עלעקטריש פעלד

אויך לערנען דיסקוסיע וועגן עלעקטרישע פעלד פראגעס און עלעקטריש פעלד בייַשפּיל פֿראגן

כדי צו פארלייכטערן דאס פארשטאנד פון דער עלעקטרישער קראפט וואס קען ווירקן אויף א ווייטקייט, איז דער קאנצעפט פון א פעלד איינגעפירט געווארן. דער קאנצעפט פון אן עלעקטרישן פעלד איז אנטוויקלט געווארן דורך דעם בריטישן וויסנשאפטלער מייקל פאראדיי (1791–1867).

פּענגערטיאַן

לאָמיר זאָגן אַז אַ גלאָז שטאַנג איז אָנהייב עלעקטריש נייטראַל. נאָך וואָס מען רייב עס מיט אַ שטאָף, ווערט די גלאָז שטאַנג עלעקטריש אָנגעלאָדן. ווען די גלאָז שטאַנג האָט... עלעקטרישע אָפּצאָל, אין דער זעלבער צייט דערשיינט א פעלד ארום דער גלאז שטאנג. אויב די גלאז שטאנג ווערט נייטראל, פארשווינדט דאס פעלד פון דעם פלאץ. אזוי איז די עקזיסטענץ פון א פעלד אומצוטיילן פון דער אנוועזנהייט פון אן עלעקטרישער לאדונג. אן עלעקטריש פעלד איז נישט א סארט סובסטאנץ ווי לופט אדער א סארט כוואליע ווי עלעקטראמאגנעטישע כוואליעס, נאר עפעס וואס ווערט גענערירט דורך אן עלעקטרישער לאדונג און באאיינפלוסט דעם פלאץ ארום דער עלעקטרישער לאדונג, וואו איר איינפלוס ווערט נאר געשפירט דורך אנדערע עלעקטרישע לאדונגען.

צו פּרובירן צי עס איז דא א פעלד אין א פלאץ, ווערט אנגענומען אז עס איז דא איינס טעסט לאַסט אין יענעם פלאץ. די טעסט לאדונג איז א לאדונג (Q) וואס איז אזוי קליין אז זי פראדוצירט א זייער קליין פעלד און קען דעריבער איגנארירט ווערן. אבער, די טעסט לאדונג קען שפירן דעם איינפלוס פון דעם פעלד וואס ווערט גענערירט דורך אנדערע עלעקטרישע לאדונגען. די טעסט לאדונג איז נאר פאראן צו אויספארשן צי אן עלעקטריש פעלד עקזיסטירט. אויב עס איז דא איינס, וועט די טעסט לאדונג זיכער דערפארן אן איינפלוס אין דער פארעם פון עלעקטרישע קראַפט פארקערט, אויב עס איז נישט דא, וועט מען נישט דערלעבן די טעסט לאדונג עלעקטרישע קראַפט.

קוק אויף דעם בילד אויף דער זייט.
אין פיגור 1, די לאָדונג +q₁ און אָפּצאָל +q₂ פּראָדוצירט אַן עלעקטריש פעלד אין דעם אַרומיקן פּלאַץ. ווען אַ טעסט אָפּצאָל +q ווערט געשטעלט_o אין א פּונקט אין פּלאַץ, די טעסט אָפּצאָל +q_o דערלעבט עלעקטרישע קראַפט. פ₁ איז די עלעקטרישע קראַפט וואָס ווערט אויסגעאיבט דורך דער לאָדונג +q₁ ביי טעסט אָפּצאָל +q_o און פ₂ איז די עלעקטרישע קראַפט וואָס ווערט אויסגעאיבט דורך דער לאָדונג +q₂ ביי טעסט אָפּצאָל +q_oאין פיגור 2, ווען די טעסט לאדונג ווערט אוועקגענומען, בלייבט דאס פעלד און פארשווינדט נישט פון יענעם פונקט. E₁ איז דאָס פעלד וואָס ווערט פּראָדוצירט דורך אַן עלעקטרישע לאָדונג +q₁ און ע₂ איז דאָס פעלד וואָס ווערט פּראָדוצירט דורך אַן עלעקטרישע לאָדונג +q₂.

פעלד שטאַרקייט

אן עלעקטריש פעלד איז א וועקטאר קוואנטיטעט, וואס האט סיי מאס און סיי ריכטונג. די עלעקטרישע פעלד שטארקייט אין א פונקט ווערט דעפינירט אלס די עלעקטרישע קראפט וואס ווערט אויסגעאיבט דורך אן עלעקטרישע לאדונג אויף א פאזיטיווע טעסט לאדונג וואס איז געשטעלט אין יענעם פונקט, צעטיילט דורך די מאס פון די טעסט לאדונג.
אינפֿאָרמאַציע:
E = פעלד שטאַרקייט
F = עלעקטרישע קראַפט
q = מאַגניטוד פון טעסט אָפּצאָל
אינפֿאָרמאַציע:
Q = עלעקטרישע לאָדונג
r = דיסטאַנץ צווישן עלעקטרישער אָפּצאָל און טעסט אָפּצאָל
(לייענט: עפּסילאָן נול) = פּערמיטיוויטי פון ליידיקן פּלאַץ = 8,854 x 10^{-קסנומקס} C²/נם²
k = קולאָמב קאָנסטאַנט = 9 x 10⁹ Nm²/C²

די איינהייט פון עלעקטרישע קראַפט איז ניוטאָן און די איינהייט פון עלעקטרישע לאָדונג איז קולאָמב, אַזוי די איינהייט פון פעלד איז ניוטאָן/קולאָמב, אַבקירצירט N/C.

אַרַה

 
קוק אויף דעם בילד אויף דער זייט
אויף פיגור 1א, א פאזיטיווע עלעקטרישע לאדונג (+Q) אויסאיבט אן עלעקטרישע קראפט אויף א פאזיטיווער טעסט לאדונג (+q), וואו די ריכטונג פון דער עלעקטרישער קראפט (F) איז אוועק פון דער +Q לאדונג.
אויף פיגור 1ב, ווען די טעסט לאדונג ווערט אוועקגענומען, אין יענעם פונקט איז דא א פעלד (E) וועמענס ריכטונג איז אוועק פון דער עלעקטרישער לאדונג Q.
אויף פיגור 2א, א נעגאטיווע עלעקטרישע לאדונג (-Q) אויסאיבט אן עלעקטרישע קראפט אויף א פאזיטיווער טעסט לאדונג (+q), וואו די ריכטונג פון דער עלעקטרישער קראפט (F) נענטערט זיך צו דער -Q לאדונג.
אויף פיגור 2ב, ווען די טעסט לאדונג ווערט אוועקגענומען, אין יענעם פונקט איז דא א פעלד (E) וועמענס ריכטונג איז נאנט צום עלעקטרישן לאדונג -Q.
באַזירט אויף דעם בילד און דערקלערונג אויבן, קען מען אויספירן אַז די ריכטונג פון דעם פעלד איז אַוועק פון דער פּאָזיטיווער עלעקטרישער לאָדונג און צו דער נעגאַטיווער עלעקטרישער לאָדונג.

פראבלעמען ביישפיל

1. פונקט א געפינט זיך אין אן עלעקטרישן פעלד. די עלעקטרישע פעלד שטארקייט ביי פונקט א איז 0,4 N/C. אויב אן אביעקט מיט א לאדונג פון 0,2 C ווערט געשטעלט ביי פונקט א, א קולאמב קראפט פון...
א 0,2 נ
ב 0,4 נ
ג 0,6 נ
ד 0,7 ן
מזרח 0,8 צפון
דיסקוסיע:
עס איז באקאנט :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
געפרעגט :
עלעקטרישע קראַפט?
דזשאַוואַב :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
די ריכטיקע ענטפער איז E.

2. א געלאָדענער פונקט q איז ביי פונקט A אין דעם עלעקטרישן פעלד וואס ווערט גענערירט דורך דער לאדונג (+) אזוי אז עס דערלעבט א קראפט פון 0,1 N אין דער ריכטונג צו דער לאדונג q. אויב די פעלד שטארקייט ביי פונקט A איז 0,02 N/C, דאן איז די מאס און טיפ לאדונג q...
א. 5,0 צעלזיוס, פּאָזיטיוו
ב. 5,0 C, נעגאַטיוו
C. 4,0 C, פּאָזיטיוו
ד. 2,5 C, נעגאַטיוו
E. 2,5 C, פּאָזיטיוו
דיסקוסיע:
עס איז באקאנט :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
געפרעגט :
וואָס איז די גרייס און ריכטונג פון לאָדונג q?
דזשאַוואַב :
די גרייס פון דער לאדונג q:
פֿ ​​= ק ע
ק = F / E = 0,1 ן: 0,02 N/C = 5C
טיפ פון אָפּצאָל q:
די ריכטונג פון דער קולאָמב קראַפט איז צו דער לאָדונג q, אַזוי מוז די לאָדונג q האָבן אַ פּאָזיטיוון ווערט.