Qual è la forza del campo elettrico

L'intensità del campo elettrico può essere di notevole importanza quando si usano condensatori, così come altre parti per i circuiti. Perché così? Consideriamo questo concetto dal punto di vista della fisica.

Perché è stato introdotto il concetto stesso di intensità del campo elettrico

Caratterizza un tipo speciale di materia che esiste attorno a qualsiasi carica elettrica e si manifesta nell'influenzare altre particelle simili. La tensione è una caratteristica di questo campo. È necessario tenere conto di questo concetto poiché esiste un impatto sui componenti elettronici di qualsiasi circuito esistente in qualsiasi ingegneria elettrica. E se ignori questo aspetto della macchina in cui sono, fallirà molto rapidamente, forse anche istantaneamente - al primo avvio. Come viene considerata la forza del campo elettrico dalla scienza moderna?

Qual è la tensione dal punto di vista della fisica

A questo concetto è stata data molta attenzione - ancora, perché il potere della nostra civiltà ora dipende molto fortemente dalla comprensione di questi processi. Sotto capisce la quantità di vettori, che è usata per caratterizzare il campo elettrico in un punto. È numericamente uguale al rapporto tra la forza che influenza la carica del punto reale, che è considerata, al suo valore:

H = C / VZ, dove:

1. N - tensione.
2. C - potenza.
3. OT: la quantità di carica considerata.

Ecco come determinare la forza del campo elettrico. Ed è per questo che a volte può essere chiamato la sua caratteristica di potere. Qual è l'unica differenza? Dal vettore di forza che agisce su una particella carica, questo caso si distingue per la presenza di un fattore costante. E le sue dimensioni?

Il valore del vettore in ogni punto nello spazio

È necessario tenere conto che questo valore cambia con il cambio di coordinate. Formalmente, tutti i punti di un volume vettoriale possono essere espressi dal seguente record: E = E (x, y, z, t). Presenta l'intensità del campo elettrico in funzione delle coordinate spaziali. E ora hanno bisogno di imporre i vettori di induzione magnetica. Di conseguenza, è possibile ottenere un campo elettromagnetico, che, insieme alle sue leggi, sarà oggetto di elettrodinamica. Qual è l'intensità misurata di questo oggetto? Per fare ciò, utilizzare l'indicatore di volt per metro o newton per pendente (record, rispettivamente, V / m o N / C).

Intensità del campo elettrico nell'elettrodinamica classica

È riconosciuto come uno dei valori fondamentali fondamentali. Paragonabile per importanza può essere chiamato il vettore di induzione magnetica e carica elettrica. In alcuni casi, le potenzialità di un campo elettromagnetico possono acquisire tale significato. Inoltre, se li colleghi insieme, puoi ottenere un valore che mostra la possibilità di influenzare altri oggetti. Si chiama potenziale elettromagnetico. Ci sono altri concetti. Corrente elettrica, la sua densità, il vettore di polarizzazione, la forza del campo magnetico sono tutti abbastanza significativi e importanti, ma sono considerati solo valori ausiliari. Diamo una breve panoramica dei principali contesti che esistono nell'elettrodinamica classica rispetto all'intensità del campo elettrico.

Forza d'azione su particelle cariche

Per esprimere l'indice totale del campo magnetico, utilizzo la formula di Lorentz:

C = EZCH * SUN + EZCH * C * ^ VMI.

C è la forza di azione di un campo magnetico su una particella carica.

EZCH - carica elettrica di una particella.

VMI è un vettore di induzione magnetica.

Ck: la velocità della particella.

* ^ - prodotto vettoriale.

Se osservate la formula, potete vedere che è pienamente coerente con la definizione data in precedenza, che è l'intensità del campo elettrico. Ma l'equazione stessa è generalizzata, poiché include l'azione sulla particella carica dal lato del campo magnetico mentre si muove. Si presume inoltre che l'oggetto di considerazione sia un punto. La formula consente di calcolare le forze con le quali un campo elettromagnetico agisce su un corpo di qualsiasi forma, in cui una distribuzione arbitraria di cariche e correnti. È solo necessario suddividere un oggetto complesso in parti piccole, ciascuna di esse può essere considerata un punto e quindi la formula può essere applicata ad essa.

Cosa si può dire del resto dei calcoli

Altre equazioni che vengono utilizzate nel calcolo delle forze elettromagnetiche sono considerate conseguenze della formula di Lorentz. Sono anche chiamati casi speciali del suo uso. Sebbene per l'applicazione pratica, anche nei compiti più semplici, è ancora necessario avere una piccola quantità di conoscenza, che verrà ora discussa.

elettrostatica

Si tratta di casi speciali quando i corpi carichi sono immobili, o la loro velocità di movimento è così piccola da essere considerati tali. Come calcolare il campo elettrico in questo caso? Il potenziale scalare ci aiuterà in questo:

NEP = -ΔSP.

NEP è l'intensità del campo elettrico.

SP: potenziale scalare.

È vero anche il contrario. Il valore risultante è chiamato potenziale elettrostatico. Inoltre, questo approccio semplifica l'equazione di Maxwell e si trasforma in una formula di Poisson. Per il caso particolare di aree prive di particelle cariche, utilizzare i calcoli con il metodo Laplace. Presta attenzione - tutto equazioni lineari e di conseguenza, si applica a loro il principio di sovrapposizione. Per fare questo, trova il campo di una sola carica unitaria. Quindi si dovrebbe calcolare l'intensità o il potenziale del campo, che viene creato dalla loro distribuzione. Sai come si chiama il risultato? Sicuramente no. E il suo nome è la forza del campo elettrico di una carica puntiforme.

Le equazioni di Maxwell

Insieme alla formula della forza di Lorentz, costituiscono il fondamento teorico dell'elettrodinamica classica. La forma tradizionale è presentata. Dal momento che descrivere ognuno di loro è un lungo periodo, allora saranno presentati da me come un'immagine. Si ritiene che queste quattro equazioni e le formule della forza di Lorentz siano sufficienti per descrivere completamente l'elettrodinamica classica (solo lei, non quella quantistica). Ma cosa fare con la pratica? Per risolvere i problemi del mondo reale, potresti anche aver bisogno di un'equazione che descriva il moto delle particelle materiali (nella meccanica classica, le leggi di Newton agiscono nel loro ruolo). Saranno inoltre necessarie informazioni sulle proprietà specifiche dei media e dei corpi fisici considerati (elasticità, conduttività elettrica, polarizzazione e simili). Per risolvere i problemi, possono essere applicate altre forze che non sono incluse nel quadro dell'elettrodinamica (come la gravità), ma che sono necessarie per costruire un sistema chiuso di equazioni o risolvere un problema specifico.

conclusione

Bene, riassumendo, possiamo dire che l'intensità del campo elettrico è stata considerata abbastanza completa, sia nel suo complesso che in alcuni casi speciali. I dati presentati nel quadro dell'articolo dovrebbero essere più che sufficienti per calcolare i parametri per le sue costruzioni future. Per quanto riguarda l'immagine grafica, si può affermare che i vettori dell'intensità del campo elettrico sono rappresentati con l'aiuto di linee di forza, che sono considerate tangenti a ciascun punto. Questo modo di descrivere fu introdotto per la prima volta da Faraday. L'autore termina con questa forza pro campo elettrico e ti ringrazia per la tua attenzione.