Määratakse välja väljatugevus. Elektrivälja tugevus. Välja superpositsiooni põhimõte – Knowledge Hypermarket

Enne pinge määramise nuputamist elektriväli, on hädavajalik mõista selle nähtuse olemust.

Elektrivälja omadused

Elektrivälja loomises osalevad mobiilsed ja statsionaarsed laengud. Välja kohalolu avaldub selle jõulises mõjus neile. Lisaks on väli võimeline tekitama juhtide pinnal paiknevate laengute induktsiooni. Kui välja tekitavad statsionaarsed laengud, loetakse seda statsionaarseks elektriväljaks. Teine nimi on elektrostaatiline väli. On üks sortidest elektromagnetväli, mille abil toimuvad kõik laetud osakeste vahel toimuvad jõu vastasmõjud.

Kuidas mõõdetakse elektrivälja tugevust?

Pinge on vektorsuurus, mis avaldab laetud osakestele jõudu. Suurus on defineeritud kui selle küljelt suunatud jõu suhe punktikatse elektrilaengu suurusesse selle välja konkreetses punktis. Katse elektrilaeng viiakse elektrivälja spetsiaalselt selleks, et intensiivsust saaks arvutada.

Lisaks teooriale on elektrivälja tugevuse määramiseks praktilisi viise:

1. Suvalises elektriväljas on vaja võtta elektrilaengut sisaldav keha. Selle keha mõõtmed peavad olema väiksemad selle keha mõõtmetest, mille abil elektriväli tekitatakse. Selleks võite kasutada väikest elektrilaenguga metallkuuli. On vaja mõõta palli laengut elektromeetri abil ja asetada see väljale. Pallile mõjuv jõud tuleb tasakaalustada dünamomeetriga. Pärast seda võetakse dünamomeetrilt njuutonites väljendatud näidud. Kui jõu väärtus jagatakse laengu väärtusega, saate pinge väärtuse, mis on väljendatud voltides/meeter.
2. Väljatugevus teatud punktis, mis on laengust mõnel kaugusel, määratakse kõigepealt nendevahelise kauguse mõõtmisega. Seejärel jagatakse väärtus saadud vahemaa ruuduga. Saadud tulemusele rakendatakse koefitsienti 9*10^9.
3. Kondensaatoris algab pinge määramine selle plaatide vahelise pinge mõõtmisega voltmeetri abil. Järgmisena peate mõõtma plaatide vahelist kaugust. Väärtus voltides jagatakse plaatide vahelise kaugusega meetrites. Saadud tulemus on elektrivälja tugevuse väärtus.

Pinge Elektriväli on vektorsuurus, mis tähendab, et sellel on arvuline suurus ja suund. Elektrivälja tugevuse suurusel on oma mõõde, mis sõltub selle arvutamise meetodist.

Laengutevahelise vastasmõju elektrijõudu kirjeldatakse kui kontaktivaba tegevus, ehk teisisõnu toimub pikamaa tegevus ehk tegevus distantsilt. Sellise kaugtegevuse kirjeldamiseks on mugav tutvustada elektrivälja mõistet ja selle abil selgitada tegevust distantsilt.

Võtame elektrilaengu, mida tähistame sümboliga K. See elektrilaeng loob elektrivälja, see tähendab, et see on jõu allikas. Kuna universumis on alati vähemalt üks positiivne ja vähemalt üks negatiivne laeng, mis mõjutavad üksteist igal, isegi lõpmata kaugel, siis on iga laeng jõu allikas, mis tähendab, et on asjakohane kirjeldada nende tekitatavat elektrivälja. Meie puhul tasu K on allikas elektrivälja ja me käsitleme seda täpselt välja allikana.

Elektrivälja tugevus allikas laengut saab mõõta mis tahes muu laengu abil, mis asub kuskil selle läheduses. Laengu, mida kasutatakse elektrivälja tugevuse mõõtmiseks, nimetatakse katsetasu, kuna seda kasutatakse väljatugevuse testimiseks. Testlaengul on teatud laengukogus ja seda tähistab sümbol q.

Kui asetatakse kohtuprotsess laetud elektrivälja jõu allikas(tasu K), kohtuprotsess laeng kogeb elektrilise jõu mõju - kas külgetõmbe või tõrjumise. Jõudu saab tähistada sümboliga, nagu füüsikas tavaliselt aktsepteeritakse F. Siis saab elektrivälja suuruse defineerida lihtsalt jõu ja suuruse suhtena kohtuprotsess tasu.

Kui elektrivälja tugevust tähistab sümbol E, siis saab võrrandi sümboolsel kujul ümber kirjutada kui

Elektrivälja tugevuse mõõtmise standardsed meetrilised ühikud tulenevad selle määratlusest. Seega määratletakse elektrivälja tugevus jõuna, mis on võrdne 1-ga Newton(H) jagatud 1-ga Ripats(Cl). Elektrivälja tugevust mõõdetakse ühikutes Newton/Coulomb või muidu N/Kl. SI-süsteemis mõõdetakse seda ka sisse Voltmeeter. Et mõista sellise teema olemust, kui palju olulisem on mõõdik meetermõõdustikus N/C, sest see mõõde peegeldab sellise tunnuse, nagu väljatugevus, päritolu. Volt/Meter tähistus muudab väljapotentsiaali (Volt) mõiste põhiliseks, mis on kasulik mõnes valdkonnas, kuid mitte kõigis.

Ülaltoodud näide hõlmab kahte tasu K (allikas) Ja q kohtuprotsess. Mõlemad laengud on jõuallikad, kuid kumba tuleks ülaltoodud valemis kasutada? Valemis on ainult üks laeng ja see on kohtuprotsess tasu q(mitte allikas).

Ei sõltu kogusest kohtuprotsess tasu q. See võib esmapilgul tunduda segane, kui sellele tõsiselt mõelda. Häda on selles, et kõigil ei ole kasulikku mõtlemisharjumust ja nad jäävad nn õndsasse teadmatusse. Kui te ei mõtle, ei teki teil sellist segadust. Kuidas siis elektrivälja tugevus ei sõltu q, Kui q esinevad võrrandis? Suurepärane küsimus! Aga kui natuke järele mõelda, siis saad sellele küsimusele vastata. Koguse suurenemine kohtuprotsess tasu q- ütleme 2 korda - ka võrrandi nimetaja suureneb 2 korda. Kuid vastavalt Coulombi seadusele suurendab laengu suurendamine proportsionaalselt ka genereeritud jõudu F. Laeng suureneb 2 korda, seejärel tugevus F suureneb sama palju. Kuna võrrandis olev nimetaja suureneb kahe (või kolme või nelja) korda, suureneb lugeja sama palju. Need kaks muudatust tühistavad teineteist, seega võib julgelt väita, et elektrivälja tugevus suurusest ei sõltu kohtuprotsess tasu.

Seega, ükskõik kui palju kohtuprotsess tasu q kasutatakse võrrandis, elektrivälja tugevus E mis tahes punktis laengu ümber K (allikas) on mõõtmisel või arvutamisel sama.

Lisateavet elektrivälja tugevuse valemi kohta

Eespool käsitlesime elektrivälja tugevuse määratlust selle mõõtmises. Nüüd proovime uurida muutujatega üksikasjalikumat võrrandit, et elektrivälja tugevuse arvutamise ja mõõtmise olemust selgemalt ette kujutada. Võrrandist näeme täpselt, mis on mõjutatud ja mida mitte. Selleks peame esmalt pöörduma tagasi Coulombi seaduse võrrandi juurde.

Coulombi seadus ütleb seda elektriline jõud F kahe laengu vahel on otseselt võrdeline nende laengute arvu korrutisega ja pöördvõrdeline nende tsentrite vahelise kauguse ruuduga.

Kui lisame oma kaks laengut Coulombi seaduse võrrandisse K (allikas) Ja q (kohtuprotsess tasu), siis saame järgmise kirje:

Kui elektrijõu avaldis F kuidas see määratakse Coulombi seadus asendada võrrandiga elektrivälja tugevus E mis on ülaltoodud, saame järgmise võrrandi:

pane see tähele kohtuprotsess tasu q vähendati, st eemaldati nii lugejast kui ka nimetajast. Elektrivälja tugevuse uus valem E väljendab väljatugevust kahe seda mõjutava muutuja kaudu. Elektrivälja tugevus oleneb algse tasu suurusest K ja kaugusest sellest laengust d ruumipunktini, st geomeetrilisse asukohta, kus pinge väärtus määratakse. Seega on meil võimalus iseloomustada elektrivälja selle intensiivsuse kaudu.

Pöördruudu seadus

Nagu kõiki füüsika valemeid, saab kasutada ka elektrivälja tugevuse valemeid algebraline füüsika ülesannete (ülesannete) lahendamine. Nii nagu iga teise algebralise tähise valemit, saate uurida ka elektrivälja tugevuse valemit. Sellised uuringud aitavad kaasa füüsikalise nähtuse olemuse ja selle nähtuse omaduste sügavamale mõistmisele. Üks väljatugevuse valemi tunnuseid on see, et see illustreerib pöördvõrdelist ruutsuhet elektrivälja tugevuse ja ruumipunkti kauguse vahel väljaallikast. Laenguallikas tekkiva elektrivälja tugevus K pöördvõrdeline allika kauguse ruuduga. Muidu öeldakse, et soovitud kogus ruuduga pöördvõrdeline .

Elektrivälja tugevus sõltub geomeetrilisest asukohast ruumis ja selle väärtus kauguse suurenedes väheneb. Näiteks kui kaugus suureneb 2 korda, siis intensiivsus väheneb 4 korda (2 2), kui vahekaugused vähenevad 2 korda, siis elektrivälja tugevus suureneb 4 korda (2 2). Kui kaugus suureneb 3 korda, siis elektrivälja tugevus väheneb 9 korda (3 2). Kui kaugus suureneb 4 korda, siis elektrivälja tugevus väheneb 16 (4 2) võrra.

Elektrivälja tugevuse vektori suund

Nagu varem mainitud, on elektrivälja tugevus vektori suurus. Erinevalt skalaarsuurusest ei kirjeldata vektorsuurust täielikult, kui pole määratud selle suunda. Elektrivälja vektori suurus arvutatakse mis tahes jõu suurusena kohtuprotsess laeng asub elektriväljas.

Jõud, mis toimib kohtuprotsess laeng võib olla suunatud kas laenguallika poole või sellest otse eemale. Jõu täpne suund sõltub katselaengu tunnustest ja laengu allikast, kas neil on sama laengumärk (tekkib tõrjumine) või on nende märgid vastupidised (tekkib külgetõmme). Elektrivälja vektori suuna probleemi lahendamiseks, olenemata sellest, kas see on suunatud allika poole või allikast eemale, võeti vastu reeglid, mida kasutavad kõik maailma teadlased. Nende reeglite järgi on vektori suund alati positiivse polaarsusmärgiga laengust. Seda saab kujutada jõujoontena, mis väljuvad positiivsete märkide laengutest ja sisestavad negatiivsete märkide laengud.

Tunni eesmärk: anda elektrivälja tugevuse mõiste ja selle määratlus välja mis tahes punktis.

Tunni eesmärgid:

• elektrivälja tugevuse mõiste kujunemine; anda pingejoonte mõiste ja elektrivälja graafiline esitus;
• õpetada õpilasi pinge arvutamise lihtsate ülesannete lahendamisel rakendama valemit E=kq/r 2.

Elektriväli on eriline kuju mateeria, mille olemasolu saab hinnata ainult selle tegevuse järgi. Eksperimentaalselt on tõestatud, et on kahte tüüpi laenguid, mille ümber on elektriväljad, mida iseloomustavad jõujooned.

Välja graafilisel kujutamisel tuleb meeles pidada, et elektrivälja tugevusjooned:

1. ärge ristuge üksteisega kuskil;
2. nende algus on positiivsel laengul (või lõpmatuses) ja lõpp negatiivsel laengul (või lõpmatuses), st need on avatud jooned;
3. laadimiste vahel ei katke kuskil.

Joonis 1

Positiivsed laadimisjooned:

Joonis 2

Negatiivse laengu jooned:

Joonis 3

Samanimeliste interakteeruvate laengute väljajooned:

Joonis 4

Erinevalt interakteeruvate laengute väljajooned:

Joonis 5

Elektrivälja tugevuskarakteristikuks on intensiivsus, mida tähistatakse tähega E ja millel on mõõtühikud või. Pinge on vektorsuurus, kuna see määratakse Coulombi jõu suhtega positiivse laengu ühiku väärtusesse

Coulombi seaduse valemi ja intensiivsuse valemi teisendamise tulemusena saame väljatugevuse sõltuvuse kaugusest, millel see määratakse antud laengu suhtes

Kus: k– proportsionaalsuskoefitsient, mille väärtus sõltub elektrilaengu ühikute valikust.

SI süsteemis N m 2 / Cl 2,

kus ε 0 on elektrikonstant, mis võrdub 8,85·10 -12 C 2 /N m 2 ;

q – elektrilaeng (C);

r on kaugus laengust pinge määramise punktini.

Pingevektori suund langeb kokku Coulombi jõu suunaga.

Elektrivälja, mille tugevus on kõigis ruumipunktides sama, nimetatakse ühtlaseks. Piiratud ruumipiirkonnas võib elektrivälja pidada ligikaudu ühtlaseks, kui väljatugevus selles piirkonnas veidi muutub.

Mitme interakteeruva laengu koguväljatugevus on võrdne geomeetriline summa pingevektorid, mis on välja superpositsiooni põhimõte:

Vaatleme mitmeid pinge määramise juhtumeid.

1. Laske kahel vastandlikul laengul interakteeruda. Asetame nende vahele punktpositiivse laengu, siis on selles punktis kaks samas suunas suunatud pingevektorit:

Välja superpositsiooni põhimõtte kohaselt on koguväljatugevus antud punktis võrdne tugevusvektorite E 31 ja E 32 geomeetrilise summaga.

Pinge antud punktis määratakse järgmise valemiga:

E = kq 1 /x 2 + kq 2 / (r – x) 2

kus: r – kaugus esimese ja teise laengu vahel;

x on esimese ja punktlaengu vaheline kaugus.

Joonis 6

2. Vaatleme juhtumit, kui on vaja leida pinge teisest laengust kaugusel a kaugusel asuvas punktis. Kui võtta arvesse, et esimese laengu väli on suurem kui teise laengu väli, siis on intensiivsus välja antud punktis võrdne intensiivsuse geomeetrilise erinevusega E 31 ja E 32.

Pingete valem antud punktis on järgmine:

E = kq1/(r + a) 2 – kq 2 /a 2

Kus: r – interakteeruvate laengute vaheline kaugus;

a on teise ja punktlaengu vaheline kaugus.

Joonis 7

3. Vaatleme näidet, kui on vaja määrata väljatugevus teatud kaugusel nii esimesest kui teisest laengust, antud juhul kaugusel r esimesest ja kaugusel b teisest laengust. Kuna sarnased laengud tõrjuvad ja erinevalt laengud tõmbavad, on meil kaks pingevektorit, mis lähtuvad ühest punktist, siis saame nende liitmiseks rakendada meetodit, mille rööpküliku vastasnurk on summaarne pingevektor. Vektorite algebralise summa leiame Pythagorase teoreemist:

E = (E 31 2 + E 32 2) 1/2

Seega:

E = ((kq 1 /r 2) 2 + (kq 2 /b 2) 2) 1/2

Joonis 8

Selle töö põhjal järeldub, et intensiivsust välja mis tahes punktis saab määrata, teades interakteeruvate laengute suurust, kaugust igast laengust antud punktini ja elektrikonstanti.

4. Teema tugevdamine.

Proovitöö.

Valik nr 1.

1. Jätkake fraasi: "elektrostaatika on...

2. Jätkake lauset: elektriväli on….

3. Kuidas on suunatud selle laengu intensiivsuse väljajooned?

4. Määrake laengute tunnused:

5. Märkige pingevektor.

Kodused ülesanded:

1. Kaks laengut q 1 = +3·10 -7 C ja q 2 = −2·10 -7 C on vaakumis üksteisest 0,2 m kaugusel. Määrake välja tugevus punktis C, mis asub laenguid ühendaval joonel, 0,05 m kaugusel laengust q 2 paremal.

2. Välja teatud punktis mõjub laengule 5·10 -9 C jõud 3,10 -4 N. Leidke selles punktis väljatugevus ja määrake välja tekitava laengu suurus. kui punkt on sellest 0,1 m kaugusel.

>>Füüsika: elektrivälja tugevus. Välja superpositsiooni põhimõte

Elektrivälja olemasolu kinnitamisest ei piisa. Vajalik on kasutusele võtta valdkonna kvantitatiivne tunnus. Pärast seda saab elektrivälju omavahel võrrelda ja nende omadusi edasi uurida.
Elektrivälja tuvastatakse laengule mõjuvate jõudude abil. Võib väita, et me teame välja kohta kõike, mida vajame, kui teame mis tahes laengule mõjuvat jõudu välja mis tahes punktis.
Seetõttu on vaja tutvustada valdkonna tunnust, mille tundmine võimaldab meil seda jõudu määrata.
Kui asetada vaheldumisi välja samasse punkti väikesed laetud kehad ja mõõta jõude, siis leiad, et väljalt tulevale laengule mõjuv jõud on selle laenguga otseselt võrdeline. Tõepoolest, las luuakse väli punktlaenguga q 1. Vastavalt Coulombi seadusele (14.2) süüdistuse kohta q 2 on laenguga võrdeline jõud q 2. Seetõttu ei sõltu välja antud punktis asetatud laengule mõjuva jõu suhe sellesse laengusse iga välja punkti puhul laengust ja seda võib pidada välja tunnuseks. Seda omadust nimetatakse elektrivälja tugevuseks. Nagu jõud, on ka väljatugevus vektori suurus; seda tähistatakse tähega . Kui väljale pandud tasu on tähistatud q asemel q 2, siis on pinge võrdne:

Väljatugevus antud punktis on võrdne sellesse punkti asetatud punktlaengule välja mõjuva jõu ja selle laengu suhtega.
Sellest ka laengule mõjuv jõud q elektrivälja poolelt on võrdne:

Vektori suund langeb kokku positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga ja on vastupidine negatiivsele laengule mõjuva jõu suunale.
Punktlaengu väljatugevus. Leiame punktlaengu tekitatud elektrivälja tugevuse q 0. Coulombi seaduse kohaselt toimib see laeng positiivse laenguga q jõuga, mis on võrdne

Punktlaengu väljatugevuse moodul q 0 kaugusel r see on võrdne:

Intensiivsuse vektor elektrivälja mis tahes punktis on suunatud piki seda punkti ja laengut ühendavat sirgjoont ( Joon.14.7) ja langeb kokku jõuga, mis mõjub antud punkti asetatud punktpositiivsele laengule.

Välja superpositsiooni põhimõte. Kui kehale mõjub mitu jõudu, siis mehaanikaseaduste kohaselt on tekkiv jõud võrdne nende jõudude geomeetrilise summaga:

Elektrilaengutele mõjuvad elektriväljast lähtuvad jõud. Kui mitme laengu väljade kattumisel need väljad üksteist ei mõjuta, peab kõigist väljadest tulenev jõud olema võrdne iga välja jõudude geomeetrilise summaga. Kogemus näitab, et just nii ka tegelikkuses juhtub. See tähendab, et väljatugevused liidetakse geomeetriliselt.
kui antud ruumipunktis tekitavad erinevad laetud osakesed elektrivälju, mille tugevused jne, siis on saadud väljatugevus selles punktis võrdne nende väljade tugevuste summaga:

Pealegi määratakse üksiku laengu tekitatud väljatugevus nii, nagu polekski muid välja loovaid laenguid.
Tänu superpositsiooniprintsiibile piisab laetud osakeste süsteemi väljatugevuse leidmiseks mis tahes punktis punktlaengu väljatugevuse avaldise (14.9) teadmisest. Joonisel 14.8 on näidatud, kuidas määratakse punktis väljatugevus A, mis on loodud kahe punkti laenguga q 1 Ja q 2, q 1 > q 2

Elektrivälja kasutuselevõtt võimaldab jagada laetud osakeste vastastikmõju jõudude arvutamise ülesande kaheks osaks. Esmalt arvutatakse välja laengute tekitatud väljatugevus ning seejärel määratakse teadaoleva tugevuse põhjal jõud. Selline probleemi osadeks jagamine muudab tavaliselt jõu arvutamise lihtsamaks.

???
1. Kuidas nimetatakse elektrivälja tugevust?
2. Mis on punktlaengu väljatugevus?
3. Kuidas on suunatud laengu väljatugevus q 0, kui q 0>0 ? Kui q 0<0 ?
4. Kuidas on sõnastatud välja superpositsiooni printsiip?

G.Ja.Mjakišev, B.B.Buhhovtsev, N.N.Sotski, füüsika 10. klass

Tunni sisu tunnimärkmed toetavad raamtunni esitluskiirendusmeetodid interaktiivseid tehnoloogiaid Harjuta ülesanded ja harjutused enesetesti töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded kodutööd arutelu küsimused retoorilised küsimused õpilastelt Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, graafika, tabelid, diagrammid, huumor, anekdoodid, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid kokkuvõtteid artiklid nipid uudishimulikele hällid õpikud põhi- ja lisaterminite sõnastik muu Õpikute ja tundide täiustaminevigade parandamine õpikusõpiku fragmendi uuendamine, innovatsioonielemendid tunnis, vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid aasta kalenderplaan; Integreeritud õppetunnid

Kui teil on selle õppetüki jaoks parandusi või ettepanekuid,

Pinge Elektriväli on vektorsuurus, mis tähendab, et sellel on arvuline suurus ja suund. Elektrivälja tugevuse suurusel on oma mõõde, mis sõltub selle arvutamise meetodist.

Laengute vastastikmõju elektrilist jõudu kirjeldatakse kui kontaktivaba tegevust ehk teisisõnu toimub kaugtegevus ehk tegevus eemalt. Sellise kaugtegevuse kirjeldamiseks on mugav tutvustada elektrivälja mõistet ja selle abil selgitada tegevust distantsilt.

Võtame elektrilaengu, mida tähistame sümboliga K. See elektrilaeng loob elektrivälja, see tähendab, et see on jõu allikas. Kuna universumis on alati vähemalt üks positiivne ja vähemalt üks negatiivne laeng, mis mõjutavad üksteist igal, isegi lõpmata kaugel, siis on iga laeng jõu allikas, mis tähendab, et on asjakohane kirjeldada nende tekitatavat elektrivälja. Meie puhul tasu K on allikas elektrivälja ja me käsitleme seda täpselt välja allikana.

Elektrivälja tugevus allikas laengut saab mõõta mis tahes muu laengu abil, mis asub kuskil selle läheduses. Laengu, mida kasutatakse elektrivälja tugevuse mõõtmiseks, nimetatakse katsetasu, kuna seda kasutatakse väljatugevuse testimiseks. Testlaengul on teatud laengukogus ja seda tähistab sümbol q.

Kui asetatakse kohtuprotsess laetud elektrivälja jõu allikas(tasu K), kohtuprotsess laeng kogeb elektrilise jõu mõju - kas külgetõmbe või tõrjumise. Jõudu saab tähistada sümboliga, nagu füüsikas tavaliselt aktsepteeritakse F. Siis saab elektrivälja suuruse defineerida lihtsalt jõu ja suuruse suhtena kohtuprotsess tasu.

Kui elektrivälja tugevust tähistab sümbol E, siis saab võrrandi sümboolsel kujul ümber kirjutada kui

Elektrivälja tugevuse mõõtmise standardsed meetrilised ühikud tulenevad selle määratlusest. Seega määratletakse elektrivälja tugevus jõuna, mis on võrdne 1-ga Newton(H) jagatud 1-ga Ripats(Cl). Elektrivälja tugevust mõõdetakse ühikutes Newton/Coulomb või muidu N/Kl. SI-süsteemis mõõdetakse seda ka sisse Voltmeeter. Et mõista sellise teema olemust, kui palju olulisem on mõõdik meetermõõdustikus N/C, sest see mõõde peegeldab sellise tunnuse, nagu väljatugevus, päritolu. Volt/Meter tähistus muudab väljapotentsiaali (Volt) mõiste põhiliseks, mis on kasulik mõnes valdkonnas, kuid mitte kõigis.

Ülaltoodud näide hõlmab kahte tasu K (allikas) Ja q kohtuprotsess. Mõlemad laengud on jõuallikad, kuid kumba tuleks ülaltoodud valemis kasutada? Valemis on ainult üks laeng ja see on kohtuprotsess tasu q(mitte allikas).

Ei sõltu kogusest kohtuprotsess tasu q. See võib esmapilgul tunduda segane, kui sellele tõsiselt mõelda. Häda on selles, et kõigil ei ole kasulikku mõtlemisharjumust ja nad jäävad nn õndsasse teadmatusse. Kui te ei mõtle, ei teki teil sellist segadust. Kuidas siis elektrivälja tugevus ei sõltu q, Kui q esinevad võrrandis? Suurepärane küsimus! Aga kui natuke järele mõelda, siis saad sellele küsimusele vastata. Koguse suurenemine kohtuprotsess tasu q- ütleme 2 korda - ka võrrandi nimetaja suureneb 2 korda. Kuid vastavalt Coulombi seadusele suurendab laengu suurendamine proportsionaalselt ka genereeritud jõudu F. Laeng suureneb 2 korda, seejärel tugevus F suureneb sama palju. Kuna võrrandis olev nimetaja suureneb kahe (või kolme või nelja) korda, suureneb lugeja sama palju. Need kaks muudatust tühistavad teineteist, seega võib julgelt väita, et elektrivälja tugevus suurusest ei sõltu kohtuprotsess tasu.

Seega, ükskõik kui palju kohtuprotsess tasu q kasutatakse võrrandis, elektrivälja tugevus E mis tahes punktis laengu ümber K (allikas) on mõõtmisel või arvutamisel sama.

Lisateavet elektrivälja tugevuse valemi kohta

Eespool käsitlesime elektrivälja tugevuse määratlust selle mõõtmises. Nüüd proovime uurida muutujatega üksikasjalikumat võrrandit, et elektrivälja tugevuse arvutamise ja mõõtmise olemust selgemalt ette kujutada. Võrrandist näeme täpselt, mis on mõjutatud ja mida mitte. Selleks peame esmalt pöörduma tagasi Coulombi seaduse võrrandi juurde.

Coulombi seadus ütleb seda elektriline jõud F kahe laengu vahel on otseselt võrdeline nende laengute arvu korrutisega ja pöördvõrdeline nende tsentrite vahelise kauguse ruuduga.

Kui lisame oma kaks laengut Coulombi seaduse võrrandisse K (allikas) Ja q (kohtuprotsess tasu), siis saame järgmise kirje:

Kui elektrijõu avaldis F kuidas see määratakse Coulombi seadus asendada võrrandiga elektrivälja tugevus E mis on ülaltoodud, saame järgmise võrrandi:

pane see tähele kohtuprotsess tasu q vähendati, st eemaldati nii lugejast kui ka nimetajast. Elektrivälja tugevuse uus valem E väljendab väljatugevust kahe seda mõjutava muutuja kaudu. Elektrivälja tugevus oleneb algse tasu suurusest K ja kaugusest sellest laengust d ruumipunktini, st geomeetrilisse asukohta, kus pinge väärtus määratakse. Seega on meil võimalus iseloomustada elektrivälja selle intensiivsuse kaudu.

Pöördruudu seadus

Nagu kõiki füüsika valemeid, saab kasutada ka elektrivälja tugevuse valemeid algebraline füüsika ülesannete (ülesannete) lahendamine. Nii nagu iga teise algebralise tähise valemit, saate uurida ka elektrivälja tugevuse valemit. Sellised uuringud aitavad kaasa füüsikalise nähtuse olemuse ja selle nähtuse omaduste sügavamale mõistmisele. Üks väljatugevuse valemi tunnuseid on see, et see illustreerib pöördvõrdelist ruutsuhet elektrivälja tugevuse ja ruumipunkti kauguse vahel väljaallikast. Laenguallikas tekkiva elektrivälja tugevus K pöördvõrdeline allika kauguse ruuduga. Muidu öeldakse, et soovitud kogus ruuduga pöördvõrdeline .

Elektrivälja tugevus sõltub geomeetrilisest asukohast ruumis ja selle väärtus kauguse suurenedes väheneb. Näiteks kui kaugus suureneb 2 korda, siis intensiivsus väheneb 4 korda (2 2), kui vahekaugused vähenevad 2 korda, siis elektrivälja tugevus suureneb 4 korda (2 2). Kui kaugus suureneb 3 korda, siis elektrivälja tugevus väheneb 9 korda (3 2). Kui kaugus suureneb 4 korda, siis elektrivälja tugevus väheneb 16 (4 2) võrra.

Elektrivälja tugevuse vektori suund

Nagu varem mainitud, on elektrivälja tugevus vektori suurus. Erinevalt skalaarsuurusest ei kirjeldata vektorsuurust täielikult, kui pole määratud selle suunda. Elektrivälja vektori suurus arvutatakse mis tahes jõu suurusena kohtuprotsess laeng asub elektriväljas.

Jõud, mis toimib kohtuprotsess laeng võib olla suunatud kas laenguallika poole või sellest otse eemale. Jõu täpne suund sõltub katselaengu tunnustest ja laengu allikast, kas neil on sama laengumärk (tekkib tõrjumine) või on nende märgid vastupidised (tekkib külgetõmme). Elektrivälja vektori suuna probleemi lahendamiseks, olenemata sellest, kas see on suunatud allika poole või allikast eemale, võeti vastu reeglid, mida kasutavad kõik maailma teadlased. Nende reeglite järgi on vektori suund alati positiivse polaarsusmärgiga laengust. Seda saab kujutada jõujoontena, mis väljuvad positiivsete märkide laengutest ja sisestavad negatiivsete märkide laengud.