Satuan tegangan dalam si. Medan listrik

Kekuatan medan magnet- (sebutan standar H) adalah besaran fisis vektor yang sama dengan selisih vektor induksi magnetik B dan vektor magnetisasi M.

Dalam SI: , di mana 0 adalah konstanta magnetik

Apa induksi medan magnet, hubungannya dengan kekuatan medan magnet di ruang hampa.

Induksi magnetik- besaran vektor, yang merupakan karakteristik gaya medan magnet (aksinya pada partikel bermuatan) pada titik tertentu dalam ruang. Menentukan gaya yang dengannya medan magnet bekerja pada muatan yang bergerak dengan kecepatan. Satuan SI: T

Apa satuan ukuran untuk induksi medan magnet yang Anda ketahui?

Tesla(sebutan Rusia: Tl; sebutan internasional: T) adalah satuan SI untuk induksi medan magnet.

Dalam satuan SI lainnya, 1 Tesla dinyatakan sebagai berikut:

V s / m²

N A 1 m 1

Apa itu fluks magnet, bagaimana cara mengukurnya?

fluks magnet- fluks sebagai integral dari vektor induksi magnetik melalui permukaan hingga . Didefinisikan melalui integral di atas permukaan

Dalam SI, satuan fluks magnet adalah Weber (Wb, dimensi - V s \u003d kg m² s 2 A 1),

Merumuskan hukum induksi elektromagnetik (menurut Maxwell)

Setiap perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik pusaran di ruang sekitarnya, yang garis-garis gayanya tertutup.

Maxwell juga menduga adanya proses sebaliknya:

Medan listrik yang berubah terhadap waktu menghasilkan medan magnet di ruang sekitarnya.

20. Bagaimana hukum induksi elektromagnetik dirumuskan menurut percobaan Ampere? Pengalaman ampere terpasang interaksi konduktor dengan arus, tarik-menarik konduktor paralel dengan arus dalam satu arah dan tolakan dengan berlawanan. Kekuatan interaksi tumbuh dengan arus, panjang konduktor dan rotasinya ke medan, sebagai kekuatan ampereF A \u003d IВlsin sebuah. Di Sini B=Fmax /Il-induksi medan magnet(dari lat. inductio - bimbingan) - gaya maksimum yang bekerja pada konduktor sepanjang 1 m dengan arus 1 A. Ini mencirikan magnetisme dalam "tesla", [B] = 1N / 1A. 1m=1Tl (N.Tesla - penemu teknik elektro Serbia). Induksi magnet biasa kurang dari 0,01 T, Bumi 10 -5 T, dan lebih banyak lagi di Matahari dan bintang-bintang. Arah induksi menunjukkan ujung utara jarum magnet, di luar magnet dari kutub C ke S, arus - searah jarum jam.

Apa itu gaya gerak listrik dan bagaimana cara mengukurnya?

Gaya gerak listrik(EMF) - kuantitas fisik yang mencirikan kerja kekuatan eksternal (non-potensial) dalam sumber arus searah atau bolak-balik. Dalam rangkaian konduktor tertutup, EMF sama dengan kerja gaya-gaya ini dalam menggerakkan satu muatan positif di sepanjang rangkaian.

EMF diukur, seperti tegangan, dalam volt.

Apa inti dari aturan Lenz?

aturan Lenz, aturan untuk menentukan arah arus induksi: Arus induktif yang timbul dari gerakan relatif rangkaian penghantar dan sumber medan magnet selalu memiliki arah sedemikian rupa sehingga fluks magnetnya sendiri mengkompensasi perubahan fluks magnet luar yang menyebabkan arus ini.

Apa itu hambatan listrik aktif?

hambatan listrik- kuantitas fisik yang mencirikan sifat konduktor untuk mencegah lewatnya arus listrik dan sama dengan rasio tegangan di ujung konduktor dengan kekuatan arus yang mengalir melaluinya. Resistansi untuk sirkuit AC dan untuk medan elektromagnetik bolak-balik dijelaskan dalam hal impedansi dan resistansi gelombang. Resistansi (resistor) juga disebut komponen radio yang dirancang untuk dimasukkan ke dalam rangkaian listrik resistansi aktif.

Resistansi aktif, atau resistif, dimiliki oleh elemen rangkaian di mana proses ireversibel mengubah energi listrik menjadi energi panas terjadi.

Apa itu kapasitansi listrik?

Kapasitas listrik- karakteristik konduktor, ukuran kemampuannya untuk mengakumulasi muatan listrik. di mana Q- mengenakan biaya, kamu- potensial konduktor.

Apa itu induktansi?

Induktansi(atau koefisien induksi diri) - koefisien proporsionalitas antara arus listrik yang mengalir di sirkuit tertutup apa pun dan fluks magnet yang diciptakan oleh arus ini melalui permukaan, yang ujungnya adalah sirkuit ini. - fluks magnet, Saya- arus dalam rangkaian, L- induktansi.

Muatan listrik yang ditempatkan pada suatu titik dalam ruang mengubah sifat-sifat ruang tersebut. Artinya, muatan menghasilkan medan listrik di sekelilingnya. Medan elektrostatik adalah jenis materi khusus.

Medan elektrostatik yang ada di sekitar benda bermuatan yang tidak bergerak bekerja pada muatan dengan beberapa gaya, di dekat muatan itu lebih kuat.
Medan elektrostatik tidak berubah terhadap waktu.
Karakteristik daya medan listrik adalah intensitas

Kuat medan listrik pada suatu titik tertentu adalah besaran fisis vektor yang secara numerik sama dengan gaya yang bekerja pada muatan positif satuan yang ditempatkan pada titik tertentu dari medan tersebut.

Jika sebuah muatan percobaan ditindaklanjuti oleh gaya-gaya dari beberapa muatan, maka gaya-gaya ini tidak bergantung pada prinsip superposisi gaya, dan resultan gaya-gaya ini sama dengan jumlah vektor gaya-gaya tersebut. Prinsip superposisi (superposisi) medan listrik: Kuat medan listrik suatu sistem muatan pada suatu titik tertentu dalam ruang adalah sama dengan jumlah vektor dari kekuatan medan listrik yang diciptakan pada suatu titik tertentu dalam ruang oleh masing-masing muatan sistem secara terpisah:

atau

Medan listrik mudah direpresentasikan secara grafis menggunakan garis gaya.

Garis-garis gaya (garis-garis intensitas medan listrik) adalah garis-garis singgung yang pada setiap titik medan berimpit dengan arah vektor intensitas pada suatu titik tertentu.

Garis gaya dimulai pada muatan positif dan berakhir pada muatan negatif (Garis gaya medan elektrostatik muatan titik.).


Kepadatan garis tegangan mencirikan kekuatan medan (semakin padat garisnya, semakin kuat medannya).

Medan elektrostatik muatan titik tidak seragam (medan lebih kuat mendekati muatan).

Garis-garis gaya medan elektrostatik dari bidang bermuatan seragam tak terhingga.
Medan elektrostatik dari bidang bermuatan seragam tak terbatas adalah seragam. Medan listrik yang intensitasnya sama di semua titik disebut homogen.

Garis gaya medan elektrostatik dari dua muatan titik.

Potensi - karakteristik energi medan listrik.

Potensi- kuantitas fisik skalar yang sama dengan rasio energi potensial yang dimiliki muatan listrik pada titik tertentu dalam medan listrik dengan besarnya muatan ini.
Potensi menunjukkan energi potensial apa yang akan memiliki muatan positif satuan yang ditempatkan pada titik tertentu dalam medan listrik. =W/q
di mana adalah potensial pada titik tertentu di medan, W adalah energi potensial muatan pada titik tertentu di medan.
Untuk satuan pengukuran potensial dalam sistem SI, ambil [φ] = V(1V = 1J/C)
Satuan potensial diambil sebagai potensial pada titik tersebut, untuk berpindah dari tak terhingga muatan listrik sebesar 1 C, diperlukan usaha sebesar 1 J.
Mengingat medan listrik yang diciptakan oleh sistem muatan, seseorang harus menggunakan untuk menentukan potensial medan prinsip superposisi:
Potensi medan listrik suatu sistem muatan pada suatu titik tertentu dalam ruang sama dengan jumlah aljabar potensial medan listrik yang diciptakan pada suatu titik tertentu dalam ruang oleh setiap muatan sistem secara terpisah:

Permukaan imajiner di mana potensial mengambil nilai yang sama di semua titik disebut permukaan ekuipotensial. Ketika memindahkan muatan listrik dari titik ke titik di sepanjang permukaan ekuipotensial, energinya tidak berubah. Jumlah permukaan ekuipotensial yang tak terbatas untuk medan elektrostatik tertentu dapat dibangun.
Vektor intensitas pada setiap titik medan selalu tegak lurus terhadap permukaan ekuipotensial yang ditarik melalui titik tertentu dari medan.

BIAYA LISTRIK. PARTIKEL DASAR.

Muatan listrik q - kuantitas fisik yang menentukan intensitas interaksi elektromagnetik.

[q] = l Cl (Coulomb).

Atom terdiri dari inti dan elektron. Inti atom mengandung proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Elektron membawa muatan negatif. Jumlah elektron dalam suatu atom sama dengan jumlah proton dalam inti atom, sehingga atom secara keseluruhan bersifat netral.

Muatan badan apa pun: q = ±Ne, di mana e \u003d 1.6 * 10 -19 C adalah muatan dasar atau minimum yang mungkin (muatan elektron), N- jumlah kelebihan atau kekurangan elektron. Dalam sistem tertutup, jumlah aljabar muatan tetap konstan:

q 1 + q 2 + … + q n = konstanta.

Muatan listrik titik adalah benda bermuatan yang dimensinya berkali-kali lebih kecil dari jarak ke benda berlistrik lain yang berinteraksi dengannya.

hukum Coulomb

Dua muatan listrik titik tetap dalam ruang hampa berinteraksi dengan gaya-gaya yang diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan muatan-muatan ini; modul gaya-gaya ini berbanding lurus dengan produk muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka:

Faktor proporsionalitas

dimana adalah konstanta listrik.

di mana 12 adalah gaya yang bekerja dari muatan kedua ke muatan pertama, dan 21 - dari muatan pertama ke muatan kedua.

MEDAN LISTRIK. KETEGANGAN

Fakta interaksi muatan listrik di kejauhan dapat dijelaskan dengan adanya medan listrik di sekitarnya - benda material, kontinu di ruang angkasa dan mampu bekerja pada muatan lain.

Medan muatan listrik yang tidak bergerak disebut elektrostatik.

Ciri khas medan adalah kekuatannya.

Kuat medan listrik pada titik tertentu adalah vektor yang modulusnya sama dengan rasio gaya yang bekerja pada muatan positif titik dengan besarnya muatan ini, dan arahnya bertepatan dengan arah gaya.

Kekuatan medan muatan titik Q pada jarak r dari itu sama dengan

Prinsip superposisi medan

Kuat medan sistem muatan sama dengan jumlah vektor dari kuat medan masing-masing muatan sistem:

Konstanta dielektrik medium sama dengan rasio kekuatan medan dalam ruang hampa dan dalam materi:

Ini menunjukkan berapa kali zat melemahkan medan. Hukum Coulomb untuk dua muatan titik q dan Q terletak di kejauhan r dalam medium dengan permitivitas:

Kekuatan medan di kejauhan r dari biaya Q adalah sama dengan

ENERGI POTENSIAL BADAN BERISIAN DI DALAM BIDANG STATIS LISTRIK HOMOGEN

Di antara dua pelat besar, bermuatan dengan tanda yang berlawanan dan terletak sejajar, kami menempatkan muatan titik q.

Karena medan listrik antara pelat dengan intensitas seragam, maka gaya bekerja pada muatan di semua titik F = qE, yang, ketika sebuah muatan bergerak sejauh jarak, melakukan kerja

Usaha ini tidak bergantung pada bentuk lintasan, yaitu pada saat memindahkan muatan q sepanjang garis sewenang-wenang L pekerjaan akan sama.

Kerja medan elektrostatik dalam memindahkan muatan tidak bergantung pada bentuk lintasan, tetapi ditentukan secara eksklusif oleh keadaan awal dan akhir sistem. Ini, seperti dalam kasus medan gravitasi, sama dengan perubahan energi potensial, diambil dengan tanda yang berlawanan:

Dari perbandingan dengan rumus sebelumnya, dapat dilihat bahwa energi potensial suatu muatan dalam medan elektrostatik seragam adalah:

Energi potensial tergantung pada pilihan tingkat nol dan karena itu tidak memiliki arti yang dalam dengan sendirinya.

POTENSI DAN TEGANGAN BIDANG ELEKTROSTATIK

Potensi sebuah bidang disebut, pekerjaan yang, ketika bergerak dari satu titik ke titik lain, tidak bergantung pada bentuk lintasan. Potensial adalah medan gravitasi dan medan elektrostatik.

Usaha yang dilakukan oleh medan potensial sama dengan perubahan energi potensial sistem, diambil dengan tanda yang berlawanan:

Potensi- rasio energi potensial muatan di lapangan dengan nilai muatan ini:

Potensial medan homogen sama dengan

di mana d- jarak dihitung dari beberapa level nol.

Energi interaksi muatan potensial q adalah sama dengan lapangan.

Oleh karena itu, kerja medan untuk memindahkan muatan dari titik dengan potensial 1 ke titik dengan potensial 2 adalah:

Nilai tersebut disebut beda potensial atau tegangan.

Tegangan atau beda potensial antara dua titik adalah perbandingan kerja medan listrik untuk memindahkan muatan dari titik awal ke titik akhir dengan nilai muatan ini:

[U]=1J/Cl=1V

KEKUATAN LAPANGAN DAN POTENSI PERBEDAAN

Saat memindahkan muatan q sepanjang garis gaya medan listrik dengan kekuatan pada jarak d, medan itu bekerja

Karena, menurut definisi, kita mendapatkan:

Oleh karena itu, kuat medan listrik sama dengan

Jadi, kuat medan listrik sama dengan perubahan potensial ketika bergerak sepanjang garis gaya per satuan panjang.

Jika muatan positif bergerak ke arah garis medan, maka arah gaya bertepatan dengan arah gerakan, dan kerja medan adalah positif:

Kemudian , yaitu, tegangan diarahkan ke arah penurunan potensial.

Tegangan diukur dalam volt per meter:

[E]=1 B/m

Kuat medan adalah 1 V/m jika tegangan antara dua titik garis medan yang terletak pada jarak 1 m adalah 1 V.

KAPASITAS LISTRIK

Jika kita mengukur muatan secara mandiri Q, dilaporkan ke tubuh, dan potensinya , dapat ditemukan bahwa mereka berbanding lurus satu sama lain:

Nilai C mencirikan kemampuan konduktor untuk mengakumulasi muatan listrik dan disebut kapasitansi listrik. Kapasitansi listrik konduktor tergantung pada ukuran, bentuk, dan sifat listrik mediumnya.

Kapasitas listrik dua konduktor adalah rasio muatan salah satu dari mereka dengan perbedaan potensial di antara mereka:

kapasitas tubuh adalah 1 F jika, ketika muatan 1 C diberikan padanya, ia memperoleh potensi 1 V.

KAPASITOR

kapasitor- dua konduktor yang dipisahkan oleh dielektrik, yang berfungsi untuk mengakumulasi muatan listrik. Muatan kapasitor dipahami sebagai modulus muatan salah satu pelat atau pelatnya.

Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan dicirikan oleh kapasitas listrik, yang sama dengan rasio muatan kapasitor dengan tegangan:

Kapasitansi kapasitor adalah 1 F jika, pada tegangan 1 V, muatannya adalah 1 C.

Kapasitansi kapasitor datar berbanding lurus dengan luas pelat S, permitivitas medium, dan berbanding terbalik dengan jarak antara pelat d:

ENERGI KAPASITOR BERISI.

Eksperimen yang tepat menunjukkan bahwa W=CU 2/2

Karena q=CU, kemudian

Kerapatan energi medan listrik

di mana V=Sd adalah volume yang ditempati oleh medan di dalam kapasitor. Mengingat bahwa kapasitansi kapasitor datar

dan tegangan pada lapisannya U=Ed

kita mendapatkan:

Contoh. Sebuah elektron, bergerak dalam medan listrik dari titik 1 melalui titik 2, meningkatkan kecepatannya dari 1000 menjadi 3000 km/s. Tentukan beda potensial antara titik 1 dan 2.

hukum Coulomb:

di mana F adalah gaya interaksi dua muatan titik q 1 dan q 2; r adalah jarak antara muatan; adalah konstanta dielektrik medium; 0 - konstanta listrik

.

Hukum kekekalan muatan:

,

di mana adalah jumlah aljabar dari muatan yang termasuk dalam sistem terisolasi; n adalah jumlah muatan.

Kekuatan dan potensial medan elektrostatik:

;
, atau
,

di mana adalah gaya yang bekerja pada muatan positif titik q 0 yang ditempatkan pada titik tertentu di medan; P adalah energi potensial dari muatan; Dan adalah usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan q 0 dari titik tertentu di medan hingga tak terhingga.

Aliran Vektor Ketegangan Medan listrik:

a) melalui permukaan sewenang-wenang S yang ditempatkan di bidang yang tidak homogen:

, atau
,

di mana adalah sudut antara vektor intensitas dan normal ke elemen permukaan; dS adalah luas elemen permukaan; E n adalah proyeksi vektor tegangan ke normal;

b) melalui permukaan datar yang ditempatkan dalam medan listrik seragam:

.

Aliran Vektor Ketegangan melalui permukaan tertutup

(integrasi dilakukan di seluruh permukaan).

teorema Ostrogradsky-Gauss. Aliran vektor intensitas melalui setiap permukaan tertutup yang menutupi muatan q1, q2, ..., qn, -

,

di mana adalah jumlah aljabar muatan yang tertutup di dalam permukaan tertutup; n adalah jumlah muatan.

Intensitas medan elektrostatik yang ditimbulkan oleh muatan titik q pada jarak r dari muatan, -

.

Kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh bola yang berjari-jari R dan membawa muatan q pada jarak r dari pusat bola adalah sebagai berikut:

di dalam bola (r R) E=0;

pada permukaan bola (r=R)
;

di luar bola (r R)
.

Prinsip superposisi (superposisi) medan elektrostatik, yang menurut intensitasnya medan yang dihasilkan yang dibuat oleh dua (atau lebih) muatan titik sama dengan jumlah vektor (geometris) dari kekuatan medan yang ditambahkan, dinyatakan dengan rumus

Dalam kasus dua medan listrik dengan kekuatan dan nilai mutlak dari vektor intensitas adalah

di mana adalah sudut antara vektor dan .

Intensitas medan yang ditimbulkan oleh benang (atau silinder) yang panjangnya tak berhingga dan bermuatan seragam pada jarak r dari sumbunya adalah

,

di mana adalah kerapatan muatan linier.

Kepadatan muatan linier adalah nilai yang sama dengan rasionya terhadap panjang ulir (silinder):

.

Intensitas medan yang diciptakan oleh bidang bermuatan seragam tak terbatas adalah

,

di mana adalah kerapatan muatan permukaan.

Kepadatan muatan permukaan adalah nilai yang sama dengan rasio muatan yang didistribusikan di atas permukaan dengan luasnya:

.

Intensitas medan yang diciptakan oleh dua bidang tak terbatas dan paralel, bermuatan seragam dan berbeda, dengan nilai absolut yang sama dari kerapatan permukaan muatan (medan kapasitor datar) -

.

Rumus di atas berlaku ketika menghitung kuat medan antara pelat kapasitor datar (di bagian tengahnya) hanya jika jarak antara pelat jauh lebih kecil daripada dimensi linier pelat kapasitor.

perpindahan listrik berhubungan dengan ketegangan rasio medan listrik

,

yang hanya berlaku untuk dielektrik isotropik.

Potensi medan listrik adalah besaran yang sama dengan rasio energi potensial dan muatan positif titik yang ditempatkan pada titik tertentu di dalam medan:

.

Dengan kata lain, potensial medan listrik adalah nilai yang sama dengan rasio kerja gaya medan untuk memindahkan muatan positif titik dari titik tertentu medan hingga tak terhingga dengan nilai muatan ini:

.

Potensi medan listrik di tak terhingga diambil secara kondisional sama dengan nol.

Potensial medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan titik q pada

jarak r dari muatan, -

.

Potensi medan listrik yang ditimbulkan oleh bola logam yang berjari-jari R dan membawa muatan q pada jarak r dari pusat bola adalah sebagai berikut:

di dalam bola (r R)
;

pada permukaan bola (r = R)
;

di luar bola (r R)
.

Dalam semua rumus yang diberikan untuk potensi bola bermuatan, adalah permitivitas dielektrik homogen tak terbatas yang mengelilingi bola.

Potensial medan listrik yang dibentuk oleh sistem n muatan titik pada suatu titik tertentu, sesuai dengan prinsip superposisi medan listrik, sama dengan jumlah aljabar potensial
, dibuat oleh muatan poin individu
:

.

Energi W interaksi sistem muatan titik
ditentukan oleh kerja yang dapat dilakukan sistem ini ketika mereka dipindahkan relatif satu sama lain hingga tak terhingga, dan dinyatakan dengan rumus

,

di mana - potensial medan yang diciptakan oleh semua (n-1) muatan (kecuali ke-i) pada titik di mana muatan berada .

Potensial berhubungan dengan kuat medan listrik dengan hubungan

.

Dalam kasus medan listrik dengan simetri bola, hubungan ini dinyatakan dengan rumus

,

atau dalam bentuk skalar

.

Dalam kasus bidang homogen, mis. medan, yang intensitasnya pada setiap titiknya sama baik dalam nilai mutlak maupun arahnya, -

,

di mana 1 dan 2 adalah potensial titik-titik dari dua permukaan ekuipotensial; d adalah jarak antara permukaan ini di sepanjang garis gaya listrik.

Kerja yang dilakukan oleh medan listrik ketika memindahkan muatan titik q dari satu titik medan, yang memiliki potensial 1, ke titik lain yang memiliki potensial 2, sama dengan

, atau
,

dimana E adalah proyeksi vektor ke arah gerakan;
- pergerakan.

Dalam kasus bidang homogen, rumus terakhir mengambil bentuk

,

di mana - perpindahan; - sudut antara arah vektor dan bergerak .

Dipol adalah sistem dua muatan titik (sama dalam nilai absolut dan berlawanan tanda) yang terletak pada jarak tertentu satu sama lain.

Momen listrik dipol adalah vektor yang diarahkan dari muatan negatif ke muatan positif, sama dengan produk dari muatan per vektor , ditarik dari muatan negatif ke muatan positif, dan disebut lengan dipol, yaitu

.

Dipol disebut dipol titik jika lengannya jauh lebih kecil dari jarak r dari pusat dipol ke titik di mana kita tertarik pada aksi dipol ( r), lihat gambar. satu.

Kekuatan medan dipol titik:

,

di mana p adalah momen listrik dipol; r adalah nilai absolut dari vektor radius yang ditarik dari pusat dipol ke titik di mana kekuatan medan menarik bagi kita; - sudut antara vektor radius dan bahu dipol.

Kuat medan suatu dipol titik pada suatu titik yang terletak pada sumbu dipol

(=0), ditemukan dengan rumus

;

pada titik yang tegak lurus dengan lengan dipol yang direkonstruksi dari tengahnya
, - sesuai dengan rumus

.

Potensial medan suatu dipol titik pada suatu titik yang terletak pada sumbu dipol (=0) adalah

,

dan pada titik yang terletak tegak lurus dengan lengan dipol, direkonstruksi dari tengahnya
, –

Kekuatan dan potensi dipol non-titik ditentukan dengan cara yang sama seperti untuk sistem muatan.

Momen mekanis yang bekerja pada dipol dengan momen listrik p, ditempatkan dalam medan listrik seragam dengan kekuatan E, adalah

, atau
,

di mana adalah sudut antara arah vektor dan .

Kapasitansi konduktor atau kapasitor soliter adalah

,

di mana q adalah muatan yang diberikan kepada konduktor; adalah perubahan potensial yang disebabkan oleh muatan ini.

Kapasitansi bola konduktor soliter berjari-jari R, terletak di media tak terbatas dengan permitivitas , adalah

.

Jika bola berongga dan diisi dengan bahan dielektrik, maka kapasitansinya tidak berubah.

Kapasitansi listrik kapasitor datar:

,

di mana S adalah luas setiap pelat kapasitor; d adalah jarak antara pelat; - permitivitas dielektrik yang mengisi ruang antara pelat.

Kapasitansi kapasitor datar diisi dengan n lapisan dielektrik dengan ketebalan d i dan permitivitas i masing-masing (kapasitor berlapis) adalah

.

Kapasitansi kapasitor bola (dua bola konsentris dengan jari-jari R 1 dan R 2, ruang di antaranya diisi dengan dielektrik dengan permitivitas ) adalah sebagai berikut:

.

Kapasitansi kapasitor yang dirangkai seri adalah:

secara umum -

,

di mana n adalah jumlah kapasitor;

dalam kasus dua kapasitor -

;

.

Kapasitansi kapasitor yang dihubungkan secara paralel ditentukan sebagai berikut:

secara umum -

C \u003d C 1 + C 2 + ... + C n;

dalam kasus dua kapasitor -

C \u003d C 1 + C 2;

dalam kasus n kapasitor identik dengan kapasitas listrik masing-masing C 1 -

Energi konduktor bermuatan dinyatakan dalam muatan q, potensial dan kapasitas listrik C konduktor sebagai berikut:

.

Energi kapasitor yang bermuatan adalah

,

di mana q adalah muatan kapasitor; C adalah kapasitansi kapasitor; U adalah beda potensial pada pelatnya.

Sebelum mengetahui cara menentukan kekuatan medan listrik, penting untuk memahami esensi dari fenomena ini.

Sifat medan listrik

Muatan bergerak dan tidak bergerak terlibat dalam penciptaan medan listrik. Kehadiran medan dimanifestasikan dalam efeknya yang kuat pada mereka. Selain itu, medan mampu menciptakan induksi muatan yang terletak di permukaan konduktor. Ketika medan dihasilkan oleh muatan stasioner, medan tersebut dianggap sebagai medan listrik stasioner. Nama lain adalah medan elektrostatik. Ini adalah salah satu jenis medan elektromagnetik, yang dengannya semua interaksi gaya yang terjadi antara partikel bermuatan terjadi.

Berapa kuat medan listrik yang diukur dalam

Tegangan - adalah besaran vektor yang memiliki efek gaya pada partikel bermuatan. Nilai didefinisikan sebagai rasio gaya yang diarahkan dari sisinya dengan nilai muatan listrik uji titik pada titik tertentu dari medan ini. Muatan listrik percobaan dimasukkan ke dalam medan listrik dengan sengaja sehingga intensitasnya dapat dihitung.

Selain teori, ada cara praktis untuk menentukan kuat medan listrik:

  1. Dalam medan listrik yang sewenang-wenang, perlu untuk mengambil benda yang mengandung muatan listrik. Dimensi tubuh ini harus lebih kecil dari dimensi tubuh yang menghasilkan medan listrik. Untuk tujuan ini, Anda dapat menggunakan bola logam kecil dengan muatan listrik. Penting untuk mengukur muatan bola dengan elektrometer dan meletakkannya di lapangan. Gaya yang bekerja pada bola harus diseimbangkan dengan dinamometer. Setelah itu, pembacaan yang dinyatakan dalam Newton diambil dari dinamometer. Jika nilai gaya dibagi dengan nilai muatan, maka akan diperoleh nilai tegangan yang dinyatakan dalam volt/meter.
  2. Kuat medan pada titik tertentu, jauh dari muatan pada jarak berapa pun, pertama-tama ditentukan dengan mengukur jarak di antara mereka. Kemudian, nilainya dibagi dengan jarak yang dihasilkan, kuadrat. Koefisien 9*10^9 diterapkan pada hasil.
  3. Dalam sebuah kapasitor, penentuan tegangan dimulai dengan mengukur tegangan antara pelatnya menggunakan voltmeter. Selanjutnya, Anda perlu mengukur jarak antara pelat. Nilai dalam volt dibagi dengan jarak antara pelat dalam meter. Hasil yang diperoleh akan berupa nilai kuat medan listrik.