Какво е електрическо поле и какви свойства има

Във физиката съществува такъв термин като „електрическо поле“. Той описва феномена на възникването на определена сила около заредени тела. Прилага се на практика и се среща в ежедневието. В тази статия ще разгледаме какво е електрическо поле и какви са неговите свойства, както и къде възниква и се прилага.

дефиниция

Около заредено тяло възниква електрическо поле. Казано по-просто, това е поле, което действа с други тела с определена сила.

Основната количествена характеристика е силата на електрическото поле. Тя е равна на съотношението на силата, действаща върху заряда, към величината на заряда. Силата действа в определена посока, което означава, че напрежението на електрическото поле е векторно количество. По-долу виждате формулата за напрежение:

Формула на напрежение

Напрежението на електрическото поле действа в посока, която се изчислява по принципа на суперпозицията. тоест:

Принцип на суперпозиция

На фигурата по-долу виждате условно графично изображение на два заряда с различна полярност и силовите линии на електрическото поле, възникващи между тях.

Електрически полеви линии

Важно! Основното условие за появата на електрическо поле е тялото да има някакъв вид заряд. Едва тогава около него ще възникне поле, което ще действа върху други заредени тела.

За да се определи величината на електрическото поле около единица тест за зареждане с помощта на висящо право, в такъв случай:

Сила на електрическото поле

Такова поле се нарича още Coulomb.

Друго важно физическо количество е потенциалът на електрическото поле. Това вече не е вектор, а скаларно количество, то е пряко пропорционално на енергията, приложена към заряда:

Формула за изчисляване на потенциала

Важно! Силата и енергията, характерни за електрическото поле, са напрежението и потенциала. Това са основните му физически свойства.

Тя се измерва във волта и е числено равна на работата на ЕП при преместване на заряда от определена точка до безкрайност.

Можете да научите повече за силата на електрическото поле от видео урока:

Полеви изгледи

Има няколко основни типа полета, в зависимост от това къде съществува. Разгледайте няколко примера за възникващи полета в различни ситуации.

  1. Ако таксите са неподвижни, това е статично поле.
  2. Ако зарядите се движат по проводника - магнитни (да не се бъркат с електронния лъч).
  3. Стационарно поле възниква около неподвижни проводници с постоянен ток.
  4. В радиовълните се излъчва електрическо и магнитно поле, които са разположени в пространство, перпендикулярно едно на друго. Това се случва, защото всяка промяна в магнитното поле води до появата на електромагнетизъм със затворени линии на полето.

Детекция на електрическо поле

Опитахме се да ви кажем всички важни дефиниции и условия за съществуването на електрическо поле на прост език. Нека да разберем как да го намерите. Магнитното откриване е лесно - с компас.

Можем да открием електрическо поле в ежедневието. Всички знаем, че ако разтриете пластмасов владетел върху косата, тогава малки парченца хартия ще започнат да я привличат. Това е ефектът на електрическото поле. Когато свалите вълнения си пуловер, чувате пукнатина и виждате искри - това е всичко.

Електрическо поле

Друг начин за откриване на EP е да поставите в него пробен заряд. Текущото поле ще го отхвърли. Това се използва в CRT мониторите и съответно в радиационните тръби на осцилоскопа, ще говорим за това по-късно.

практика

Вече споменахме, че в ежедневието електрическото поле се проявява, когато сваляте вълнените си или синтетични дрехи от себе си и искри скачат между косата и косата, когато търкате пластмасова линийка и я рисувате върху малки парченца хартия, а те се привличат и т.н. Но това не са нормални технически примери.

В проводниците най-малкото ЕП причинява движението на носителите на заряд и тяхното преразпределение. При диелектриците, тъй като пролуката на лентата в тези вещества е голяма, електронният лъч ще предизвика движението на носители на заряд само в случай на разрушаване на диелектрика. В полупроводниците действието е между диелектрика и проводника, но е необходимо да се преодолее малката пропаст в лентата, като се прехвърля енергия от порядъка на 0,3 ... 0,7 eV (за германий и силиций).

Пропаст в лентата

От това, което има във всяка къща, това са електронни домакински уреди, включително захранващи устройства. Те имат важна част, която работи благодарение на електрическото поле - това е кондензатор. В него зарядите се държат върху плочите, разделени с диелектрик, точно заради работата на електрическото поле. На снимката по-долу виждате условно изображение на заряди върху кондензаторните плочи.

Заряди върху плочите на кондензатора

Други приложения в електротехниката са полеви транзистори или MOS транзистори. Принципът на действие вече е споменат в името им. При тях принципът на работа се основава на промяна в проводимостта на STOK-ISTOK под въздействието на напречно електрическо поле върху полупроводника, а в MIS (MOS, MOSFET - същото нещо) портата е напълно разделена от диелектричен слой (оксид) от проводящия канал, така че влиянието на задвижващите токове - ИЗТОЧНИК е невъзможен по дефиниция.

Друго приложение, което вече е напуснало в ежедневието, но все още „живее“ в индустриалната и лабораторна технология - катодни тръби (CRT или така наречените картинни тръби). Когато една от опциите за устройство за преместване на лъча по екрана е електростатична отклоняваща система.

Катодна тръба

Казано по-просто, тоест пистолет, който излъчва (излъчва) електрони. Има система, която отклонява този електрон до желаната точка на екрана, за да получи желаното изображение. Напрежението се прилага към плочите и излъченият летящ електрон се влияе от кулоновските сили, съответно и електрическото поле. Всичко описано се случва във вакуум. Тогава към плочите се подава високо напрежение и се монтира хоризонтален трансформатор и преобразувател.

Видеото по-долу накратко и ясно обяснява какво е електрическо поле и какви свойства притежава този специален вид материя:

Свързани материали:

(1 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *