Vektor kuat medan listrik pada suatu titik tertentu. Cara menentukan arah vektor tegangan

1 .Dua jenis muatan listrik dan properti mereka. Muatan listrik terkecil yang tidak dapat dibagi. Hukum kekekalan muatan listrik. hukum Coulomb. Satuan muatan. medan elektrostatik. Metode deteksi lapangan. Ketegangan sebagai karakteristik medan elektrostatik. Vektor tegangan, arahnya. ketegangan Medan listrik muatan titik. Unit tegangan. Prinsip superposisi medan.

Muatan listrik - kuantitasnya invarian, mis. tidak bergantung pada kerangka acuan, dan karena itu tidak bergantung pada apakah muatan bergerak atau diam.

dua macam (jenis) muatan listrik : muatan positif dan muatan negatif.

Secara eksperimental ditetapkan bahwa muatan dengan nama yang sama tolak-menolak, dan muatan yang berlawanan tarik-menarik.

Benda yang netral secara listrik harus memiliki jumlah muatan positif dan negatif yang sama, tetapi distribusinya di seluruh volume benda harus seragam.

Hukum kekekalan email. mengenakan biaya : jumlah aljabar dari elec. muatan dari setiap sistem tertutup (sistem yang tidak bertukar muatan dengan suhu eksternal) tetap tidak berubah, tidak peduli proses apa yang terjadi di dalam sistem ini.

Elek. muatan tidak tercipta secara spontan dan tidak muncul, muatan hanya dapat dipisahkan dan dipindahkan dari satu benda ke benda lainnya.

ada muatan terkecil, itu disebut muatan dasar - ini adalah muatan yang dimiliki elektron dan muatan pada benda adalah kelipatan dari muatan dasar ini: e \u003d 1.6 * 10 -19 Cl. Muatan dasar negatif dikaitkan dengan elektron, dan muatan dasar positif dikaitkan dengan positron, di mana muatan dan massa secara kuantitatif bertepatan dengan muatan dan massa elektron. Namun, karena fakta bahwa masa pakai positron pendek, mereka tidak ada di tubuh, dan oleh karena itu muatan positif atau negatif dari tubuh dijelaskan baik oleh kekurangan atau kelebihan elektron pada tubuh.

hukum Coulomb: gaya interaksi dua muatan titik dalam medium homogen dan isotropik berbanding lurus dengan produk muatan ini dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka, sama satu sama lain dan diarahkan sepanjang garis lurus yang melewati muatan ini. r adalah jarak antara muatan q 1 dan q 2, k adalah faktor proporsionalitas, tergantung pada pilihan sistem satuan fisik.

m / F, a \u003d 8,85 * 10 -12 F / m - konstanta dielektrik

Muatan titik harus dipahami sebagai muatan yang terkonsentrasi pada benda yang dimensi liniernya kecil dibandingkan dengan jarak di antara mereka.

Dalam hal ini, muatan diukur dalam coulomb - jumlah listrik yang mengalir melalui penampang konduktor dalam satu detik pada arus 1 ampere.

Gaya F diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan muatan, yaitu adalah gaya pusat dan sesuai dengan gaya tarik (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) dalam kasus biaya serupa. Kekuatan ini disebut kekuatan Coulomb.

Studi Faraday kemudian menunjukkan bahwa interaksi listrik antara benda bermuatan tergantung pada sifat-sifat media di mana interaksi ini berlangsung.

Tubuh bermuatan dapat bertindak satu sama lain tanpa kontak melalui Medan listrik. Medan, yang diciptakan oleh partikel listrik yang tidak bergerak, disebut elektrostatik.

Disponsori oleh penempatan P&G Artikel dengan topik "Cara menentukan arah vektor intensitas" Cara menentukan kekuatan medan magnet Cara menentukan arah momen gaya Cara menentukan arah vektor induksi magnet

Petunjuk


Jika muatan lain Q0 ditempatkan dalam medan listrik yang diciptakan oleh muatan Q, maka muatan tersebut akan bekerja padanya dengan gaya tertentu. Karakteristik ini disebut kekuatan medan listrik E. Ini adalah rasio gaya F, yang dengannya medan bekerja pada muatan listrik positif Q0 pada titik tertentu dalam ruang, dengan nilai muatan ini: E = F/ Q0. Tergantung pada titik tertentu dalam ruang, nilai kuat medan E dapat bervariasi, yang dinyatakan dengan rumus E = E (x, y, z, t). Oleh karena itu, kuat medan listrik mengacu pada besaran fisika vektor. Karena kekuatan medan tergantung pada gaya yang bekerja pada muatan poin, maka vektor kuat medan listrik E sama dengan vektor gaya F. Menurut hukum Coulomb, gaya yang berinteraksi dengan dua partikel bermuatan dalam ruang hampa diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan muatan-muatan ini. Michael Faraday mengusulkan untuk memvisualisasikan kekuatan medan muatan listrik menggunakan garis tegangan. Garis-garis ini bertepatan dengan vektor tegangan di semua titik di sepanjang garis singgung. Dalam gambar, mereka biasanya dilambangkan dengan panah. Jika medan listrik seragam dan vektor intensitasnya konstan dalam modulus dan arahnya, maka garis-garis intensitas sejajar dengannya. Jika medan listrik diciptakan oleh benda bermuatan positif, garis-garis tegangan diarahkan menjauh darinya, dan dalam kasus partikel bermuatan negatif, ke arahnya. Betapa sederhananya

Berita terkait lainnya:


Medan gaya, bagian dari ruang, di setiap titik di mana gaya tertentu bekerja, hanya bergantung pada posisi titik yang dipilih. Jika, misalnya, kita memiliki semacam benda bermuatan, maka muatan yang ditempatkan pada sembarang titik di dekatnya akan dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik listrik (atau


Potensi adalah karakteristik energi Medan listrik. Untuk menemukan nilainya, Anda perlu energi potensial muatan pada suatu titik tertentu dalam medan listrik dibagi dengan muatan itu sendiri. Untuk berbagai jenis bidang, rumus yang berbeda untuk menghitung potensi digunakan. Anda akan perlu -


Ada dua cara untuk mencari nilai muatan listrik. Yang pertama adalah mengukur gaya interaksi muatan yang tidak diketahui dengan muatan yang diketahui dan menghitung nilainya menggunakan hukum Coulomb. Yang kedua adalah memasukkan muatan ke dalam medan listrik yang diketahui dan mengukur gaya yang bekerja padanya. Untuk mengukur


Untuk menemukan kekuatan medan listrik, masukkan muatan uji yang diketahui ke dalamnya. Ukur gaya yang bekerja padanya dari sisi medan dan hitung nilai tegangannya. Jika medan listrik dibuat oleh muatan titik atau kapasitor, hitunglah dengan menggunakan rumus khusus


Dalam soal fisika, terkadang Anda perlu menemukan muatan suatu benda berdasarkan interaksinya dengan medan listrik atau benda lain. Dalam kebanyakan kasus, dimensi benda itu sendiri diabaikan agar tidak menghitung distribusi muatan dasar di atas massa atau permukaannya. Sponsor Penempatan


Untuk menentukan modulus muatan titik dengan besaran yang sama, ukur kekuatan interaksinya dan jarak di antara mereka dan buat perhitungan. Jika Anda perlu menemukan modulus muatan masing-masing benda titik, bawalah benda tersebut ke dalam medan listrik dengan intensitas yang diketahui dan ukur gaya yang digunakan medan tersebut


Kuat medan magnet H adalah besaran fisis vektor, hasil selisih antara vektor induksi magnet dan vektor magnetisasi. Dalam sistem SI diukur dalam ampere per meter, dalam CGS diukur dalam oersted. Disponsori oleh penempatan Artikel P&G dengan topik "Cara Mencari Kuat Medan Magnet" Cara Menentukan


Gaya Lorentz menentukan intensitas aksi medan listrik pada muatan titik. Dalam beberapa kasus, itu berarti gaya yang dengannya medan magnet bekerja pada muatan q, yang bergerak dengan kecepatan V, dalam kasus lain itu berarti efek total medan listrik dan magnet.

Gelombang elektromagnetik (EMW).

Medan listrik yang diciptakan oleh muatan listrik stasioner tetap tidak berubah dari waktu ke waktu. Medan semacam itu disebut medan listrik potensial (medan elektrostatik). Medan magnet yang dibentuk oleh arus listrik searah juga tetap tidak berubah dari waktu ke waktu. Bidang-bidang ini ada secara independen satu sama lain. Gambar berubah secara signifikan jika medan listrik dibuat dengan memindahkan muatan listrik. Menurut teori Maxwell, medan listrik yang berubah terhadap waktu menciptakan medan magnet yang berubah terhadap waktu

dan sebaliknya, berubah seiring waktu medan magnet, yang pada dasarnya adalah pusaran, menciptakan medan listrik pusaran (garis kekuatan, yaitu, garis-garis intensitas medan listrik seperti itu tertutup) (Gbr. 1).

Beras. 1. Representasi grafis dari hubungan antara pusaran listrik dan medan magnet.

vektor kekuatan medan listrik

- vektor induksi medan magnet, terkait dengan vektor kekuatan medan magnet dengan hubungan ( - permeabilitas magnetik medium).
Menurut Maxwell , medan magnet bolak-balik selalu dikaitkan dengan medan listrik yang dihasilkan olehnya, dan medan listrik bolak-balik selalu dikaitkan dengan medan magnet yang dihasilkannya, mis. medan listrik dan magnet adalah "terkait" dan terkait erat satu sama lain dan membentuk satu medan elektromagnetik .
Untuk menetapkan hubungan kuantitatif antara medan listrik yang berubah dan medan magnet yang disebabkan olehnya, Maxwell mempertimbangkan apa yang disebut arus bias. Arus perpindahan menjelaskan aliran bolak-balik arus listrik melalui kapasitor di antara pelatnya, yaitu melalui bagian sirkuit yang tidak memiliki konduktor. Maxwell menyarankan bahwa arus perpindahan, seperti arus konduksi, menciptakan medan magnet. Arus perpindahan pada dasarnya adalah medan listrik yang berubah terhadap waktu, sehingga arus perpindahan juga ada dalam ruang hampa. Dengan memperkenalkan konsep arus perpindahan, Maxwell mengambil pendekatan baru untuk pertimbangan sirkuit arus bolak-balik tertutup. Di mana arus konduksi putus di ujung konduktor, arus perpindahan berlanjut, dll. Oleh karena itu, arus penuh dalam rangkaian arus bolak-balik dapat diwakili oleh jumlah arus konduksi dan arus perpindahan.

Dengan pergerakan muatan listrik yang tidak merata, khususnya, dengan gerakan osilasinya, dan karenanya dengan apa pun arus bolak-balik, medan listrik dan magnet akan berubah seiring waktu; perubahan ini akan ditransmisikan dari satu titik ke titik lain, membentuk, diprediksi oleh Maxwell, elektromagnetik(EM)melambai. Kemudian ditunjukkan bahwa kecepatan rambat gelombang elektromagnetik ( emw) dalam ruang hampa memiliki nilai yang bertepatan dengan nilai kecepatan cahaya yang diperoleh secara eksperimental. Generalisasi data eksperimen (eksperimen Oersted, gaya Ampere, hukum Biot-Savart-Laplace, hukum dasar induksi elektromagnetik) menghasilkan kesimpulan bahwa selama propagasi EMW, medan listrik dan magnet memiliki orientasi yang saling tegak lurus. Dalam arah propagasi, gelombang EM dapat diwakili oleh dua sinusoidal yang terletak pada bidang yang saling tegak lurus. Salah satunya menggambarkan fluktuasi dalam vektor kekuatan medan listrik, dan yang lainnya - dalam vektor kekuatan medan magnet. Kedua vektor berosilasi dalam fase yang sama, yaitu secara bersamaan mencapai nilai maksimum dan nol. Arah rambat gelombang EV (arah vektor
kecepatan ) ditentukan oleh aturan sekrup kanan (gimlet) (Gbr. 2). Gambar tersebut menggambarkan dengan baik fakta bahwa gelombang EM adalah melintang, karena osilasi dari vektor dan terjadi pada bidang yang tegak lurus terhadap arah rambat gelombang (sumbu OY).

Gbr.2. Representasi grafis dari gelombang elektromagnetik. Teori elektromagnetik Maxwell secara brilian dikonfirmasi oleh eksperimen Hertz pada propagasi gelombang elektromagnetik.

Sifat umum EMW.
1. EMW melintang. Vektor intensitas medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan membentuk sistem tangan kanan dengan arah rambat gelombang.
2. Kecepatan rambat (fase) dalam media non-konduktif, di mana