Elektrostatisk felt og enhedsladning
I samfundet er der en stereotype, ifølgesom kun kan betragtes som materiel, der ikke kun eksisterer, men også synligt. Denne tro er kun delvis sandt. Et af de levende eksempler på usynligt materiale er det elektrostatiske felt. Magnetiske og elektriske felter er en særlig form for det. Det er nemt nok at kontrollere dette, hvis vi overvejer det elektrostatiske felt og dets egenskaber.
Tilbage i 1785 Sh. Coulomb blev opdaget og retfærdiggjort loven på styrken af interaktionen mellem to punktkroppe med elektriske ladninger. Det var dog uklart, hvordan virkningen blev overført. En række eksperimenter blev udført, især når afgifterne var placeret i et vakuum. Loven blev overholdt. Dette tillod os at antage, at det sædvanlige mellemmedium ikke er nødvendigt for at overføre strøm. Senere opdagede Maxwell (baseret på Faradays arbejde) et elektrostatisk felt i et vakuum. Det viste sig, at feltet altid eksisterer omkring afgifter, uanset hvilken type miljø, og sikrer deres interaktion.
Da feltet er materiale, "overholder det"Einsteins formler og formerer sig med lysets hastighed. Dets navn blev givet til det elektrostatiske felt på grund af det faktum, at det er karakteristisk for stationære ladninger ("statik" - hvile, balance). Den kraft, der findes af coulomben, kaldes elektrisk. Det beskriver intensiteten som feltet virker på ladningen introduceret i den.
Et af de egenskaber, somDet elektrostatiske felt er dets spænding. Angiver graden af interaktion mellem punktafgifter. For at studere skal du bruge den såkaldte testladning, hvis introduktion på dette område ikke forvrænger sidstnævnte. Normalt er den lig med 1,6 * 10 til kraften af -19 vedhæng. Hvis spændingen er betegnet med bogstavet "E", får vi:
E = F / Q,
hvor F er den kraft, der udøves på enhedsladningen Q (for eksempel test). Anvendelsen af Coulomb-loven til beregninger kræver, at der tages hensyn til mediumets dielektriske permittivitetskoefficient.
Det elektrostatiske felt påvirker enhvermængde af afgifter, således er der et komplekst interaksionssystem. Systemets styrke kan overvejes fra superpositionssynspunktet, så den samlede effekt af N-nummeret af afgifter er en vektor sum af alle feltstyrkerne. Forresten opstod begrebet "spændingslinjen" (begrebet kendt fra fysikets skolekursus) fra Faraday, som skematisk afbilder feltlinierne på hvert vilkårligt punkt, der falder sammen med vektorerne af den elektrostatiske feltintensitet. Følgelig jo flere sådanne linjer jo mere intense kraften. I modsætning til elektromagnetiske felter lukkes spændingslinjer ikke i elektrostatik. Det er også værd at bemærke, at feltstyrken i metaller (og andre ledende materialer) er fraværende på grund af den modregulerede virkning af feltet fri ladningsbærere i krystalgitterstrukturen. Faktisk udligner kræfterne hurtigt, er der ingen strøm, og spændingslinjer i en sådan leder kan ikke trænge igennem.
Ud over vektormængder kan feltet beskrivesskalære værdier taget i hvert (ideal tilfælde) punkt. I elektrostatik karakteriserer disse værdier feltpotentialet. Vi kan sige, at det svarer til værdien af den potentielle energi for en enheds positiv ladning på et givet punkt i feltet. Følgelig er måleenheden Volt. Det bestemmes af forholdet mellem den potentielle energi af ladningen Q-testen til dens værdi, det vil sige W / Q-testen.
Potentialet selv er lig med det arbejde, der udføres af styrkerne i det elektrostatiske felt, og bevæger ladningen fra et punkt til et andet, uendeligt fjernt.
