什么是电场强度:公式和计算
所有材料由原子组成,含有诸如电子,质子和中子的子原子粒子。这些亚原子颗粒也称为带电粒子。电子带负电荷,而质子带正电荷。如果一个原子包含的电子数比质子数多,那么它就被称为带负电荷。然而,如果一个原子中包含的质子数与电子数相比很大,那么它就被称为带正电荷。每个电荷都有一个与之相关的电场。电场强度是电荷的特性之一。
什么是电场强度?
定义:电荷由原子的子原子颗粒如电子和光子携带。电子电荷约为1.602×10-19库仑。每种带电粒子都会产生围绕它的空间,其中感受到其电力的效果。带电粒子周围的这个空间被称为“电场“。每当单位测试收费放置在该电场中,它将体验源粒子发出的力。单位带电粒子在电场中置于电场时的电力量被称为电场强度。
电场强度是矢量数量。它具有幅度和方向。即使处于静止位置,也会遇到电源电荷的电场的测试电荷。电场强度独立于质量和速度测试电荷粒子。它仅取决于测试电荷粒子上存在的充电量。测试电荷可以是带正电荷的颗粒或带负电荷的颗粒。
电场的方向由测试电荷颗粒上的电荷确定。为了导出电场强度的方向,测试电荷被认为是正电荷。因此,当向该电场引入正测试电荷粒子时,它将体验排斥力。因此,电场强度将沿远离电荷的方向引导。然而,对于带负电的测试电荷,电场强度的力方向将朝向源极电荷颗粒。
电场强度公式
让我们考虑带电荷'Q'的带电粒子。这种带电粒子在其周围产生电场。由于该带电粒子是电场的来源,因此它被称为源电荷。由源电荷产生的电场的强度可以通过将另一个电荷放置在其电场中来计算。用于测量电场强度的该外部电荷粒子称为测试电荷。让测试充电充电是'Q'。
当测试电荷放置在电场中时,它将经历有吸引力的电力或排斥电源。让力用'f'表示。现在,电场强度的大小可以定义为“测试电荷上的每个充电的力”。因此,给出了电场强度'e'
e = f / q - eqn1
这里,考虑测试电荷粒子上的电荷而不是源电荷颗粒上的电荷。当在SI单位考虑时,电场强度单位是每个库仑的牛顿。电场强度与测试电荷粒子上的电荷量无关。无论测试电荷粒子的电荷如何,它在源电荷周围的相同测量。
来自库仑的法律
电场强度也称为电场强度。电场强度的公式也可以来自库仑的法律。本法给出了粒子的指控与它们之间的距离之间的关系。在这里,这两个费用是'q'和'q'。因此,给出了电力'F'
f = k.q.q / d2
其中k是比例常数,d是电荷之间的距离。当该等式代替等式1中的力时,导出用于电场强度的公式
e = k。Q / D.2
由上式可知,电场强度取决于两个因素:源电荷“Q”上的电荷量以及源电荷与测试电荷的距离。
因此,电荷的电场强度是所属位置。它与源电荷与测试电荷之间的距离的平方成反比。随着距离的增加,电场强度或电场强度的大小降低。
电场强度的计算
从电场强度的公式,它被推导出来 -
- 它与源和测试费之间的距离成反比。
- 直接与源电荷充电的充电'Q'成正比。
- 不依赖于测试充电'Q'上的电荷。
当这些条件应用于逆平面法时,给出距离D1处的电场强度(E1)与距离(d2)处的电场强度(E2)之间的关系
E1 / E2 = D.21 / D.22
因此,当距离增加2的距离时,电场强度将减小4倍。
计算带电荷-1.6×10的粒子上的电场强度-19c当电力是时5.6×10-15N。
这里,给出力F和电荷'Q'。然后计算电场强度E.e = f / q
因此,E = 5.6×10-15/-1.6×10.-19= -3.5×104.N / C.
用于单位KG.M / s的力(牛顿)的尺寸公式2是mlt.-2。Ampere-Sec的库仑尺寸配方是AT。因此,电场强度的尺寸公式是MLT-3一种-1。
常见问题解答
1)。如何定义电场?
电场被定义为每单位充电的力。
2)。比例常数'k'的价值是多少?
库仑定律中比例常数k的值为9.0×109.下午2/ C2。
3)。电场强度是否取决于测试电荷的充电量?
不,电场强度不依赖于数量“Q”。根据Coulomb的定律,因为电荷增加,电力也会增加相同的因素。因此,这两个变化彼此抵消。电场强度的公式可以理解,E = F / Q.
4)。使用带正电荷的测试颗粒时电场强度的方向是多少?
当使用正电荷粒子时,电场强度向量将始终从带正电的物体远离带电的物体。因为作为源电荷和测试电荷的正面充电,它们互相排斥。这是负荷粒子的副诗。
因此,当点电荷放置在许多源费用的影响下,事情变得困难。最初,在这里,电场计算各个源费用的强度。然后,所有这些强度的矢量和在该点充电时给出了所得场强度。测试电荷为负时电场强度的方向是多少?