Electric Field Lines -konseptin esitteli Michael Faraday, hän syntyi 22. syyskuuta 1791 Lontoossa ja kuoli 25. elokuuta 1867 Hampton Court Palacessa Moleseyssä. Monilla fysiikan alueilla sähkökentät ovat tärkeitä, ja sähkötekniikassa näitä kenttiä hyödynnetään käytännössä. Elektronien ja atomiytimen välinen vetovoima, sähkökentät ovat vastuussa. Sähkökentän signaalinvoimakkuuden SI-yksikkö on v / m (volttia metriä kohti) ja ajan mukaan vaihtelevien magneettikenttien tai sähkövaraus, sähkökentät syntyvät. Lyhyt selitys sähköistetyistä viivoista ja kenttäviivojen esitys käsitellään.

Mikä on sähkökenttäjohdot?

Määritelmä: Sähkökentän linja määritellään alueeksi, jolla sähkövaraus kokee voiman. Varautuneet esineet voivat olla joko positiivisia tai negatiivisia, päinvastaiset varaukset houkuttelevat toisiaan ja kuten varaukset hylkäävät. Kenttälinjat ovat visuaalisia esityksiä sähkökentästä, joka syntyy yhdellä latauksella tai varausten ryhmällä, ja se on lyhennetty E-kentäksi. Tämä on kolmiulotteinen käsite, joten sitä ei voida visualisoida erittäin suurella oikeellisuudella tasossa. Kirjain E edustaa sähkökenttävektoria ja se on tangentti kenttäviivaan kussakin kohdassa. Näiden viivojen suunta on sama kuin sähkökentän vektorin suunta.

Sähkökentän voimakkuus pistelatauksen ja latausryhmän vuoksi

Pistevarauksista johtuva sähkökentän voimakkuus voidaan saada käyttämällä coulombin lakia. Pistevarauksesta johtuva sähkökentän voimakkuus on esitetty alla olevassa kuvassa.

Sähkökenttä-intensiteetti, joka johtuu pisteen latauksesta

sähkökentän voimakkuus pistelatauksen vuoksi

Coulombin lain mukaan voima F ilmaistaan

F = q * q₀/ 4Πε₀r^kaksir ̂ ……………………… eq (1)

Pistevarauksesta johtuva sähkökentän voimakkuus ilmaistaan.

E = F / q₀r ̂ ……………………. ekv (2)

Korvaava eq (1) yhtälössä (2) saa sähkökentän voimakkuuden ilmaisun yhdessä pistevarauksen ja kuormitustesti

E = q * q₀/ 4Πε₀r^kaksi* 1 / q_{0 r ̂}

E = q / 4Πε₀r^kaksir ̂ ……………… ekv (3)

Missä r ̂ on yksikkövektori

Yhtälö (3) on pistelatauksesta johtuvan sähkökentän voimakkuus yhdessä pistepanoksen ja testimaksun kanssa. Varausryhmästä johtuva sähkökentän voimakkuus on esitetty alla olevassa kuvassa

Sähkökentän intensiteetti maksuryhmälle johtuen

sähkökentän voimakkuus latausryhmästä johtuen

Missä q _1,mitä_kaksi,mitä_3,mitä_4,mitä_5,mitä₆………. mitä _novat maksuja ja r_1,r_kaksi,r_3,r_4,r_5,r₆………. r_n ovat etäisyyksiä.

Varausryhmän aiheuttama sähkökentän voimakkuus pisteessä p saadaan

E = E₁+ E_kaksi+ E₃+ E₄+ ……… + E_n……………………. ekv (4)

Kuten tiedämme, että pistevarauksesta johtuva sähkökentän voimakkuus ilmaistaan samalla tavalla yllä olevassa ekvivalentissa (3)

ON₁= q₁/ 4Πε₀r₁^kaksir ̂₁

ON_kaksi= q_kaksi/ 4Πε₀r_kaksi^kaksir ̂_kaksi

ON3= q₃/ 4Πε₀r₃^kaksir ̂₃…………ONn= q_n/ 4Πε₀r_n^kaksir ̂_n

Korvaava E_1,ON_kaksi,ON_3,ON_4,………ON_nyhtälön (4) arvot saavat

E = q₁/ 4Πε₀r₁^kaksir ̂₁+ q_kaksi/ 4Πε₀r_kaksi^kaksir ̂_kaksi+ q₃/ 4Πε₀r₃^kaksir ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε₀r_n^kaksir ̂_n

E = 1 / 4Πε₀[mitä₁/ r₁^kaksir ̂₁+ q_kaksi/ r_kaksi^kaksir ̂_kaksi+ q₃/ r₃^kaksir₃̂ + ……… .. + q_n/ r_n^kaksir ̂_n] …………………………. ekv (5)

Yhtälö (5) on varausryhmän aiheuttama sähkökentän voimakkuus

Kentän viivojen esitys

Kun q> 0: Kun q on suurempi kuin nolla (q> 0), varaus on positiivinen ja kenttäviivat ovat säteittäisesti ulospäin. Kentän q> 0 kenttärivit on esitetty alla olevassa kuvassa.

sähkökenttä-linja latausta varten suurempi kuin nolla

Q: lle<0: Kun q on alle nolla (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.

for-q-vähemmän kuin nolla

Toisin kuin maksut tai dipoli: Kenttärivien esitys toisin kuin varauksille tai dipoli on esitetty alla olevassa kuvassa.

sähkökenttälinjat - toisin kuin latauksille

Samankaltaisista maksuista

Jos | q1 | = | q2 |: Jos lataus q₁ja q_kaksiovat samanarvoisia, neutraali piste ja kentän voimakkuus ovat nolla samanlaisille varauksille ja se on q: n keskellä₁ja q_kaksimaksut.

varaus-q1-on yhtä suuri kuin q2

Jos | q1 |> | q2 |: Jos lataus q₁on suurempi kuin q_kaksi, neutraali piste ”p” siirtyy kohti varausta q_kaksipienempi.

Yhtenäinen sähkökenttä: Tasaisessa sähkökentässä kenttäviivat alkavat positiivisesta varauksesta ja menevät negatiiviseen varaukseen. Kenttälinjat ovat yhtä kaukana toisistaan ja linjat ovat yhdensuuntaiset yhtenäisessä sähkökentässä.

yhtenäinen-sähkökenttä

Ominaisuudet

Sähkökenttäjohtojen ominaisuudet ovat

Kenttärivit alkavat positiivisesta varauksesta ja päättyvät negatiiviseen lataukseen
Kenttäviivat ovat jatkuvia
Kentän viivat eivät koskaan leikkaa (syy: Jos ne leikkaavat toisiaan, siinä on kaksi sähkökentän suuntaa, mikä ei ole mahdollista)
Vahvan sähkökentän alueella linjat ovat hyvin lähellä toisiaan, kun taas heikon sähkökentän linjat ovat kaukana
Tasaisen sähkökentän linjan alueella on yhtä kaukana yhdensuuntaiset linjat
Kenttäviivat ovat aina normaalit johtimen pintaan nähden

Säännöt sähkökenttälinjojen piirtämistä varten

Kentän viivojen piirtämistä koskevat säännöt ovat

Tietyn pistemaksujen ryhmän kohdalla kenttälinjat alkavat aina positiivisesta varauksesta ja päättyvät negatiiviseen varaukseen. Jos ylimääräistä varausta esiintyy, jotkut linjat alkavat tai päättyvät loputtomiin.
Esimerkiksi yllä olevassa kuvassa q₁on suurempi kuin q_kaksi. Linjat ovat peräisin q: stä_kaksi, joten lataa q_kaksion positiivinen ja latauksessa q₁jotkut linjat tulevat äärettömän kaukaa.
Negatiivisella varauksella päättyvien tai positiivisesta varauksesta lähtevien viivojen määrä on verrannollinen varauksen suuruuteen.
Joten korkeampi varaus, enemmän viivoja lähtee siitä, jos se on positiivinen varaus, tai päättyy siihen, jos se on negatiivinen varaus.
Kentän viivat eivät koskaan ylitä toisiaan

Usein kysytyt kysymykset

1). Mitkä ovat sähkökenttäjohtojen tyypit?

Yhtenäinen sähkökenttä ja epäyhtenäinen sähkökenttä ovat kahden tyyppisiä sähkökentän linjoja. Kenttäviivan sanotaan olevan yhtenäinen sähkökenttä, kun sähkökenttä on vakio, ja sanotaan olevan epätasainen sähkökenttä, kun kenttä on epäsäännöllinen kaikissa pisteissä.

2). Kuinka teet sähkökentän?

Kiinteät varaukset tuottavat sähkökentän ja liikkuvat varaukset tuottavat magneettikentän.

3). Kuinka sähkökenttä syntyy?

Sähkökentän tuottavat varatut hiukkaset. Kentän suunnassa positiiviset varaukset kiihtyvät ja kentän vastakkaiseen suuntaan negatiivisesti varatut hiukkaset kiihtyvät.

4). Mikä on sähkökentän voimakkuus pistemaksuista johtuen?

Pistevarauksesta johtuvan sähkökentän voimakkuus yhdessä pistemäärän ja testivarausnopeuden kanssa ilmaistaan

E = q / 4Πε₀r^kaksir ̂

Missä E on sähkökentän voimakkuus, r ̂ on yksikkövektori ja q on varaus.

5). Kuinka sähkökentän linjat osoittavat kentän voimakkuuden?

Sähkökenttälinjojen voimakkuus riippuu lähteen varauksesta ja sähkökenttä on voimakas, kun kenttäviivat ovat lähellä toisiaan.

“kuinka luoda siniaalto ”

Tässä artikkelissa, sähkökenttä pisteestä ja latausryhmästä johtuvaa intensiteettiä, kenttäviivojen esittämistä, kenttälinjojen ominaisuuksia ja sääntöjä sähkökenttälinjojen piirtämiseksi. Tässä on kysymys sinulle, mikä on testivaraus ja pistelataus sähkökentässä?