Elektrisk fältexempel
Fysik / / July 04, 2021
Elektriskt fält: Det kallas utrymmet som bildar en elektriskt laddad kropp.
Fält producerat med en punktavgift: Det kallas det utrymme där en laddning som kan föreställas koncentrerad i en punkt producerar ett elektriskt fält.
Kraftlinjer: De är de linjer som ritas i ett elektriskt fält i ett elektriskt laddat område på ett sådant sätt att de är tangentiella vid det vid varje punkt. Följande egenskaper hos kraftlinjerna bör markeras:
Det finns ingen kraftlinje som börjar eller slutar i utrymmet som omger laddningarna.
Alla kraftlinjer avviker radiellt från de positiva laddningarna, medan de konvergerar radiellt mot de negativa laddningarna.
Kraftlinjer korsar aldrig.
Elektrisk fältintensitet: Det är lika med kvoten för att dividera kraften (F) som mottas av testbelastningen med dess värde (q2), när testbelastningen placeras på den aktuella punkten.
F = N
Vad2= C
E = N / C
k = 9x109 Nm2/ C2
r = m
E = F / q2= (k) q2/ r2
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna den elektriska fältintensiteten för en 3x10 testladdning-8 C tar emot en kraft på 7,2x1 0-10 N.
E = F / q2= 7,2x10-10 N / 3x10-8 C = 2,4 x 10-2 N / C
Elektrisk potentiell energi: Det kallas det arbete som krävs för att flytta en laddning från en punkt till en annan inom ett elektriskt fält.
Elektrisk potential: Det är arbetet som utförs inom ett elektriskt fält för att få elektriska laddningar att passera inom systemet.
Potential vid ett tillfälle: Det är arbetet som tillhandahålls på laddningsenheten för att föra den från en punkt med noll potentiell energi till den betraktade punkten. Enheterna med elektrisk potential är: Volt (V).
W = J
V = V
q = C
V = W / q = q / r
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna arbetet som levereras med en 3x10 elektrisk belastning-8 C som producerar 2,4x102 V.
W = Vq = (2,6x102 V) (3x10-10 C) = 7,8x10-8J
Koncept för potentialskillnaden mellan två punkter, producerad av en punktladdning: Det är arbetet som tillhandahålls för att föra punktbelastningsenheten från en nollpunkt (a) till en andra betraktad punkt (b).
V = V
W = J
q = C
Vb-Vtill= Wab/ q
V = W / q
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna potentialskillnaden som genereras mellan en punktladdning på 6,2x10-9 C rör sig med en kraft på 67 N och avståndet är 2 cm.
I denna typ av problem måste du beräkna arbetet.
W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
Potentialskillnaden bestäms med hänsyn till att laddningen börjar från en nollpunkt.
V = W / q = 1,34 J / 6,2x10-9 C = 2,16x108 V
Arbeta inom ett elektriskt fält: Det är mängden elektrisk potentiell energi som finns i det elektriska fältet.
W = J
V = V
q = C
W = q (V.b-Vtill)
W = qV
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna laddningen som är belägen i ett elektriskt fält där arbetet är lika med 7,9 J och potentialskillnaden för startpunkten på 2,4x1O8 V och slutpunkten är 5,3x108 V.
W = q (V.b-Vtill)
q = W / (V.b-Vtill) = 7,9 J / 5,3 x 108 V-2.4x108 V = 2,72x10-8 C
Elektrisk ström: Det är produkten av potentialskillnaden mellan två punkter i en ledare orsakad av en generator för rörelse av elektroner genom en ledare.
Framström (cd): Det kallas den elektriska strömmen i vilken elektronerna cirkulerar i en riktning (-) till (+), de har också konstant intensitet och de vanligaste exemplen är: batterier och ackumulatorer.
Växelström (ac): Det kallas elektrisk ström där elektronerna ändrar sin känsla ett visst antal gånger, dessutom är intensiteten inte konstant och de vanligaste exemplen är generatorer.
Elektrisk strömintensitet: Det kallas den elektriska laddningen som passerar genom varje sektion av ledaren på en sekund. Dess enheter är förstärkare (A).
l = A
q = C
t = s
l = q / t
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna intensiteten för den elektriska strömmen som genererar en 2,6x10 laddning-8 C i en tid av 25-talet.
l = q / t = 2,6x10-8 C / 25 s = 1,04x10-9 TILL
Spänning: Det är den potentiella skillnaden som härrör från produkten av kretsens motstånd och strömens intensitet. Dess enheter är volt (V).
V = V
l = A
R = W
V = Rl
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna spänningen som genereras av en elektrisk krets som har ett motstånd på 8 ohm och en ström på 12 A.
V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V.
Uthållighet: Det är motståndet mot passage av en elektrisk ström i ett system.
Enheter: Ohms (O).
R = O
V = V
l = A
R = V / l
EXEMPEL PÅ ANVÄNDNINGSPROBLEM:
Beräkna motståndet för en krets som har en spänning på 48 V och en belastning på 12x10-8 C i 3x10-4 s.
l = q / t = 12x10-8 C / 3x10-4 s = 4x10-4 TILL
R = V / l = 48 V / 4x10-4 A = 12 ohm