Przykład pola elektrycznego

Pole elektryczne: Nazywa się to przestrzenią, która tworzy ciało naładowane elektrycznie.
Pole wytwarzane przez ładunek punktowy: Nazywa się to przestrzenią, w której ładunek, który można sobie wyobrazić skoncentrowany w punkcie, wytwarza pole elektryczne.
Linie siły: Są to te linie narysowane w polu elektrycznym obszaru naładowanego elektrycznie w taki sposób, że są do niego styczne w każdym punkcie. Należy podkreślić następujące właściwości linii sił:
Nie ma linii sił, która zaczyna się lub kończy w przestrzeni otaczającej ładunki.
Wszystkie linie sił odbiegają promieniście od ładunków dodatnich, podczas gdy zbiegają się promieniowo w kierunku ładunków ujemnych.
Linie sił nigdy się nie przecinają.
Natężenie pola elektrycznego: Jest równa ilorazowi siły (F) otrzymanej przez obciążenie próbne przez jej wartość (q₂), gdy obciążenie próbne jest umieszczone w rozważanym punkcie.

F = N
co₂= C
E = N / C
k = 9x10⁹ Nm²/ C²
r = m

E = F / q²= (k) q²/ r²

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:
Oblicz natężenie pola elektrycznego ładunku testowego 3x10^-8 C przyjmujące siłę 7,2x1 0^-10 N.

E = F / q₂= 7,2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2,4 x 10^-2 N / C

Elektryczna energia potencjalna: Nazywa się to pracą niezbędną do przeniesienia ładunku z jednego punktu do drugiego w polu elektrycznym.
Potencjał elektryczny: Jest to praca wykonywana w polu elektrycznym w celu przejścia ładunków elektrycznych w systemie.
Potencjał w jednym punkcie: Jest to praca dostarczana na jednostkę ładunku, aby doprowadzić ją z punktu o zerowej energii potencjalnej do rozważanego punktu. Jednostki potencjału elektrycznego to: Wolty (V).

W = J
V = V
q = C

V = W / q = q / r

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:

Oblicz pracę dostarczoną przy obciążeniu elektrycznym 3x10^-8 C, który wytwarza 2,4x10² V.
W = Vq = (2,6x10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7,8x10^-8jot
Pojęcie różnicy potencjałów między dowolnymi dwoma punktami, wytworzonej przez ładunek punktowy: Jest to praca dostarczana w celu doprowadzenia jednostki obciążenia punktowego z punktu zerowego (a) do drugiego rozważanego punktu (b).

V = V
W = J
q = C

V_b-V_do= W_ab/ q

V = W / q

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:

Oblicz różnicę potencjałów, która jest generowana między ładunkiem punktowym 6,2x10^-9 C porusza się z siłą 67 N, a odległość wynosi 2 cm.
W tego typu problemie trzeba obliczyć pracę.

W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
Różnica potencjałów jest określana biorąc pod uwagę, że ładunek zaczyna się od punktu zerowego.

V = W / q = 1,34 J / 6,2x10^-9 C = 2,16x10⁸ V

Praca w polu elektrycznym: Jest to ilość energii potencjalnej elektrycznej znajdującej się w polu elektrycznym.

W = J
V = V
q = C

W = q (V_b-V_do)
W = qV

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:

Oblicz ładunek, który znajduje się w polu elektrycznym, w którym praca jest równa 7,9 J, a różnica potencjałów punktu początkowego 2,4x1O⁸ V, a punkt końcowy to 5,3x10⁸ V.

W = q (V_b-V_do)
q = W / (V_b-V_do) = 7,9 J / 5,3 x 10⁸ V-2,4x10⁸ V = 2,72x10^-8 do

Prąd elektryczny: Jest to iloczyn różnicy potencjałów między dwoma punktami przewodnika wywołanej przez generator ruchu elektronów przez przewodnik.
Prąd przewodzenia (cd): Nazywa się to prądem elektrycznym, w którym elektrony krążą w jednym kierunku (-) do (+), mają również stałe natężenie, a najczęstszymi przykładami są: baterie i akumulatory.
Prąd przemienny (AC): Nazywa się to prądem elektrycznym, w którym elektrony zmieniają swój sens określoną liczbę razy, dodatkowo natężenie nie jest stałe i najczęstszymi przykładami są generatory.
Natężenie prądu elektrycznego: Nazywa się to ładunkiem elektrycznym, który przechodzi przez każdy odcinek przewodnika w ciągu jednej sekundy. Jego jednostki to ampery (A).

l = A
q = C
t = s

l = q / t

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:
Oblicz natężenie prądu elektrycznego, który generuje ładunek 2,6x10^-8 C w czasie 25s.

l = q / t = 2,6x10^-8 C / 25 s = 1,04x10^-9 DO

Napięcie: Jest to różnica potencjałów wynikająca z iloczynu rezystancji obwodu i natężenia prądu. Jego jednostki to wolty (V).

V = V
l = A
R = W

V = Rl

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:

Oblicz napięcie generowane przez obwód elektryczny o rezystancji 8 omów i prądzie 12 A.

V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V

Wytrzymałość: Jest to sprzeciw wobec przepływu prądu elektrycznego w systemie.
Jednostki: Omy (O).
R = O
V = V
l = A

R = V / l

PRZYKŁAD PROBLEMU APLIKACJI:
Oblicz rezystancję obwodu o napięciu 48 V i obciążeniu 12x10^-8 C w 3x10^-4 s.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 DO
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 omów