang karga (Q) na napakaliit kaya't lumilikha ito ng napakaliit na field at samakatuwid ay maaaring balewalain. Gayunpaman, maaaring maramdaman ng test charge ang impluwensya ng field na nalilikha ng iba pang mga karga ng kuryente. Ang test charge ay naroroon lamang upang siyasatin kung mayroong electric field. Kung mayroon man, ang test charge ay tiyak na makakaranas ng impluwensya sa anyo ng puwersang elektrikal sa kabaligtaran, kung wala ito roon, hindi mararanasan ang test charge puwersang elektrikal.
Tingnan mo ang larawan sa gilid.
Sa pigura 1, ang karga +q1 at singil +q2 lumilikha ng electric field sa nakapalibot na espasyo. Kapag ang isang test charge na +q ay inilagayo sa isang punto sa kalawakan, ang test charge +qo nakakaranas ng puwersang elektrikal. F1 ay ang puwersang elektrikal na ipinapatupad ng karga +q1 sa karga sa pagsubok +qo at F2 ay ang puwersang elektrikal na ipinapatupad ng karga +q2 sa karga sa pagsubok +qoSa pigura 2, kapag tinanggal ang test charge, nananatili ang field at hindi nawawala mula sa puntong iyon. E1 ay ang larangang nalilikha ng isang kargang elektrikal +q1 at E2 ay ang larangang nalilikha ng isang kargang elektrikal +q2.
Lakas ng larangan
Ang electric field ay isang vector quantity, na mayroong parehong magnitude at direksyon. Ang lakas ng electric field sa isang punto ay binibigyang kahulugan bilang ang puwersang elektrikal na ipinapatupad ng isang electric charge sa isang positibong test charge na nakalagay sa puntong iyon, na hinati sa magnitude ng test charge.
remarks:
E = lakas ng larangan
F = puwersang elektrikal
q = magnitude ng test charge
remarks:
Q = karga ng kuryente
r = distansya sa pagitan ng karga ng kuryente at karga ng pagsubok
(basahin: epsilon zero) = permittivity ng walang laman na espasyo = 8,854 x 10-12 C2/Nm2
k = Konstante ng Coulomb = 9 x 109 Nm2/C2
Ang yunit ng puwersang elektrikal ay Newton at ang yunit ng karga de-kuryente ay Coulomb kaya ang yunit ng field ay Newton/Coulomb, pinaikli bilang N/C.
Arah
Tingnan mo ang larawan sa gilid
Sa Pigura 1a, ang isang positibong karga ng kuryente (+Q) ay naglalapat ng puwersang elektrikal sa isang positibong karga ng pagsubok (+q), kung saan ang direksyon ng puwersang elektrikal (F) ay palayo sa karga ng +Q.
Sa Pigura 1b, kapag ang test charge ay tinanggal, sa puntong iyon ay mayroong isang field (E) na ang direksyon ay palayo sa electric charge na Q.
Sa Pigura 2a, ang isang negatibong kargang elektriko (-Q) ay naglalapat ng puwersang elektriko sa isang positibong kargang pangsubok (+q), kung saan ang direksyon ng puwersang elektriko (F) ay papalapit sa kargang -Q.
Sa Pigura 2b, kapag ang test charge ay tinanggal, sa puntong iyon ay mayroong isang field (E) na ang direksyon ay malapit sa electric charge -Q.
Batay sa larawan at paliwanag sa itaas, mahihinuha na ang direksyon ng field ay palayo sa positibong karga ng kuryente at patungo sa negatibong karga ng kuryente.
Halimbawa ng mga problema
1. Ang punto A ay matatagpuan sa isang electric field. Ang lakas ng electric field sa punto A ay 0,4 N/C. Kung ang isang bagay na may karga na 0,2 C ay ilalagay sa punto A, ang puwersang Coulomb ay isang...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 Hilaga
D. 0,7 N
E. 0,8 Hilaga
Talakayan:
Ay kilala :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
Nagtanong :
Puwersa ng kuryente?
Sagot :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
Ang tamang sagot ay E.
2. Isang puntong may karga q Ang mga sumusunod ay mga halimbawa ng mga halimbawa ng mga katangian ng isang tao na may kaugnayan sa isang tao na may kakayahang umangkop sa isang tao. Ang mga katangian ng isang tao ay ang mga katangian ng ...
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
Talakayan:
Ay kilala :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
Nagtanong :
Ano ang magnitude at direksyon ng karga na q?
Sagot :
Ang laki ng karga q:
F = qE
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Uri ng singil q:
Ang direksyon ng puwersang Coulomb ay patungo sa kargang q kaya ang kargang q ay dapat may positibong halaga.
