Jaka jest siła pola elektrycznego

Wytrzymałość pola elektrycznego może mieć istotne znaczenie przy stosowaniu kondensatorów, a także innych części do obwodów. Dlaczego tak jest? Rozważmy tę koncepcję z punktu widzenia fizyki.

Dlaczego wprowadzono samą koncepcję natężenia pola elektrycznego

Charakteryzuje specjalny rodzaj materii, który istnieje wokół dowolnego ładunek elektryczny i przejawia się w oddziaływaniu na inne podobne cząstki. Napięcie jest cechą charakterystyczną tego pola. Konieczne jest uwzględnienie tej koncepcji ze względu na fakt, że istnieje wpływ na elementy elektroniczne dowolnego obwodu, który istnieje w każdej elektrotechnice. A jeśli zignorujesz ten aspekt maszyny, w której się znajdują, to bardzo szybko, a być może nawet od razu - na samym początku. W jaki sposób współczesna nauka bierze pod uwagę siłę pola elektrycznego?

Jakie jest napięcie z punktu widzenia fizyki

Ta koncepcja zyskała wiele uwagi - nadal, ponieważ siła naszej cywilizacji bardzo mocno zależy teraz od zrozumienia tych procesów. Pod nim rozumieć wielkość wektora, która jest używana do scharakteryzowania pola elektrycznego w jednym punkcie. Jest to liczbowo stosunek siły, która wpływa na rzeczywisty ładunek punktowy, który jest uważany, do jego wartości:

H = C / VZ, gdzie:

1. N - napięcie.
2. C - moc.
3. OT - kwota opłaty, która jest brana pod uwagę.

Oto jak określić siłę pola elektrycznego. I dlatego można czasem nazwać ją własną charakterystyką mocy. Jaka jest jedyna różnica? Z wektora siły, który działa na naładowaną cząstkę, przypadek ten wyróżnia się obecnością stałego współczynnika. A co z jego rozmiarem?

Wartość wektora w każdym punkcie w przestrzeni

Należy wziąć pod uwagę, że ta wartość zmienia się wraz ze zmianą współrzędnych. Formalnie wszystkie punkty objętości wektora można wyrazić następującym rekordem: E = E (x, y, z, t). Przedstawia siłę pola elektrycznego w funkcji współrzędnych przestrzennych. A teraz muszą narzucić magnetyczne wektory indukcyjne. W rezultacie możliwe jest uzyskanie pola elektromagnetycznego, które wraz z jego prawami będzie przedmiotem elektrodynamiki. Jaka jest zmierzona intensywność tego obiektu? Aby to zrobić, użyj wskaźnika woltów na metr lub niuton na wisiorek (zapis, odpowiednio, V / m lub N / C).

Natężenie pola elektrycznego w klasycznej elektrodynamiki

Uznaje się ją za jedną z podstawowych wartości podstawowych. Porównywalne znaczenie można nazwać wektorem indukcji magnetycznej i ładunku elektrycznego. W niektórych przypadkach potencjały pola elektromagnetycznego mogą uzyskać takie znaczenie. Co więcej, jeśli połączysz je ze sobą, możesz uzyskać wartość, która pokazuje możliwość wpływania na inne obiekty. Nazywa się to potencjałem elektromagnetycznym. Istnieją inne koncepcje. Prąd elektryczny, jego gęstość, wektor polaryzacji, natężenie pola magnetycznego są dość znaczące i ważne, ale są uważane tylko za wartości pomocnicze. Omówmy główne konteksty elektrodynamiki klasycznej w odniesieniu do natężenia pola elektrycznego.

Działanie siły na naładowane cząstki

Aby wyrazić całkowity indeks pola magnetycznego, używam formuły Lorentza:

C = EZCH * SUN + EZCH * C * ^ VMI.

C jest siłą działania pola magnetycznego na naładowaną cząstkę.

EZCH - ładunek elektryczny jednej cząstki.

VMI jest magnetycznym wektorem indukcyjnym.

Ck - prędkość cząstki.

* ^ - produkt wektorowy.

Jeśli spojrzysz na wzór, zobaczysz, że jest on w pełni zgodny z poprzednio podaną definicją, czyli natężeniem pola elektrycznego. Ale samo równanie jest uogólnione, ponieważ obejmuje oddziaływanie na naładowaną cząstkę od strony pola magnetycznego podczas ruchu. Zakłada się również, że przedmiotem rozważań jest punkt. Formuła pozwala obliczyć siły, za pomocą których pole elektromagnetyczne działa na ciało o dowolnym kształcie, w którym arbitralny rozkład ładunków i prądów. Trzeba tylko podzielić złożony obiekt na małe części, każdy z nich można uznać za punkt, a następnie można do niego zastosować formułę.

Co można powiedzieć o pozostałej części obliczeń

Inne równania stosowane w obliczeniach sił elektromagnetycznych są uważane za konsekwencje formuły Lorentza. Nazywane są również specjalnymi przypadkami ich użycia. Chociaż do praktycznego zastosowania nawet w najprostszych zadaniach, wciąż konieczne jest posiadanie niewielkiej ilości wiedzy, która zostanie teraz omówiona.

Elektrostatyka

Zajmuje się przypadkami szczególnymi, gdy naładowane ciała są w bezruchu lub ich prędkość ruchu jest tak mała, że ​​są one uważane za takie. Jak obliczyć pole elektryczne w tym przypadku? Potencjał skalarny pomoże nam w tym:

NEP = -ΔSP.

NEP to natężenie pola elektrycznego.

SP - potencjał skalarny.

Odwrotna też jest prawda. Otrzymana wartość nazywana jest potencjałem elektrostatycznym. Podejście to upraszcza równanie Maxwella i zmienia się w formułę Poissona. Dla szczególnego przypadku obszarów wolnych od cząstek naładowanych, użyj obliczeń metodą Laplace'a. Zwróć uwagę - wszystko równania liniowe i odpowiednio do nich się stosuje zasada superpozycji. Aby to zrobić, znajdź pole tylko jednej jednostki punktowej. Następnie należy obliczyć natężenie lub potencjał pola, które powstaje w wyniku ich rozkładu. Czy wiesz, jak nazywa się ten wynik? Na pewno nie. A jego nazwa to siła pola elektrycznego ładunku punktowego.

Równania Maxwella

Wraz z formułą siły Lorentza stanowią one teoretyczny fundament klasycznej elektrodynamiki. Przedstawiono tradycyjną formę. Ponieważ opisanie każdego z nich jest długotrwałe, będą one przedstawiane przeze mnie jako obraz. Uważa się, że te cztery równania i formuły siły Lorentza są wystarczające, aby w pełni opisać klasyczną (tylko jej, a nie kwantową) elektrodynamikę. Ale co zrobić z praktyką? Aby rozwiązać rzeczywiste problemy, możesz potrzebować równania opisującego ruch cząstek materiału (w mechanice klasycznej, prawa Newtona działają w ich roli). Będą również niezbędne informacje na temat konkretnych właściwości mediów i ciał fizycznych, które są brane pod uwagę (ich elastyczność, przewodnictwo elektryczne, polaryzacja i tym podobne). Aby rozwiązać problemy, można zastosować inne siły, które nie są uwzględnione w ramach elektrodynamiki (takiej jak grawitacja), ale które są niezbędne do zbudowania zamkniętego układu równań lub rozwiązania konkretnego problemu.

Wniosek

Podsumowując, można powiedzieć, że natężenie pola elektrycznego zostało uznane za całkiem w pełni, zarówno jako całość, jak i kilka szczególnych przypadków. Dane prezentowane w ramach artykułu powinny wystarczyć do obliczenia parametrów dla jego przyszłych konstrukcji. O graficznym obrazie można powiedzieć, że wektory natężenia pola elektrycznego są przedstawione za pomocą linii siły, które są uważane za styczne do każdego punktu. Ten sposób opisu został po raz pierwszy wprowadzony przez Faradaya. Autor kończy z tym pro pole elektryczne siły i dziękuje za uwagę.