Čo je to elektrické pole a aké vlastnosti má
definícia
Okolo nabitého telesa vzniká elektrické pole. Jednoducho povedané, toto je oblasť, ktorá pôsobí s inými silami na iné orgány.
Hlavnou kvantitatívnou charakteristikou je intenzita elektrického poľa. Rovná sa pomeru sily pôsobiacej na náboj k veľkosti náboja. Sila pôsobí v určitom smere, čo znamená, že napätie elektrického poľa je vektorová veličina. Nižšie vidíte vzorec napätia:
Napätie elektrického poľa pôsobí v smere, ktorý sa vypočíta na základe princípu superpozície. tj:
Na obrázku nižšie vidíte podmienený grafický obraz dvoch nábojov s rôznou polaritou a silových čiar elektrického poľa medzi nimi.
Dôležité! Hlavnou podmienkou vzniku elektrického poľa je, že telo musí mať nejaký druh náboja. Až potom vznikne okolo neho pole, ktoré bude pôsobiť na iné obvinené orgány.
Na určenie veľkosti elektrického poľa okolo jednotkového testovacieho náboja pomocou závesné právo, v tomto prípade:
Také pole sa tiež nazýva Coulomb.
Ďalšou dôležitou fyzikálnou veličinou je potenciál elektrického poľa. Toto už nie je vektor, ale skalárne množstvo, je priamo úmerné energii použitej na náboj:
Dôležité! Sila a energetická charakteristika elektrického poľa je napätie a potenciál. Toto sú jeho hlavné fyzikálne vlastnosti.
Meria sa vo voltoch a číselne sa rovná práci EP pri pohybe náboja z určitého bodu do nekonečna.
Viac informácií o intenzite elektrického poľa nájdete v návode na použitie s videom:
Zobrazenie polí
V závislosti od toho, kde existuje, existuje niekoľko základných typov polí. Pozrime sa na niekoľko príkladov vznikajúcich polí v rôznych situáciách.
- Ak sú poplatky nehybné, jedná sa o statické pole.
- Ak sa náboje pohybujú pozdĺž vodiča - magnetické (nezamieňať s elektrónovým lúčom).
- Okolo pevných vodičov s konštantným prúdom vzniká stacionárne pole.
- V rádiových vlnách sa vyžaruje elektrické a magnetické pole, ktoré sa nachádza v priestore kolmom na seba. Deje sa tak preto, lebo akákoľvek zmena magnetického poľa vedie k vzniku elektromagnetov s uzavretými siločiarami.
Detekcia elektrického poľa
Snažili sme sa vám povedať všetky dôležité definície a podmienky pre existenciu elektrického poľa v jednoduchom jazyku. Poďme na to, ako to nájsť. Magnetická detekcia je jednoduchá - s kompasom.
V každodennom živote dokážeme zistiť elektrické pole. Všetci vieme, že ak si na vlasy trete plastové pravítko, malé kúsky papiera ho začnú priťahovať. Toto je účinok elektrického poľa. Keď si vyzlečete vlnený sveter, začujete trhlinu a uvidíte iskry - to je všetko.
Ďalším spôsobom, ako zistiť EP, je vložiť doň testovací poplatok. Aktuálne pole ho odmietne. Používa sa v monitoroch CRT a v súlade s tým v ožarovacích trubiciach osciloskopu o tom budeme hovoriť neskôr.
praxe
Už sme spomenuli, že v každodennom živote sa elektrické pole prejavuje, keď si odnášate vlnené alebo syntetické odevy zo seba a iskry vyskočia medzi vlasy a vlnu, keď si triete plastové pravítko a natiahnete ho na malé kúsky papiera, ktoré sú priťahované a tak ďalej. Nejde však o bežné technické príklady.
Vo vodičoch spôsobuje najmenší EP pohyb nosičov náboja a ich prerozdeľovanie. V dielektrikách, pretože medzera v týchto látkach je veľká, elektrónový lúč spôsobí pohyb nosičov náboja iba v prípade poruchy dielektrika. V polovodičoch je pôsobenie medzi dielektrikom a vodičom, ale je potrebné prekonať medzeru v malom pásme prenosom energie rádovo 0,3 ... 0,7 eV (pre germánium a kremík).
Z toho, čo je v každom dome, sú to elektronické domáce spotrebiče vrátane napájacích zdrojov. Majú dôležitú súčasť, ktorá funguje vďaka elektrickému poľu - to je kondenzátor. V ňom sú náboje držané na doskách oddelených dielektrikom, čo je rovnaké kvôli práci elektrického poľa. Na obrázku nižšie vidíte podmienený obraz nábojov na doskách kondenzátora.
Ďalšími aplikáciami v elektrotechnike sú tranzistory v teréne alebo tranzistory MOS. Princíp konania je už uvedený v ich názve. V nich je princíp činnosti založený na zmene vodivosti STOK-ISTOK pod vplyvom priečneho elektrického poľa na polovodiči a v MIS (MOS, MOSFET - to isté) je brána úplne oddelená dielektrickou vrstvou (oxid) od vodivého kanála, takže vplyv hradlových prúdov - ZDROJ je podľa definície nemožný.
Ďalšia aplikácia, ktorá sa už odchýlila od každodenného života, ale stále „žije“ v priemyselnej a laboratórnej technike - katódové trubice (CRT alebo tzv. Obrazové trubice). Ak je jednou z možností, ako zariadenie posúvať lúč cez obrazovku, elektrostatický vychyľovací systém.
Zjednodušene povedané, to je zbraň, ktorá vysiela (emituje) elektróny. Existuje systém, ktorý odkláňa tento elektrón do požadovaného bodu na obrazovke, aby získal požadovaný obraz. Na platne sa privádza napätie a emitovaný lietajúci elektrón je ovplyvňovaný Coulombovými silami, respektíve elektrickým poľom. Všetko popísané sa deje vo vákuu. Potom sa na dosky privedie vysoké napätie a na jej vytvorenie sa nainštaluje horizontálny transformátor a menič spätného toku.
Video nižšie stručne a jasne vysvetľuje, čo je elektrické pole a aké vlastnosti má tento špeciálny typ:
Súvisiace materiály:
Načítava...
