Hva er elektriske feltlinjer: eiendommer og deres representasjon

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Konseptet med elektriske feltlinjer ble introdusert av Michael Faraday, han ble født 22. september 1791 i London og døde 25. august 1867 i Hampton Court Palace, Molesey. I mange fysikkområder er de elektriske feltene viktige, og innen elektrisk teknologi utnyttes disse felt praktisk talt. Den attraktive kraften mellom elektroner og atomkjernen, de elektriske feltene er ansvarlige. Det elektriske feltets signalstyrke SI-enhet er v / m (volt per meter) og av de tidsvarierende magnetfeltene eller av elektriske ladninger, de elektriske feltene blir opprettet. Den korte forklaringen av elektriske arkiverte linjer og representasjonen av feltlinjer er diskutert.

Hva er elektriske feltlinjer?

Definisjon: En elektrisk feltlinje er definert som et område der en elektrisk ladning opplever en kraft. De ladede gjenstandene kan enten være positive eller negative, de motsatte ladningene tiltrekker hverandre og lignende ladninger frastøter. Feltlinjene er visuelle representasjoner av det elektriske feltet opprettet av en enkelt ladning eller en gruppe ladninger, og det forkortes som E-felt. Dette er et tredimensjonalt konsept, og det kan derfor ikke visualiseres til veldig stor korrekthet i et plan. Bokstaven E representerer den elektriske feltvektoren, og den er tangent til feltlinjen på hvert punkt. Retningen til disse linjene er den samme som retningen til den elektriske feltvektoren.




Elektrisk feltintensitet på grunn av punktavgift og ladegruppe

Den elektriske feltintensiteten på grunn av punktladninger kan oppnås ved å bruke coulombs lov. Den elektriske feltintensiteten på grunn av punktladningen er vist i figuren nedenfor.

Elektrisk feltintensitet på grunn av punkt-ladning

elektrisk feltintensitet på grunn av punkt-ladning



I følge coulombs lov uttrykkes kraften ‘F’ som

F = q * q0/ 4Πε0rtor ̂ ……………………… ekvivalent (1)

Det elektriske feltintensiteten på grunn av en punktladning uttrykkes som.


E = F / q0r ̂ ……………………. likestilling (2)

Erstatning eq (1) i eq (2) får uttrykk for elektrisk feltintensitet sammen med punktladning og lastetest

E = q * q0/ 4Πε0rto* 1 / q0 r ̂

E = q / 4Πε0rtor ̂ ……………… ekv. (3)

Hvor r ̂ er enhetsvektoren

En ligning (3) er den elektriske feltintensiteten på grunn av punktladning sammen med punktladning og testladning. Den elektriske feltintensiteten på grunn av gruppen av ladninger er vist i figuren nedenfor

Electric-Field-Intensity-due-to-Group-of-Charges

elektrisk feltintensitet på grunn av ladegruppe

Hvor q 1,hvato,hva3,hva4,hva5,hva6………. hva n er anklagene og r1,rto,r3,r4,r5,r6………. rn er avstandene.

Den elektriske feltintensiteten på grunn av gruppen av ladninger ved punkt p er gitt av

E = E1+ Eto+ E3+ E4+ ……… + En……………………. ekv. (4)

Som vi vet at den elektriske feltintensiteten på grunn av punktladning uttrykkes på samme måte i ovenstående ligning (3)

ER1= q1/ 4Πε0r1tor ̂1

ERto= qto/ 4Πε0rtotor ̂to

ER3= q3/ 4Πε0r3tor ̂3…………ERn= qn/ 4Πε0rntor ̂n

Innbytter E1,ERto,ER3,ER4,………ERn verdiene i ekv (4) får

E = q1/ 4Πε0r1tor ̂1+ qto/ 4Πε0rtotor ̂to+ q3/ 4Πε0r3tor ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε0rntor ̂n

E = 1/4 °0[hva1/ r1tor ̂1+ qto/ rtotor ̂to+ q3/ r3tor3̂ + ……… .. + qn/ rntor ̂n] …………………………. likestilling (5)

En ligning (5) er den elektriske feltintensiteten på grunn av ladegruppen

Representasjon av feltlinjer

For q> 0: Når q er større enn null (q> 0), er ladningen positiv og feltlinjene er radielt utover. Feltlinjene for q> 0 er vist i figuren nedenfor.

Charge-Greater-Than-Zero

elektrisk feltlinje-for-ladning-større-enn-null

For q<0: Når q er mindre enn null (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.

For-Q-Mindre enn null

for-q-mindre-enn-null

I motsetning til kostnader eller dipole: Representasjonen av feltlinjer for ulikt belastning eller dipol er vist i figuren nedenfor.

elektriske feltlinjer-for-ulikt-ladninger

elektriske feltlinjer-for-ulikt-ladninger

For lignende kostnader

Hvis | q1 | = | q2 |: Hvis ladning q1og qtoer like, nøytrale punktet og feltintensiteten er null for lignende ladninger, og det er i sentrum av q1og qtokostnader.

charge-q1-er-lik-q2

charge-q1-er-lik-q2

Hvis | q1 |> | q2 |: Hvis ladning q1er større enn qto, skifter nøytralpunktet ‘p’ mot ladningen qtoav mindre styrke.

Ensartet elektrisk felt: I det uniforme elektriske feltet starter feltlinjene fra den positive ladningen og går til negativ ladning. Feltlinjene er like store og linjer er parallelle i det ensartede elektriske feltet.

uniform-elektrisk-felt

uniform-elektrisk-felt

Eiendommer

Egenskapene til elektriske feltlinjer er

  • Feltlinjene starter fra positiv ladning og slutter med negativ ladning
  • Feltlinjene er kontinuerlige
  • Feltlinjene krysser seg aldri (Årsak: Hvis de krysser hverandre, vil det være to retninger av et elektrisk felt på det punktet som ikke er mulig)
  • I regionen med det sterke elektriske feltet er linjer veldig nær hverandre, mens det i området med svake elektriske feltlinjer er langt
  • I regionen med ensartet elektrisk feltlinje er det like store parallelle linjer
  • Feltlinjene er alltid normale mot lederens overflate

Regler for tegning av elektriske feltlinjer

Reglene for tegning av feltlinjer er

  • For en gitt gruppe punktladninger stammer feltlinjene alltid fra positiv ladning og ender med en negativ ladning. I tilfelle det er noe overbelastning, vil noen linjer begynne eller slutte på ubestemt tid.
    For eksempel i figuren ovenfor q1er større enn qto. Linjene har opprinnelse i qto, så lad qtoer positiv og i ladningen q1noen linjer kommer uendelig langt unna.
  • Antall linjer tegnet som ender med en negativ ladning eller etterlater en positiv ladning er proporsjonal med størrelsen på ladningen.
    Så høyere ladning flere linjer vil forlate den hvis den er en positiv ladning, eller ender i den hvis den er en negativ ladning.
  • Feltlinjene krysser aldri hverandre

FAQ's

1). Hva er typene elektriske feltlinjer?

Det ensartede elektriske feltet og det ikke-ensartede elektriske feltet er de to typene elektriske feltlinjer. Feltlinjen sies å være et jevnt elektrisk felt når det elektriske feltet er konstant, og sies å være et ikke-ensartet elektrisk felt når feltet er uregelmessig på hvert punkt.

2). Hvordan lager du et elektrisk felt?

Ved stasjonære ladninger produseres det elektriske feltet, og ved bevegelige ladninger produseres magnetfeltet.

3). Hvordan produseres det elektriske feltet?

Det elektriske feltet produseres av de ladede partiklene. I retning av feltet akselererer positive ladninger, og i motsatt retning av feltet akselereres de negativt ladede partiklene.

4). Hva er elektrisk feltintensitet på grunn av punktladninger?

Det elektriske feltintensiteten på grunn av punktladning sammen med punktladning og testladning uttrykkes som

E = q / 4Πε0rtor ̂

Der E er det elektriske feltintensiteten, er r ̂ enhetsvektoren og q er ladningen.

5). Hvordan indikerer elektriske feltlinjer feltets styrke?

Den elektriske feltlinjens styrke avhenger av kildeladningen, og det elektriske feltet er sterkt når feltlinjene er tett sammen.

I denne artikkelen, elektrisk felt intensitet på grunn av punktladning og ladningsgruppe, representasjon av feltlinjer, egenskaper feltlinjer, og regler for tegning av elektriske feltlinjer diskuteres. Her er et spørsmål til deg, hva er en testladning og punktladning i et elektrisk felt?