Apa itu medan listrik?
Kami menggantung kotak kartrid yang diisi pada seutas benang dan membawa batang kaca berlistrik ke sana. Bahkan tanpa adanya kontak langsung, selongsong pada ulir menyimpang dari posisi vertikal, tertarik ke tongkat (Gbr. 13).
Benda bermuatan, seperti yang kita lihat, dapat berinteraksi satu sama lain dari kejauhan. Bagaimana tindakan ditransmisikan dari salah satu badan ini ke badan lainnya? Mungkin itu semua tentang udara di antara mereka? Mari kita cari tahu berdasarkan pengalaman.
Mari kita menempatkan elektroskop bermuatan (dengan kacamata dilepas) di bawah bel pompa udara, setelah itu kita akan memompa udara keluar dari bawahnya. Kita akan melihat bahwa di ruang hampa udara, daun elektroskop masih akan saling tolak-menolak (Gbr. 14). Ini berarti bahwa udara tidak berpartisipasi dalam transmisi interaksi listrik. Lalu dengan cara apa semua interaksi yang sama dari benda-benda bermuatan itu dilakukan? Jawaban atas pertanyaan ini diberikan dalam karya mereka oleh ilmuwan Inggris M. Faraday (1791-1867) dan J. Maxwell (1831-1879).
Menurut ajaran Faraday dan Maxwell, ruang di sekitar benda bermuatan berbeda dengan ruang di sekitar benda tak berlistrik. Ada medan listrik di sekitar benda bermuatan. Dengan bantuan medan ini, interaksi listrik dilakukan.
Listrik bidang adalah jenis materi khusus yang berbeda dari materi dan ada di sekitar benda bermuatan apa pun.
Tidak mungkin untuk melihat atau menyentuhnya. Keberadaan medan listrik hanya dapat dinilai dari tindakannya.
Sifat dasar medan listrik
Eksperimen sederhana memungkinkan untuk menetapkan sifat dasar medan listrik.
1. Medan listrik suatu benda bermuatan bekerja dengan gaya tertentu pada benda bermuatan lain yang ada dalam medan ini..
Ini dibuktikan dengan semua eksperimen tentang interaksi benda bermuatan. Jadi, misalnya, selongsong bermuatan, yang berada di medan listrik tongkat listrik (lihat Gambar 13), dikenai gaya tarik menarik padanya.
2. Di dekat benda bermuatan, medan yang mereka ciptakan lebih kuat, dan jauh lebih lemah.
Untuk memverifikasi ini, mari kita kembali ke percobaan dengan wadah kartrid yang terisi daya (lihat Gbr. 13). Mari mulai mendekatkan dudukan dengan wadah kartrid ke tongkat yang terisi daya. Kita akan melihat bahwa saat selongsong mendekati tongkat, sudut penyimpangan benang dari vertikal akan menjadi lebih besar dan lebih besar (Gbr. 15). Peningkatan sudut ini menunjukkan bahwa semakin dekat selongsong ke sumber medan listrik (tongkat listrik), semakin besar gaya yang bekerja pada medan ini. Ini berarti bahwa di dekat benda bermuatan, medan yang diciptakan olehnya lebih kuat daripada yang jauh.
Harus diingat bahwa tidak hanya tongkat bermuatan dengan medan listriknya yang bekerja pada selongsong bermuatan, tetapi selongsong, pada gilirannya, bekerja pada tongkat dengan medan listriknya. Dalam tindakan timbal balik seperti itu satu sama lain dan memanifestasikan dirinya interaksi listrik tubuh bermuatan.
Medan listrik juga memanifestasikan dirinya dalam eksperimen dengan dielektrik. Ketika dielektrik ditempatkan dalam medan listrik, bagian bermuatan positif dari molekulnya (inti atom) dipindahkan ke satu arah di bawah aksi medan, dan bagian bermuatan negatif (elektron) dipindahkan ke arah lain. Fenomena ini disebut polarisasi dielektrik. Polarisasi inilah yang menjelaskan eksperimen paling sederhana tentang daya tarik potongan kertas ringan oleh benda yang dialiri listrik. Potongan-potongan ini umumnya netral. Namun, di medan listrik benda yang dialiri listrik (misalnya, batang kaca), mereka terpolarisasi. Pada permukaan potongan yang lebih dekat dengan tongkat, sebuah tanda muncul berlawanan dengan muatan tongkat. Interaksi dengannya mengarah pada daya tarik potongan kertas ke badan yang dialiri listrik.
kekuatan listrik
Gaya yang dengannya medan listrik bekerja pada benda (atau partikel) bermuatan disebut kekuatan listrik:
fel- kekuatan listrik.
Di bawah aksi gaya ini, sebuah partikel dalam medan listrik memperoleh percepatan sebuah, yang dapat ditentukan dengan menggunakan hukum kedua Newton:
di mana m adalah massa partikel yang diberikan.
Sejak zaman Faraday, untuk representasi grafis dari medan listrik, sudah menjadi kebiasaan untuk menggunakan garis kekuatan.
Garis medan listrik- ini adalah garis yang menunjukkan arah gaya yang bekerja di bidang ini pada partikel bermuatan positif yang ditempatkan di dalamnya. Garis-garis gaya medan yang diciptakan oleh benda bermuatan positif ditunjukkan pada Gambar 16, a. Gambar 16, b menunjukkan garis-garis gaya medan yang diciptakan oleh benda bermuatan negatif.
Gambar serupa dapat diamati dengan menggunakan perangkat sederhana yang disebut sultan listrik. Setelah memberi tahu dia tentang muatan, kita akan melihat bagaimana semua strip kertasnya akan menyebar ke arah yang berbeda dan akan ditempatkan di sepanjang garis gaya medan listrik (Gbr. 17).
Ketika partikel bermuatan memasuki medan listrik, kecepatannya di medan ini dapat meningkat atau menurun. Jika muatan partikel q>0, maka ketika bergerak sepanjang garis gaya, ia akan dipercepat, dan ketika bergerak ke arah yang berlawanan, ia akan melambat. Jika muatan partikel q<0, то все будет наоборот ее скорость будет уменьшаться при движении в направлении силовых линий и увеличиваться при движении в противоположном направлении.
Ini menarik untuk diketahui
Dari topik hari ini tentang medan listrik, kita belajar bahwa medan listrik ada di ruang yang ada di sekitar muatan listrik.
Mari kita lihat bagaimana, dengan bantuan garis gaya yang memiliki arah, medan listrik ini dapat digambarkan menggunakan grafik:
Anda mungkin tertarik untuk mengetahui bahwa medan listrik dengan berbagai kekuatan berfungsi di atmosfer kita. Jika kita mempertimbangkan medan listrik dari sudut pandang alam semesta, maka biasanya Bumi memiliki muatan negatif, tetapi dasar awan adalah positif. Dan partikel bermuatan seperti ion yang terkandung di udara dan isinya bervariasi tergantung pada berbagai faktor. Faktor-faktor ini tergantung baik pada waktu tahun dan pada kondisi cuaca dan frekuensi atmosfer.
Dan karena atmosfer diresapi dengan partikel-partikel ini, yang terus bergerak dan ditandai dengan perubahan ion positif atau negatif, cenderung mempengaruhi kesejahteraan dan kesehatan seseorang. Dan yang paling menarik adalah bahwa dominasi besar ion positif di atmosfer dapat menyebabkan ketidaknyamanan pada tubuh kita.
Efek biologis dari medan elektromagnetik
Dan sekarang mari kita bicara tentang efek biologis EMF pada kesehatan manusia dan dampaknya pada organisme hidup. Ternyata organisme hidup yang berada di zona pengaruh medan elektromagnetik tunduk pada faktor kuat pengaruhnya.
Lama tinggal di bidang medan elektromagnetik berdampak negatif pada kesehatan dan kesejahteraan seseorang. Jadi, misalnya, pada orang dengan penyakit alergi, paparan EMF semacam itu dapat menyebabkan serangan epilepsi. Dan jika seseorang tinggal di medan elektromagnetik untuk waktu yang lebih lama, penyakit tidak hanya dapat berkembang pada sistem kardiovaskular dan saraf, tetapi juga menyebabkan penyakit onkologis.
Para ilmuwan telah membuktikan bahwa di mana ada aksi kuat medan listrik, perubahan perilaku juga dapat diamati pada serangga. Dampak negatif ini dapat memanifestasikan dirinya dalam bentuk agresi, kecemasan dan penurunan kinerja.
Di bawah pengaruh tersebut, perkembangan abnormal juga dapat diamati di antara tanaman. Di bawah pengaruh medan elektromagnetik pada tanaman, ukuran, bentuk, dan jumlah kelopak dapat berubah.
Fakta Menarik Terkait Listrik
Penemuan-penemuan di bidang kelistrikan merupakan salah satu pencapaian terpenting manusia, karena kehidupan modern tanpa penemuan ini kini bahkan sulit dibayangkan.
Tahukah Anda bahwa di beberapa bagian Afrika dan Amerika Selatan terdapat desa-desa yang masih belum teraliri listrik. Dan tahukah Anda bagaimana orang keluar dari situasi ini? Ternyata mereka menerangi rumah mereka dengan bantuan serangga seperti kunang-kunang. Mereka mengisi stoples kaca dengan serangga ini dan mendapatkan cahaya dengan bantuan kunang-kunang.
Tahukah Anda tentang kemampuan lebah untuk mengumpulkan muatan listrik positif selama penerbangan? Tetapi bunga memiliki muatan listrik negatif dan karena itu, serbuk sarinya sendiri tertarik ke tubuh lebah. Tetapi hal yang paling menarik adalah bahwa bidang kontak seperti itu antara lebah dan bunga mengubah medan listrik tanaman dan, seolah-olah, memberi sinyal kepada individu lebah lain tentang tidak adanya serbuk sari pada tanaman ini.
Namun di dunia ikan, pemburu listrik paling terkenal adalah ikan pari. Untuk menetralisir mangsanya, ikan pari melumpuhkannya dengan aliran listrik.
Tahukah Anda bahwa belut listrik memiliki debit listrik yang paling kuat. Ikan air tawar ini memiliki tegangan debit yang bisa mencapai 800 V.
Pekerjaan rumah
1. Apa itu medan listrik?
2. Apa perbedaan antara medan dan zat?
3. Sebutkan sifat-sifat utama medan listrik.
4. Apa yang ditunjukkan oleh garis-garis medan listrik?
5. Bagaimana percepatan partikel bermuatan yang bergerak dalam medan listrik?
6. Dalam hal apa medan listrik meningkatkan kecepatan partikel dan dalam hal apa itu menguranginya?
7. Mengapa potongan kertas netral tertarik pada benda yang dialiri listrik?
8. Jelaskan mengapa, setelah sultan listrik diisi, potongan kertasnya menyimpang ke arah yang berbeda.
tugas eksperimental.
Listrikkan sisir pada rambut, lalu sentuh dengan sepotong kecil kapas (bulu halus). Apa yang akan terjadi pada kapas? Goyangkan bulu-bulu dari sisir dan, ketika berada di udara, buatlah bulu itu melambung pada ketinggian yang sama, dengan mengganti sisir yang dialiri listrik dari bawah pada jarak tertentu. Mengapa bulu berhenti jatuh? Apa yang akan membuatnya tetap di udara?
S.V. Gromov, I.A. Tanah Air, Fisika Kelas 9
Medan listrik adalah bentuk khusus dari medan yang ada di sekitar benda atau partikel yang bermuatan listrik, serta dalam bentuk bebas dalam gelombang elektromagnetik. Medan listrik secara langsung tidak terlihat, tetapi dapat diamati dengan aksinya dan dengan bantuan instrumen. Aksi utama medan listrik adalah percepatan benda atau partikel yang bermuatan listrik.Medan listrik dapat dianggap sebagai model matematika yang menggambarkan nilai kuat medan listrik pada suatu titik tertentu dalam ruang. Douglas Giancoli menulis: “Harus ditekankan bahwa lapangan bukanlah suatu hal; lebih tepatnya, ini adalah konsep yang sangat berguna ... Pertanyaan tentang "realitas" dan keberadaan medan listrik sebenarnya adalah pertanyaan filosofis, bahkan metafisika. Dalam fisika, konsep medan telah terbukti sangat berguna - ini adalah salah satu pencapaian terbesar dari pikiran manusia."
Medan listrik merupakan salah satu komponen medan elektromagnetik tunggal dan merupakan manifestasi dari interaksi elektromagnetik.
Sifat fisik medan listrik
Saat ini, sains belum mencapai pemahaman tentang esensi fisik bidang-bidang seperti listrik, magnet dan gravitasi, serta interaksinya satu sama lain. Sejauh ini, hasil aksi mekanisnya pada benda bermuatan hanya dijelaskan, dan ada juga teori gelombang elektromagnetik, yang dijelaskan oleh Persamaan Maxwell.Efek medan - Efek medan terletak pada kenyataan bahwa ketika medan listrik bekerja pada permukaan media konduktif listrik di lapisan permukaannya, konsentrasi pembawa muatan bebas berubah. Efek ini mendasari pengoperasian transistor efek medan.
Tindakan utama medan listrik adalah efek gaya pada benda atau partikel bermuatan listrik yang diam (relatif terhadap pengamat). Jika benda bermuatan dipasang di ruang angkasa, maka benda itu tidak berakselerasi di bawah aksi gaya. Medan magnet (komponen kedua dari gaya Lorentz) juga memberikan gaya pada muatan yang bergerak.
Pengamatan medan listrik dalam kehidupan sehari-hari
Untuk menciptakan medan listrik, perlu dibuat muatan listrik. Gosokkan semacam dielektrik pada wol atau sejenisnya, seperti pena plastik pada rambut Anda sendiri. Sebuah muatan akan dibuat pada pegangan, dan medan listrik di sekitarnya. Pena yang diisi akan menarik potongan kertas kecil ke dirinya sendiri. Jika Anda menggosok objek yang lebih lebar, misalnya, karet gelang, pada wol, maka dalam gelap Anda dapat melihat percikan kecil yang timbul dari pelepasan listrik.Medan listrik sering terjadi di dekat layar televisi ketika TV dihidupkan atau dimatikan. Medan ini dapat dirasakan melalui aksinya pada bulu-bulu di lengan atau wajah.
Apa yang memungkinkan kita untuk menyatakan bahwa ada medan listrik di sekitar benda bermuatan?
- Adanya tegangan elektromagnetik dan medan pusaran.
- aksi medan listrik pada muatan.
pengalaman sederhana:
1. Ambil tongkat kayu dan ikat lengan baju yang terbuat dari bungkus cokelat mengkilap dengan benang sutra.
2. gosok pegangan pada rambut atau wol
3. bawa pegangan ke selongsong - selongsong akan menyimpang
ini memungkinkan kita untuk menyatakan bahwa di sekitar benda bermuatan (dalam hal ini, pena, ada medan listrik))) - seseorang membantu saya untuk memecahkan masalah
http://answer.mail.ru/question/94520561 - ada di buku pelajaran)
- Tautan (electrono.ru Kekuatan medan listrik, listrik. .)
- Di ruang sekitar benda bermuatan listrik terdapat medan listrik, yang merupakan salah satu jenis materi. Medan listrik memiliki simpanan energi listrik, yang memanifestasikan dirinya dalam bentuk gaya listrik yang bekerja pada benda bermuatan di medan.
Medan listrik secara konvensional digambarkan dalam bentuk garis-garis gaya listrik, yang menunjukkan arah aksi gaya listrik yang diciptakan oleh medan listrik.
Garis-garis gaya listrik menyimpang ke arah yang berbeda dari benda bermuatan positif dan bertemu di benda dengan muatan negatif. Medan yang ditimbulkan oleh dua pelat datar sejajar yang bermuatan berlawanan disebut seragam.
Medan listrik dapat dibuat terlihat dengan menempatkan partikel gipsum yang tersuspensi dalam minyak cair di dalamnya: mereka berputar di sepanjang medan, yang terletak di sepanjang garis gayanya. Medan homogen adalah medan listrik yang intensitas dan arahnya sama di semua titik dalam ruang.Wikipedia: Untuk mengukur medan listrik, karakteristik gaya diperkenalkan - kekuatan medan listrik - besaran vektor fisik yang sama dengan rasio gaya yang digunakan medan pada muatan uji positif yang ditempatkan pada titik tertentu dalam ruang dengan besarnya dari biaya ini. Arah vektor tegangan bertepatan pada setiap titik dalam ruang dengan arah gaya yang bekerja pada muatan uji positif.
Hampir seragam adalah medan antara dua pelat logam datar bermuatan berlawanan. Dalam medan listrik seragam, garis-garis tegangan sejajar satu sama lain. - Isi daya diri Anda dan tuangkan bulu pada diri Anda dari bantal. Semuanya akan sangat jelas.
- Jika Anda membawa ke benda lain yang bermuatan listrik, juga el. benda bermuatan, Anda dapat melihat interaksinya, yang membuktikan adanya medan listrik.
- Memungkinkan Anda membaca hukum fisika
- Medan listrik adalah bentuk khusus materi yang ada di sekitar benda atau partikel yang bermuatan listrik, serta dalam bentuk bebas dalam gelombang elektromagnetik. Medan listrik secara langsung tidak terlihat, tetapi dapat diamati dengan aksinya dan dengan bantuan instrumen. Aksi utama medan listrik adalah percepatan benda atau partikel yang bermuatan listrik.
Medan listrik dapat dianggap sebagai model matematika yang menggambarkan nilai kuat medan listrik pada suatu titik tertentu dalam ruang. Douglas Giancoli menulis: “Harus ditekankan bahwa lapangan bukanlah suatu hal; lebih tepatnya, ini adalah konsep yang sangat berguna ... Pertanyaan tentang "realitas" dan keberadaan medan listrik sebenarnya adalah pertanyaan filosofis, bahkan metafisika. Dalam fisika, konsep medan telah terbukti sangat berguna - ini adalah salah satu pencapaian terbesar dari pikiran manusia.
Medan listrik merupakan salah satu komponen medan elektromagnetik tunggal dan merupakan manifestasi dari interaksi elektromagnetik.
Sifat fisik medan listrik
Saat ini, sains belum mencapai pemahaman tentang esensi fisik bidang-bidang seperti listrik, magnet dan gravitasi, serta interaksinya satu sama lain. Sejauh ini, hasil aksi mekanisnya pada benda bermuatan hanya dijelaskan, dan ada juga teori gelombang elektromagnetik, yang dijelaskan oleh Persamaan Maxwell.Efek medan - Efek medan terletak pada kenyataan bahwa ketika medan listrik bekerja pada permukaan media konduktif listrik di lapisan permukaannya, konsentrasi pembawa muatan bebas berubah. Efek ini mendasari pengoperasian transistor efek medan.
Tindakan utama medan listrik adalah efek gaya pada benda atau partikel bermuatan listrik yang diam (relatif terhadap pengamat). Jika benda bermuatan dipasang di ruang angkasa, maka benda itu tidak berakselerasi di bawah aksi gaya. Medan magnet (komponen kedua dari gaya Lorentz) juga memberikan gaya pada muatan yang bergerak.
Pengamatan medan listrik dalam kehidupan sehari-hari
Untuk menciptakan medan listrik, perlu dibuat muatan listrik. Gosokkan semacam dielektrik pada wol atau sejenisnya, seperti pena plastik pada rambut Anda sendiri. Sebuah muatan akan dibuat pada pegangan, dan medan listrik di sekitarnya. Pena yang diisi akan menarik potongan kertas kecil ke dirinya sendiri. Jika Anda menggosok objek yang lebih lebar, misalnya, karet gelang, pada wol, maka dalam gelap Anda dapat melihat percikan kecil yang dihasilkan dari pelepasan listrik.Medan listrik sering terjadi di dekat layar televisi ketika TV dihidupkan atau dimatikan. Medan ini dapat dirasakan melalui aksinya pada bulu-bulu di lengan atau wajah.
