Mikä on sähkökenttä ja mitä ominaisuuksia sillä on
määritelmä
Ladatun rungon ympärille syntyy sähkökenttä. Yksinkertaisesti sanottuna tämä on kenttä, joka vaikuttaa muihin kehoihin tietyllä voimalla.
Tärkein kvantitatiivinen ominaisuus on sähkökentän voimakkuus. Se on yhtä suuri kuin varaukseen vaikuttavan voiman suhde varauksen suuruuteen. Voima vaikuttaa tiettyyn suuntaan, mikä tarkoittaa, että sähkökentän jännitys on vektorimäärä. Alla näet jännityskaavan:
Sähkökentän kireys toimii suuntaan, joka lasketaan superpositioperiaatteella. Se on:
Alla olevassa kuvassa näet ehdollisen graafisen kuvan kahdesta erilaisesta polariteetista varauksesta ja niiden välisistä sähkökentän voimalinjoista.
Tärkeää! Tärkein edellytys sähkökentän ilmestymiselle on, että rungolla on jonkinlainen varaus. Vasta sitten syntyy sen ympärille kenttä, joka toimii muissa varautuneissa elimissä.
Sähkökentän suuruuden määrittämiseksi yksikkötestauksen ympärillä käyttämällä riipuslakitässä tapauksessa:
Tällaista kenttää kutsutaan myös Coulombiksi.
Toinen tärkeä fyysinen määrä on sähkökentän potentiaali. Tämä ei ole vektorimäärä, vaan skalaarimäärä, se on suoraan verrannollinen varaukseen käytettyyn energiaan:
Tärkeää! Sähkökentän vahvuus ja energiaominaisuudet ovat jännitys ja potentiaali. Tämä on sen tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet.
Se mitataan volteina ja on numeerisesti yhtä suuri kuin EP: n työ siirtäessä varausta tietystä pisteestä äärettömyyteen.
Voit oppia lisää siitä, mikä on sähkökentän voimakkuus video-opetusohjelmasta:
Kenttänäkymät
Kenttiä on useita perustyyppejä sen mukaan, missä niitä on. Tarkastellaan joitain esimerkkejä esiintyvistä kentistä eri tilanteissa.
- Jos varaukset ovat paikallaan, tämä on staattinen kenttä.
- Jos varaukset liikkuvat johtinta pitkin - magneettinen (ei pidä sekoittaa elektronisuihkun kanssa).
- Kiinteiden johtimien ympärille syntyy kiinteä kenttä vakiovirralla.
- Radioaalloissa säteilee sähköinen ja magneettikenttä, jotka sijaitsevat kohtisuorassa tilassa. Tämä tapahtuu, koska kaikki muutokset magneettikentässä aiheuttavat sähkömagneettisuuden esiintymisen suljettujen kenttälinjojen kanssa.
Sähkökentän havaitseminen
Yritimme kertoa sinulle kaikki tärkeät määritelmät ja ehdot sähkökentän olemassaololle yksinkertaisella kielellä. Selvitetään, kuinka se löytää. Magneettinen havaitseminen on helppoa - kompassin avulla.
Voimme havaita sähkökentän jokapäiväisessä elämässä. Me kaikki tiedämme, että jos hierot muoviviivainta hiuksillesi, pienet paperipalat alkavat houkutella niitä. Tämä on sähkökentän vaikutus. Kun irrotat villapaita, kuulet halkeaman ja näet kipinöitä - siinä se on.
Toinen tapa EP: n havaitsemiseksi on asettaa testipanos siihen. Nykyinen kenttä hylkää sen. Tätä käytetään CRT-näytöissä ja vastaavasti oskilloskoopin säteilyputkissa, puhumme tästä myöhemmin.
käytäntö
Mainitsimme jo, että arjessa sähkökenttä ilmenee, kun irrotat villaiset tai synteettiset vaatteet itseltään ja kipinöitä hypätä hiuksen ja hiusten välillä, kun hierot muoviviivainta ja vedät sen pienten paperin päälle, ja heidät kiinnitetään ja niin edelleen. Mutta nämä eivät ole tavanomaisia teknisiä esimerkkejä.
Johtimissa pienin EP aiheuttaa varauskuljettimien liikkumisen ja niiden uudelleen jakautumisen. Dielektrikissa, koska kaistaväli näissä aineissa on suuri, elektronisuihku aiheuttaa varausaineiden liikkumisen vain dielektrisen rikkoutumisen tapauksessa. Puolijohteissa toiminta tapahtuu dielektrisen ja johtimen välillä, mutta pienikaistaväli on välttämätöntä ylittää siirtämällä energiaa, joka on luokkaa 0,3 ... 0,7 eV (germaniumille ja piille).
Jokaisessa talossa on sähköisiä kodinkoneita, mukaan lukien virtalähteet. Heillä on tärkeä osa, joka toimii sähkökentän ansiosta - tämä on kondensaattori. Siinä varaukset pidetään levyillä, jotka erotetaan dielektrisellä materiaalilla, vain sähkökentän toiminnan takia. Alla olevassa kuvassa näet ehdollisen kuvan latauksista kondensaattorilevyillä.
Muita sovelluksia sähkötekniikassa ovat kenttävaikutteiset transistorit tai MOS-transistorit. Toimintaperiaate on jo mainittu heidän nimissään. Niissä toimintaperiaate perustuu STOK-ISTOK: n johtavuuden muutokseen puolijohteessa olevan poikittaissuuntaisen sähkökentän vaikutuksesta, ja MIS: ssä (MOS, MOSFET - sama asia) portti on kokonaan erotettu dielektrisellä kerroksella (oksidilla) johtavasta kanavasta siten, että hilan virtausten vaikutus - LÄHDE on määritelmän mukaan mahdotonta.
Toinen sovellus, joka on jo poistunut jokapäiväisessä elämässä, mutta elää edelleen teollisessa ja laboratoriotekniikassa - elektronisädeputket (CRT: t tai ns. Kuvaputket). Jos yksi vaihtoehdoista, joilla laite siirtää valoa näytön poikki, on sähköstaattinen taipuva järjestelmä.
Yksinkertaisesti sanottuna, eli ase, joka emittoi (emittoi) elektroneja. On olemassa järjestelmä, joka taipuu tämän elektronin haluttuun kohtaan näytössä halutun kuvan saamiseksi. Levyihin syötetään jännitettä, ja emittoituun lentävään elektroniin vaikuttavat vastaavasti Coulombin voimat, sähkökenttä. Kaikki kuvattu tapahtuu tyhjiössä. Sitten levyt levitetään korkeaan jännitteeseen, ja vaakasuuntainen muuntaja ja flyback-muunnin asennetaan sen muodostamiseksi.
Seuraava video selittää lyhyesti ja selvästi, mikä on sähkökenttä ja mitkä ominaisuudet tällä erityisellä aineella on:
Aiheeseen liittyvät materiaalit:
Ladataan ...
