Apakah medan elektrik dan sifat apa yang ada di dalamnya
Definisi
Di sekitar badan yang dicas muncul medan elektrik. Secara sederhana, ini adalah medan yang bertindak pada badan lain dengan kekuatan tertentu.
Ciri kuantitatif utama adalah kekuatan medan elektrik. Ia sama dengan nisbah daya yang bertindak pada muatan dengan besarnya cas. Daya bertindak pada arah tertentu, yang bermaksud tegangan medan elektrik adalah kuantiti vektor. Di bawah ini anda melihat formula ketegangan:
Ketegangan medan elektrik bertindak ke arah yang dikira berdasarkan prinsip superposisi. Iaitu:
Dalam gambar di bawah ini anda melihat gambar grafik bersyarat dari dua cas yang berlainan kutub dan garis daya medan elektrik yang timbul di antara mereka.
Penting! Syarat utama penampilan medan elektrik adalah bahawa badan mesti mempunyai beberapa jenis cas. Hanya dengan itu medan akan muncul di sekelilingnya yang akan bertindak ke atas badan-badan lain yang dikenakan.
Untuk menentukan besarnya medan elektrik di sekitar satuan cas pengujian menggunakan undang-undang loketdalam kes ini:
Padang seperti itu juga disebut Coulomb.
Kuantiti fizikal lain yang penting ialah potensi medan elektrik. Ini bukan lagi vektor, tetapi kuantiti skalar, berkadar langsung dengan tenaga yang dikenakan pada cas:
Penting! Kekuatan dan ciri tenaga medan elektrik adalah ketegangan dan potensi. Ini adalah sifat fizikal utamanya.
Ini diukur dalam Volt dan secara numerik sama dengan kerja EP dalam memindahkan cas dari titik tertentu ke tak terhingga.
Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai kekuatan medan elektrik dari tutorial video:
Pandangan Padang
Terdapat beberapa jenis bidang asas, bergantung di mana ia ada. Mari kita pertimbangkan beberapa contoh bidang yang timbul dalam pelbagai situasi.
- Sekiranya caj tidak bergerak, ini adalah medan statik.
- Sekiranya cas bergerak di sepanjang konduktor - magnetik (tidak boleh dikelirukan dengan pancaran elektron).
- Medan pegun muncul di sekitar konduktor tetap dengan arus tetap.
- Dalam gelombang radio, medan elektrik dan magnet dipancarkan, yang terletak di ruang yang berserenjang antara satu sama lain. Ini berlaku kerana sebarang perubahan dalam medan magnet menimbulkan kemunculan elektromagnet dengan garis medan tertutup.
Pengesanan medan elektrik
Kami cuba memberitahu anda semua definisi dan syarat penting untuk kewujudan medan elektrik dalam bahasa mudah. Mari fikirkan cara mencarinya. Pengesanan magnet mudah - dengan kompas.
Kita dapat mengesan medan elektrik dalam kehidupan seharian. Kita semua tahu bahawa jika anda menggosok pembaris plastik pada rambut anda, maka kepingan kertas kecil akan mula menariknya. Inilah kesan medan elektrik. Semasa menanggalkan sweater wol anda, anda terdengar keretakan dan anda melihat kilauan - itu sahaja.
Kaedah lain untuk mengesan EP adalah dengan meletakkan caj ujian di dalamnya. Medan semasa akan menolaknya. Ini digunakan dalam monitor CRT dan, dengan itu, tabung radiasi osiloskop, kita akan membincangkannya kemudian.
Berlatih
Kami telah menyebut bahawa dalam kehidupan seharian medan elektrik muncul ketika anda menanggalkan pakaian wol atau sintetik dari diri anda dan kilauan melompat di antara rambut dan rambut anda, apabila anda menggosok pembaris plastik dan menariknya di atas kepingan kecil kertas, dan mereka tertarik dan sebagainya. Tetapi ini bukan contoh teknikal biasa.
Pada konduktor, EP terkecil menyebabkan pergerakan pembawa cas dan pengagihan semula mereka. Dalam dielektrik, kerana jurang pita pada zat-zat ini besar, sinar elektron akan menyebabkan pergerakan pembawa cas hanya sekiranya berlaku kerosakan dielektrik. Dalam semikonduktor, tindakannya adalah antara dielektrik dan konduktor, tetapi perlu untuk mengatasi jurang pita kecil dengan memindahkan tenaga sebanyak 0.3 ... 0.7 eV (untuk germanium dan silikon).
Dari apa yang ada di setiap rumah, ini adalah peralatan rumah tangga elektronik, termasuk bekalan kuasa. Mereka mempunyai bahagian penting yang berfungsi berkat medan elektrik - ini adalah kapasitor. Di dalamnya, caj dikenakan pada plat yang dipisahkan oleh dielektrik, hanya kerana kerja medan elektrik. Dalam gambar di bawah ini anda melihat gambar cas bersyarat pada plat kapasitor.
Aplikasi lain dalam kejuruteraan elektrik adalah transistor kesan medan atau transistor MOS. Atas nama mereka, prinsip tindakan sudah disebutkan. Di dalamnya, prinsip operasi didasarkan pada perubahan kekonduksian STOK-ISTOK di bawah pengaruh medan elektrik melintang pada semikonduktor, dan di MIS (MOS, MOSFET - perkara yang sama), pintu dipisahkan sepenuhnya oleh lapisan dielektrik (oksida) dari saluran pengalir, sehingga pengaruh arus gerbang - SUMBER mustahil mengikut definisi.
Aplikasi lain yang telah berangkat dalam kehidupan sehari-hari, tetapi masih "hidup" dalam teknologi industri dan makmal - tiub sinar katod (CRT atau apa yang disebut tabung gambar). Di mana salah satu pilihan untuk peranti menggerakkan balok melintasi skrin adalah sistem pesongan elektrostatik.
Dengan kata mudah, iaitu pistol yang mengeluarkan (memancarkan) elektron. Terdapat sistem yang memesongkan elektron ini ke titik yang diinginkan pada skrin untuk mendapatkan gambar yang diinginkan. Voltan dikenakan pada plat, dan elektron terbang yang dipancarkan dipengaruhi oleh daya Coulomb, masing-masing, oleh medan elektrik. Semua yang dijelaskan berlaku dalam keadaan hampa. Kemudian voltan tinggi digunakan pada plat, dan transformer mendatar dan penukar flyback dipasang untuk membentuknya.
Video di bawah menerangkan secara ringkas dan jelas apa itu medan elektrik dan sifat apa jenis bahan khas ini:
Bahan berkaitan:
Memuat ...
