- Điện trường là gì?
- Lịch sử của điện trường
- Đơn vị điện trường
- Công thức điện trường
- Cường độ điện trường
- Ví dụ về điện trường
Chúng tôi giải thích điện trường là gì, lịch sử phát hiện ra nó, cách đo cường độ của nó và công thức của nó là gì.
Điện trường là gì?
Điện trường là một trường vật lý hoặc khu vực của không gian tương tác với các điện tích hoặc các vật được tích điện bởi một lực điện. Sự thể hiện của anh ấy bằng mộtmô hình mô tả cách thức mà các cơ quan và hệ thống khác nhau có bản chất điện tương tác với nó.
Nói theo thuật ngữ vật lý, nó là một trường vectơ trong đó sạc điện Một (q) cho trước chịu tác dụng của lực điện (F).
Các điện trường này có thể là kết quả của sự hiện diện của các điện tích, hoặc của từ trường , như được chứng minh bằng thí nghiệm của các nhà khoa học người Anh Michel Faraday và James C.Maxwell.
Vì lý do đó, điện trường, theo quan điểm vật lý đương đại, được coi cùng với từ trường để tạo thành điện từ trường.
Do đó, điện trường là vùng không gian đã bị biến đổi bởi sự hiện diện của điện tích. Nếu điện tích này là dương, nó tạo ra các đường sức điện trường "tăng" trong điện tích và kéo dài ra ngoài theo hướng xuyên tâm. Mặt khác, nếu điện tích là âm, các đường sức "chết" trên điện tích. Nếu một điện tích tiếp cận vùng không gian nơi tồn tại điện trường, nó sẽ chịu một lực điện địa chỉ và ý nghĩa.
Lịch sử của điện trường
Khái niệm điện trường lần đầu tiên được đề xuất bởi Michel Faraday, xuất phát từ nhu cầu giải thích hoạt động của lực điện ở khoảng cách xa. Hiện tượng này là chìa khóa trong cuộc chứng minh cảm ứng điện từ của ông vào năm 1831, do đó xác minh mối liên hệ giữa từ tính Yđiện lực.
Một đóng góp sau này cho điện trường là của James Maxwell, người có phương trình mô tả nhiều khía cạnh của động lực điện của các trường này, đặc biệt là trong Lý thuyết trường điện từ động.
Đơn vị điện trường
Điện trường không thể đo trực tiếp, với bất kỳ loại thiết bị nào. Nhưng có thể quan sát ảnh hưởng của nó đối với tải đặt ở vùng lân cận của nó, tức là có thể đo lực lượng tác dụng lên tải (cường độ). Newton / coulomb (N / C) được sử dụng cho việc này.
Công thức điện trường
Phương trình liên hệ giữa điện trường E với lực mà nó tác dụng lên điện tích q được cho bởi phương trình sau:
F = qE
Trong đó F là lực điện tác dụng lên điện tích q đặt trong trường có cường độ E. Lưu ý rằng cả F và E đều là các đại lượng vectơ, có nghĩa và hướng.
Từ đó, có thể tiến bộ về mặt toán học bằng cách kết hợp Định luật Coulomb, thu được rằng E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, trong đó ȓi là các vectơ đơn vị đánh dấu hướng của đường thẳng hợp nhất mỗi tích qi với mỗi điện tích q.
Cường độ điện trường
Cường độ điện trường là đại lượng vectơ đặc trưng cho lực điện F tác dụng lên một điện tích xác định với lượng chính xác là Newton / Coulomb (N / C).Độ lớn này thường được gọi đơn giản là "điện trường", bởi vì bản thân trường không thể đo được, nhưng tác dụng của nó lên một điện tích nhất định.
Để tính nó, công thức F = q.E được sử dụng, có tính đến rằng nếu điện tích dương (q> 0) thì lực điện sẽ cùng dấu với trường và q sẽ chuyển động cùng chiều; trong khi nếu điện tích âm (q <0), mọi thứ sẽ diễn ra theo chiều ngược lại.
Ví dụ về điện trường
Một ví dụ đơn giản để tính cường độ của điện trường là:
Nếu ta đưa một điện tích có kích thước 5 × 10-6 C vào một điện trường đều tác dụng một lực 0,04 N thì trường này tác dụng với cường độ nào?
Áp dụng công thức E = F / q, ta có E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8.000 N / C.