Unitatea de tensiune în si. Câmp electric

Intensitatea câmpului magnetic- (desemnare standard H) este o mărime fizică vectorială egală cu diferența vectorului de inducție magnetică Bși vectorul de magnetizare M.

În SI: , unde μ 0 este constanta magnetică

Care este inducția unui câmp magnetic, relația cu puterea câmpului magnetic în vid.

Inductie magnetica- mărime vectorială, care este o forță caracteristică câmpului magnetic (acțiunea acestuia asupra particulelor încărcate) într-un punct dat din spațiu. Determină forța cu care acționează câmpul magnetic asupra unei sarcini care se mișcă cu o viteză. Unități SI: T

Ce unități de măsură pentru inducția câmpului magnetic cunoașteți?

Tesla(denumirea rusă: Tl; denumire internationala: T) este unitatea SI a inducției câmpului magnetic.

Prin alte unități SI, 1 Tesla se exprimă după cum urmează:

V s/m²

N A −1 m −1

Ce este fluxul magnetic, cum se măsoară?

flux magnetic- flux ca integrală a vectorului de inducţie magnetică prin suprafaţa finită . Definit prin integrala peste suprafață

În SI, unitatea de flux magnetic este Weber (Wb, dimensiunea - V s \u003d kg m² s -2 A -1),

Formulați legea inducției electromagnetice (după Maxwell)

Orice modificare a câmpului magnetic generează un câmp electric vortex în spațiul înconjurător, ale cărui linii de forță sunt închise.

Maxwell a presupus și existența procesului invers:

Câmpul electric care variază în timp generează un câmp magnetic în spațiul înconjurător.

20. Cum este formulată legea inducției electromagnetice conform experimentelor lui Ampere? Ampère experiență instalat interacțiunea conductoarelor cu curentul, atracția conductoarelor paralele cu curent într-un sens și respingerea cu inversul. Puterea interacțiunii a crescut odată cu curentul, lungimea conductorilor și rotația lor la câmp, ca puterea amperuluiF A \u003d IВlsin A. Aici B=Fmax /Il-inducția câmpului magnetic(din lat. inductio - ghidare) - forta maxima care actioneaza asupra unui conductor de 1 m lungime cu un curent de 1 A. Caracterizeaza magnetismul in "tesla", [B] = 1N / 1A. 1m=1Tl (N.Tesla - inventator sârb de inginerie electrică). Inducția magneților obișnuiți este mai mică de 0,01 T, cea a Pământului este de 10 -5 T și mult mai mult pe Soare și stele. Direcția de inducție indică capătul nordic al acului magnetic, în afara magnetului de la polul C la S, curent - în sensul acelor de ceasornic.

Ce este forța electromotoare și cum se măsoară?

Forta electromotoare(EMF) - o mărime fizică care caracterizează munca forțelor externe (nepotențiale) în sursele de curent continuu sau alternativ. Într-un circuit conductor închis, EMF este egal cu munca acestor forțe în deplasarea unei singure sarcini pozitive de-a lungul circuitului.

EMF se măsoară, ca și tensiunea, în volți.

Care este esența regulii lui Lenz?

regula lui Lenz, o regulă pentru determinarea direcției curent de inducție: Curentul inductiv care rezultă din mișcarea relativă a circuitului conductor și a sursei câmpului magnetic are întotdeauna o astfel de direcție încât propriul său flux magnetic compensează modificările fluxului magnetic extern care a provocat acest curent.

Ce este rezistența electrică activă?

Rezistență electrică- o mărime fizică care caracterizează proprietățile unui conductor de a împiedica trecerea curentului electric și este egală cu raportul dintre tensiunea de la capetele conductorului și puterea curentului care circulă prin acesta. Rezistența pentru circuitele de curent alternativ și pentru câmpurile electromagnetice alternative este descrisă în termeni de impedanță și rezistență a undelor. Rezistența (rezistor) se mai numește și componentă radio concepută pentru a fi introdusă în circuitele electrice de rezistență activă.

Rezistența activă sau rezistivă este deținută de un element de circuit în care are loc un proces ireversibil de conversie a energiei electrice în energie termică.

Ce este capacitatea electrică?

Capacitate electrică- o caracteristică a unui conductor, o măsură a capacității acestuia de a acumula o sarcină electrică. Unde Q- taxa, U- potenţialul conductorului.

Ce este inductanța?

Inductanţă(sau coeficientul de autoinducție) - coeficient de proporționalitate între curentul electric care circulă în orice circuit închis și fluxul magnetic creat de acest curent prin suprafață, a cărui margine este acest circuit. - flux magnetic, eu- curent în circuit, L- inductanță.

O sarcină electrică plasată într-un anumit punct al spațiului schimbă proprietățile spațiului respectiv. Adică, sarcina generează un câmp electric în jurul ei. Un câmp electrostatic este un tip special de materie.

Câmpul electrostatic care există în jurul corpurilor încărcate nemișcate acționează asupra sarcinii cu o anumită forță, în apropierea sarcinii este mai puternică.
Câmpul electrostatic nu se modifică în timp.
Puterea caracteristică a câmpului electric este intensitatea

Intensitatea câmpului electric într-un punct dat este o mărime fizică vectorială egală numeric cu forța care acționează asupra unei unități de sarcină pozitivă plasată într-un punct dat al câmpului.

Dacă o sarcină de test este acționată de forțe de la mai multe sarcini, atunci aceste forțe sunt independente de principiul suprapunerii forțelor, iar rezultanta acestor forțe este egală cu suma vectorială a forțelor. Principiul suprapunerii (suprapunerii) câmpurilor electrice: Puterea câmpului electric al unui sistem de sarcini într-un punct dat din spațiu este egală cu suma vectorială a intensităților câmpurilor electrice create într-un punct dat din spațiu de fiecare încărcarea sistemului separat:

sau

Câmpul electric este reprezentat grafic folosind linii de forță.

Liniile de forță (liniile de intensitate a câmpului electric) se numesc drepte, tangente la care în fiecare punct al câmpului coincid cu direcția vectorului de intensitate într-un punct dat.

Liniile de forță încep cu o sarcină pozitivă și se termină cu una negativă (Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice ale sarcinilor punctiforme.).


Densitatea liniilor de tensiune caracterizează intensitatea câmpului (cu cât liniile sunt mai dense, cu atât câmpul este mai puternic).

Câmpul electrostatic al unei sarcini punctiforme este neuniform (câmpul este mai puternic mai aproape de sarcină).

Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice ale infinitelor plane încărcate uniform.
Câmpul electrostatic al infinitelor plane încărcate uniform este uniform. Un câmp electric a cărui intensitate este aceeași în toate punctele se numește omogen.

Liniile de forță ale câmpurilor electrostatice a două sarcini punctiforme.

Potenţial - energie caracteristică câmpului electric.

Potenţial- o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre energia potențială pe care o are o sarcină electrică într-un punct dat al câmpului electric și mărimea acestei sarcini.
Potențialul arată ce energie potențială va avea o unitate de sarcină pozitivă plasată într-un anumit punct al câmpului electric. φ=W/q
unde φ este potențialul într-un punct dat al câmpului, W este energia potențială a sarcinii într-un punct dat al câmpului.
Pentru unitatea de măsură a potențialului în sistemul SI, luați [φ] = V(1V = 1J/C)
Unitatea de potențial este luată ca potențial într-un astfel de punct, pentru a se deplasa la care de la infinit o sarcină electrică de 1 C, este necesar să facă un lucru egal cu 1 J.
Având în vedere câmpul electric creat de sistemul de sarcini, ar trebui folosit pentru a determina potențialul câmpului principiul suprapunerii:
Potențialul câmpului electric al unui sistem de sarcini într-un punct dat din spațiu este egal cu suma algebrică a potențialelor câmpurilor electrice create într-un punct dat din spațiu de fiecare sarcină a sistemului separat:

Se numește o suprafață imaginară în care potențialul ia aceeași valoare în toate punctele suprafata echipotentiala. Când se deplasează o sarcină electrică dintr-un punct în punct de-a lungul suprafeței echipotențiale, energia acesteia nu se modifică. Se poate construi un număr infinit de suprafețe echipotențiale pentru un câmp electrostatic dat.
Vectorul intensitate în fiecare punct al câmpului este întotdeauna perpendicular pe suprafața echipotențială trasată prin punctul dat al câmpului.

INCARCARE ELECTRICA. PARTICILE ELEMENTARE.

Incarcare electrica q - mărime fizică care determină intensitatea interacţiunii electromagnetice.

[q] = l Cl (Coulomb).

Atomii sunt formați din nuclee și electroni. Nucleul conține protoni încărcați pozitiv și neutroni neîncărcați. Electronii poartă o sarcină negativă. Numărul de electroni dintr-un atom este egal cu numărul de protoni din nucleu, deci atomul în ansamblu este neutru.

Sarcina oricărui organism: q = ±Ne, unde e \u003d 1,6 * 10 -19 C este sarcina elementară sau minimă posibilă (sarcina electronică), N- numărul de electroni în exces sau lipsă. Într-un sistem închis, suma algebrică a sarcinilor rămâne constantă:

q 1 + q 2 + … + q n = const.

O sarcină electrică punctiformă este un corp încărcat ale cărui dimensiuni sunt de multe ori mai mici decât distanța până la un alt corp electrificat care interacționează cu acesta.

legea lui Coulomb

Două sarcini electrice cu punct fix în vid interacționează cu forțele direcționate de-a lungul unei linii drepte care leagă aceste sarcini; modulele acestor forțe sunt direct proporționale cu produsul sarcinilor și invers proporționale cu pătratul distanței dintre ele:

Factorul de proporționalitate

unde este constanta electrică.

unde 12 este forța care acționează de la a doua sarcină la prima și 21 - de la prima la a doua.

CÂMP ELECTRIC. TENSIUNE

Faptul interacțiunii sarcinilor electrice la distanță poate fi explicat prin prezența unui câmp electric în jurul lor - un obiect material, continuu în spațiu și capabil să acționeze asupra altor sarcini.

Câmpul sarcinilor electrice nemișcate se numește electrostatic.

Caracteristica câmpului este intensitatea acestuia.

Intensitatea câmpului electric la un punct dat este un vector al cărui modul este egal cu raportul dintre forța care acționează asupra unei sarcini punctuale pozitive și mărimea acestei sarcini, iar direcția coincide cu direcția forței.

Intensitatea câmpului unei sarcini punctiforme Q pe distanta r din ea este egal cu

Principiul suprapunerii câmpurilor

Intensitatea câmpului sistemului de sarcini este egală cu suma vectorială a intensităților câmpului fiecăreia dintre sarcinile sistemului:

Constanta dielectrică mediu este egal cu raportul dintre intensitățile câmpului în vid și în materie:

Arată de câte ori substanța slăbește câmpul. Legea lui Coulomb pentru două sarcini punctuale qși Q situat la distanta rîntr-un mediu cu o permitivitate:

Puterea câmpului la distanță r din sarcina Q este egal cu

ENERGIA POTENȚIALĂ A UNUI CORPS ÎNCĂRCAT ÎNTR-UN CÂMP ELECTRIC STATIC HOMOGEN

Între două plăci mari, încărcate cu semne opuse și situate în paralel, plasăm o sarcină punctiformă q.

Deoarece câmpul electric dintre plăci cu intensitate este uniform, atunci forța acționează asupra sarcinii în toate punctele F = qE, care, atunci când o sarcină se mișcă pe o distanță, funcționează

Acest lucru nu depinde de forma traiectoriei, adică atunci când se deplasează sarcina q de-a lungul unei linii arbitrare L munca va fi la fel.

Lucrarea unui câmp electrostatic în deplasarea unei sarcini nu depinde de forma traiectoriei, ci este determinată exclusiv de stările inițiale și finale ale sistemului. Acesta, ca și în cazul câmpului gravitațional, este egal cu modificarea energiei potențiale, luată cu semnul opus:

Dintr-o comparație cu formula anterioară, se poate observa că energia potențială a unei sarcini într-un câmp electrostatic uniform este:

Energia potențială depinde de alegerea nivelului zero și, prin urmare, nu are o semnificație profundă în sine.

POTENȚIAL ȘI TENSIUNE DE CÂMP ELECTROSTATIC

Potenţial se numește un câmp, al cărui lucru, atunci când se deplasează dintr-un punct al câmpului în altul, nu depinde de forma traiectoriei. Potențialul sunt câmpul gravitațional și câmpul electrostatic.

Lucrul efectuat de câmpul potențial este egal cu modificarea energiei potențiale a sistemului, luată cu semnul opus:

Potenţial- raportul dintre energia potențială a sarcinii din câmp și valoarea acestei sarcini:

Potențialul câmpului omogen este egal cu

Unde d- distanța numărată de la un nivel zero.

Energia de interacțiune potențială a sarcinii q este egal cu câmpul.

Prin urmare, munca câmpului pentru a muta sarcina dintr-un punct cu un potențial φ 1 într-un punct cu un potențial φ 2 este:

Valoarea se numește diferență de potențial sau tensiune.

Tensiunea sau diferența de potențial dintre două puncte este raportul dintre munca câmpului electric pentru a muta sarcina de la punctul de pornire la punctul final la valoarea acestei sarcini:

[U]=1J/Cl=1V

FORTAȚIA CÂMPULUI ȘI DIFERENȚA DE POTENȚIAL

Când mutați încărcarea q de-a lungul liniei de forță a câmpului electric cu o putere pe o distanță Δ d, câmpul funcționează

Deoarece, prin definiție, obținem:

Prin urmare, puterea câmpului electric este egală cu

Deci, puterea câmpului electric este egală cu modificarea potențialului atunci când se deplasează de-a lungul liniei de forță pe unitatea de lungime.

Dacă o sarcină pozitivă se mișcă în direcția liniei câmpului, atunci direcția forței coincide cu direcția mișcării, iar munca câmpului este pozitivă:

Apoi, adică tensiunea este direcționată în direcția potențialului de scădere.

Tensiunea se măsoară în volți pe metru:

[E]=1 B/m

Intensitatea câmpului este de 1 V/m dacă tensiunea dintre două puncte ale liniei de câmp, situate la o distanță de 1 m, este de 1 V.

CAPACITATE ELECTRICA

Dacă măsurăm independent sarcina Q, raportate organismului, și potențialul său φ, se poate constata că acestea sunt direct proporționale între ele:

Valoarea C caracterizează capacitatea conductorului de a acumula o sarcină electrică și se numește capacitatea electrică. Capacitatea unui conductor depinde de dimensiunea, forma și proprietățile electrice ale mediului.

Capacitatea electrică a doi conductori este raportul dintre sarcina unuia dintre ei și diferența de potențial dintre ei:

capacitatea corpului este 1 F dacă, atunci când îi este comunicată o sarcină de 1 C, acesta capătă un potențial de 1 V.

CONDENSATORI

Condensator- doi conductori separati de un dielectric, care servesc la acumularea unei sarcini electrice. Sarcina unui condensator este înțeleasă ca modulul de încărcare al uneia dintre plăcile sau plăcile sale.

Capacitatea unui condensator de a stoca o sarcină este caracterizată de o capacitate electrică, care este egală cu raportul dintre sarcina condensatorului și tensiunea:

Capacitatea unui condensator este de 1 F dacă, la o tensiune de 1 V, sarcina lui este de 1 C.

Capacitatea unui condensator plat este direct proporțională cu aria plăcilor S, permitivitatea mediului și este invers proporțională cu distanța dintre plăci d:

ENERGIA UNUI CONDENSATOR ÎNCĂRCAT.

Experimente precise arată asta W=CU2/2

pentru că q=CU, apoi

Densitatea energiei câmpului electric

Unde V=Sd este volumul ocupat de câmpul din interiorul condensatorului. Având în vedere că capacitatea unui condensator plat

și tensiunea de pe căptușelile sale U=Ed

primim:

Exemplu. Un electron, care se deplasează într-un câmp electric de la punctul 1 până la punctul 2, și-a mărit viteza de la 1000 la 3000 km/s. Determinați diferența de potențial dintre punctele 1 și 2.

legea lui Coulomb:

unde F este forța de interacțiune a două sarcini punctiforme q 1 și q 2; r este distanța dintre sarcini;  este constanta dielectrică a mediului;  0 - constantă electrică

.

Legea conservării sarcinii:

,

Unde este suma algebrică a sarcinilor incluse în sistemul izolat; n este numărul de sarcini.

Puterea și potențialul câmpului electrostatic:

;
, sau
,

Unde este forța care acționează asupra unei sarcini pozitive punctuale q 0 plasată într-un punct dat al câmpului; P este energia potențială a sarcinii; Și ∞ este munca cheltuită pentru a muta sarcina q 0 dintr-un punct dat al câmpului la infinit.

Fluxul vectorului de tensiune câmp electric:

a) printr-o suprafață arbitrară S plasată într-un câmp neomogen:

, sau
,

unde  este unghiul dintre vectorul intensitate si normal la elementul de suprafață; dS este aria elementului de suprafață; E n este proiecția vectorului de stres pe normală;

b) printr-o suprafață plană plasată într-un câmp electric uniform:

.

Fluxul vectorului de tensiune printr-o suprafață închisă

(integrarea se realizează pe toată suprafața).

Teorema Ostrogradsky-Gauss. Curgerea vectorului intensitate prin orice suprafață închisă care acoperă sarcinile q1, q2, ..., qn, -

,

Unde este suma algebrică a sarcinilor închise în interiorul unei suprafețe închise; n este numărul de încărcări.

Intensitatea câmpului electrostatic creat de o sarcină punctiformă q la o distanță r de sarcină, -

.

Puterea câmpului electric creat de o sferă cu raza R și purtând o sarcină q, la o distanță r de centrul sferei este următoarea:

în interiorul sferei (r R) E=0;

pe suprafața sferei (r=R)
;

în afara sferei (r  R)
.

Principiul suprapunerii (suprapunerii) câmpurilor electrostatice, conform căruia intensitatea a câmpului rezultat creat de două (sau mai multe) sarcini punctiforme este egală cu suma vectorială (geometrică) a puterilor câmpurilor adăugate, este exprimată prin formula

În cazul a două câmpuri electrice cu puteri și valoarea absolută a vectorului intensitate este

unde  este unghiul dintre vectori și .

Intensitatea câmpului creat de un fir (sau cilindru) infinit de lung și uniform încărcat la o distanță r de axa sa este

,

unde  este densitatea de sarcină liniară.

Densitatea de sarcină liniară este o valoare egală cu raportul său la lungimea filetului (cilindrului):

.

Intensitatea câmpului creat de un plan infinit încărcat uniform este

,

unde  este densitatea de sarcină la suprafață.

Densitatea de sarcină la suprafață este o valoare egală cu raportul dintre sarcina distribuită pe suprafață și aria acesteia:

.

Intensitatea câmpului creat de două plane infinite și paralele, încărcate uniform și diferit, cu aceeași valoare absolută a densității suprafeței  a sarcinii (câmpul unui condensator plat) -

.

Formula de mai sus este valabilă atunci când se calculează intensitatea câmpului dintre plăcile unui condensator plat (în partea sa din mijloc) numai dacă distanța dintre plăci este mult mai mică decât dimensiunile liniare ale plăcilor condensatorului.

deplasare electrică asociată cu tensiunea raportul câmpului electric

,

care este valabil numai pentru dielectricii izotropi.

Potențialul unui câmp electric este o mărime egală cu raportul dintre energia potențială și o sarcină pozitivă punctuală plasată într-un punct dat al câmpului:

.

Cu alte cuvinte, potențialul câmpului electric este o valoare egală cu raportul dintre munca forțelor câmpului pentru a muta o sarcină punctuală pozitivă dintr-un punct dat al câmpului la infinit la valoarea acestei sarcini:

.

Potențialul câmpului electric la infinit este considerat condiționat egal cu zero.

Potențialul câmpului electric creat de o sarcină punctiformă q pe

distanța r de la sarcină, –

.

Potențialul câmpului electric creat de o sferă metalică având raza R și purtând o sarcină q, la o distanță r de centrul sferei este următorul:

în interiorul sferei (r  R)
;

pe suprafața unei sfere (r = R)
;

în afara sferei (r  R)
.

În toate formulele date pentru potențialul unei sfere încărcate,  este permisivitatea unui dielectric infinit omogen care înconjoară sfera.

Potențialul câmpului electric format dintr-un sistem de n sarcini punctuale într-un punct dat, în conformitate cu principiul suprapunerii câmpurilor electrice, este egal cu suma algebrică a potențialelor.
, creat de taxe punctuale individuale
:

.

Energia W de interacțiune a unui sistem de sarcini punctuale
este determinată de munca pe care o poate face acest sistem atunci când sunt îndepărtate unul față de celălalt la infinit și este exprimat prin formula

,

Unde - potențial de câmp creat de toate (n-1) sarcini (cu excepția i-a) în punctul în care este situată sarcina .

Potențialul este legat de intensitatea câmpului electric prin relație

.

În cazul unui câmp electric cu simetrie sferică, această relație este exprimată prin formula

,

sau sub formă scalară

.

În cazul unui câmp omogen, i.e. câmp, a cărui intensitate în fiecare dintre punctele sale este aceeași atât ca valoare absolută, cât și ca direcție, -

,

unde  1 și  2 sunt potențialele punctelor a două suprafețe echipotențiale; d este distanța dintre aceste suprafețe de-a lungul liniei electrice de forță.

Lucrul efectuat de câmpul electric la deplasarea unei sarcini punctiforme q dintr-un punct al câmpului, având un potențial  1, în altul, având un potențial  2, este egal cu

, sau
,

unde E este proiecția vectorială la direcția de mișcare;
- mișcarea.

În cazul unui câmp omogen, ultima formulă ia forma

,

Unde - deplasarea; - unghiul dintre directiile vectorului și în mișcare .

Un dipol este un sistem de sarcini în două puncte (egale în valoare absolută și opuse în semn) situate la o anumită distanță una de cealaltă.

Moment electric dipolul este un vector direcționat de la o sarcină negativă la una pozitivă, egal cu produsul sarcinii pe vector , tras de la o sarcină negativă la una pozitivă, și numit braț dipol, adică

.

Un dipol se numește dipol punctual dacă brațul său mult mai mică decât distanța r de la centrul dipolului până la punctul în care ne interesează acțiunea dipolului (  r), vezi fig. unu.

Intensitatea câmpului unui dipol punctual:

,

unde p este momentul electric al dipolului; r este valoarea absolută a vectorului rază trasă din centrul dipolului până la punctul în care intensitatea câmpului ne interesează;  - unghiul dintre vectorul rază și umăr dipol.

Intensitatea câmpului unui punct dipol într-un punct situat pe axa dipolului

(=0), se găsește prin formula

;

într-un punct perpendicular pe braţul dipolului reconstruit de la mijlocul acestuia
, - conform formulei

.

Potențialul de câmp al unui dipol punct într-un punct situat pe axa dipolului (=0) este

,

și într-un punct situat pe perpendicular pe brațul dipolului, reconstruit de la mijlocul acestuia
, –

Puterea și potențialul unui dipol nepunctual sunt determinate în același mod ca și pentru un sistem de sarcini.

Momentul mecanic care acționează asupra unui dipol cu ​​moment electric p, plasat într-un câmp electric uniform cu puterea E, este

, sau
,

unde  este unghiul dintre direcţiile vectorilor și .

Capacitatea unui conductor sau condensator solitar este

,

unde q este sarcina transmisă conductorului;  este modificarea potențialului cauzată de această sarcină.

Capacitatea unei sfere conducătoare solitare cu raza R, situată într-un mediu infinit cu o permitivitate , este

.

Dacă sfera este goală și umplută cu un dielectric, atunci capacitatea sa nu se schimbă.

Capacitatea electrică a unui condensator plat:

,

unde S este aria fiecărei plăci de condensator; d este distanța dintre plăci;  - permitivitatea dielectricului care umple spaţiul dintre plăci.

Capacitatea unui condensator plat umplut cu n straturi de dielectric cu grosimea d i și permittivitatea  i fiecare (condensator stratificat) este

.

Capacitatea unui condensator sferic (două sfere concentrice cu raza R 1 și R 2, spațiul dintre care este umplut cu un dielectric cu o permitivitate ) este următoarea:

.

Capacitatea condensatoarelor conectate în serie este:

în general -

,

unde n este numărul de condensatori;

în cazul a doi condensatori -

;

.

Capacitatea condensatoarelor conectate în paralel se determină după cum urmează:

în general -

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

în cazul a doi condensatori -

C \u003d C 1 + C 2;

în cazul n condensatoare identice cu capacitate electrică C 1 fiecare -

Energia unui conductor încărcat se exprimă în termeni de sarcină q, potențial  și capacitatea electrică C a conductorului după cum urmează:

.

Energia unui condensator încărcat este

,

unde q este sarcina condensatorului; C este capacitatea condensatorului; U este diferența de potențial pe plăcile sale.

Înainte de a afla cum să determinați puterea unui câmp electric, este imperativ să înțelegeți esența acestui fenomen.

Proprietățile câmpului electric

Sarcinile mobile și imobile sunt implicate în crearea unui câmp electric. Prezența câmpului se manifestă prin efectul său puternic asupra lor. În plus, câmpul este capabil să creeze inducția de sarcini situate pe suprafața conductorilor. Când un câmp este generat de sarcini staționare, acesta este considerat un câmp electric staționar. Un alt nume este câmp electrostatic. Este una dintre varietățile câmpului electromagnetic, cu ajutorul căruia au loc toate interacțiunile de forță care apar între particulele încărcate.

În ce măsură se măsoară intensitatea câmpului electric

Tensiunea - este o mărime vectorială care are un efect de forță asupra particulelor încărcate. Valoarea este definită ca raportul dintre forța direcționată din partea sa și valoarea unei sarcini electrice de testare punctuală într-un anumit punct al acestui câmp. O sarcină electrică de probă este introdusă intenționat în câmpul electric, astfel încât intensitatea să poată fi calculată.

Pe lângă teorie, există modalități practice de a determina intensitatea câmpului electric:

  1. Într-un câmp electric arbitrar, este necesar să se ia un corp care conține o sarcină electrică. Dimensiunile acestui corp trebuie să fie mai mici decât dimensiunile corpului cu care este generat câmpul electric. În acest scop, puteți folosi o minge mică de metal cu încărcare electrică. Este necesar să măsurați sarcina mingii cu un electrometru și să o plasați în câmp. Forța care acționează asupra mingii trebuie echilibrată cu un dinamometru. După aceea, citirile exprimate în Newtoni sunt luate de la dinamometru. Dacă valoarea forței este împărțită la valoarea încărcăturii, atunci se va obține valoarea tensiunii, exprimată în volți/metru.
  2. Intensitatea câmpului într-un anumit punct, îndepărtat de sarcină la orice lungime, este mai întâi determinată prin măsurarea distanței dintre ele. Apoi, valoarea este împărțită la distanța rezultată, la pătrat. Coeficientul 9*10^9 se aplică rezultatului.
  3. Într-un condensator, determinarea tensiunii începe cu măsurarea tensiunii dintre plăcile sale folosind un voltmetru. Apoi, trebuie să măsurați distanța dintre plăci. Valoarea în volți este împărțită la distanța dintre plăci în metri. Rezultatul obținut va fi valoarea intensității câmpului electric.