Электрическое поле | это… Что такое Электрическое поле?
Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика — напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда. Направление вектора напряженности совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд.
В классической физике, применимой при рассмотрении крупномасштабных (больше размера атома) взаимодействий, электрическое поле рассматривается как одна из составляющих единого электромагнитного поля и проявление электромагнитного взаимодействия.
В классической физике система уравнений Максвелла описывает взаимодействие электрического поля, магнитного поля и воздействие зарядов на эту систему полей.
Сила Лоренца описывает воздействие электромагнитного поля на частицу.
Эффект поля заключается в том, что при воздействии электрического поля на поверхность электропроводящей среды в её приповерхностном слое изменяется концентрация свободных носителей заряда. Этот эффект лежит в основе работы полевых транзисторов.
Основным действием электрического поля является силовое воздействие
Содержание
|
1 Однородное полеЭнергия электрического поля
Основная статья: Электромагнитная энергия
Электрическое поле обладает энергией. Плотность этой энергии определяется величиной поля и может быть найдена по формуле
где E — напряжённость электрического поля, D — индукция электрического поля.
Классификация
Однородное поле
Направление линий напряжённости между двумя разнозаряженными пластинами
Однородное поле — это электрическое поле, в котором напряжённость одинакова по модулю и направлению во всех точках пространства. Приблизительно однородным является поле между двумя разноимённо заряженными плоскими металлическими пластинами.
Наблюдение электрического поля в быту
Для того, чтобы создать электрическое поле, необходимо создать электрический заряд. Натрите какой-нибудь диэлектрик о шерсть или что-нибудь подобное, например, пластиковую ручку о собственные чистые волосы. На ручке создастся заряд, а вокруг — электрическое поле. Заряженная ручка будет притягивать к себе мелкие обрывки бумаги. Если натирать о шерсть предмет большей ширины, например, резиновую ленту, то в темноте можно будет видеть мелкие искры, возникающие вследствие электрических разрядов.
Электрическое поле часто возникает возле телевизионного экрана (относится к телевизорам с ЭЛТ) при включении или выключении телеприёмника. Это поле можно почувствовать по его действию на волоски на руках или лице.
Электрическое поле внутри проводников с избыточными зарядами
Из опытов, приводимых в электростатике, известно, что избыточные заряды привнесённые в проводник извне, перемещаются к поверхности проводника и остаются у поверхности проводника.
Само перемещение избыточных зарядов к поверхности проводника свидетельствует о наличии электрического поля внутри проводника в период перемещения к поверхности проводника.
Электрическое поле внутри проводников с недостатком собственных электронов
При недостатке собственных электронов тело получает положительный заряд «дырочной» природы. Дырки при этом ведут себя подобно электронам и также распределяются по поверхности тела.
См. также
- Другие поля в физике
- Напряжённость электрического поля
- Однородное электрическое поле
- Электростатическое поле
- Магнитное поле
Литература
- Орир, Джей — Популярная физика: [пер. с англ.].: Мир, 1966. — 446 с.
- Учебник «Элементарный учебник физики» под ред. Ландсберга Г. С., Часть 2 (Электричество и магнетизм.)
- Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов.—2-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. шк., 1990.—478 с.: ил. ISBN 5-06-001540-8
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. 2
(Кл)Электр. поле 2-х заряженных частиц: Эл поле положит зарядов: Эл поле отриц зарядов: Для создание элект зарядов нужна сила которая назыв ЭДС. Электрическое поле – одна из составляющих электр магнитного поля особый вид материи сущуствующий вокруг заряженных частиц, обладающих эл. зарядом. 2. Напряженность электрического поля, напряжение. Единицы измерения.Электрическое поле – одна из составляющих электр магнитного поля особый вид материи сущуствующий вокруг заряженных частиц, обладающих эл. зарядом. Электрическое поле обладает напряженностью. Напряженность – это магнитная сила, с которой поле воздействует на полож заряд, помещенный в данной точки, обознается буквой E. Напряженность – это векторная величина , она равна: E= F/q (В/м) , E- магнитность эл поля, F- сила с которой поле действует на пробный полож заряд, q- величин этого заряда. Напряжение- это разность потенциалов между двумя зарядами или точками. 3.Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрики и проводники.Диэлектрик (изолятор) — вещество, плохо проводящее или совсем не проводящее электрический ток. К диэлектрикам относятся воздух и другие газы, стекло, различные смолы, пластмассы, многие виды резины. Физическим параметром, который характеризует диэлектрик, является диэлектрическая проницаемость. Электроизоляционными материалами называют диэлектрики, которые не допускают утечки электрических зарядов, то есть с их помощью отделяют электрические цепи друг от друга или токоведущие части устройств, приборов и аппаратов от проводящих, но не токоведущих частей (от корпуса, от земли). 4. Электрическая емкость, единицы измерения. Ёмкость плоского конденсатора. Энергия электрического поля. Конденсатор
– это электрическая емкость. Электрическая
емкость – характеристика проводника
показывающая способность проводника
накапливать электрический заряд.
Конденсатор – это двух полюсник с
определенным значением емкости и малой
проводимостью устройства для накапления
заряда и энергии электр поля. резюме электрического поля | Британика
Краткие факты
электрических полей | Определение, единицы измерения и часто задаваемые вопросыОбзор Силовое поле — это вымышленное устройство, которое применяет силы в определенных местах в космосе, чтобы приспособить противников к заключению или защитить космический корабль от вражеского огня. Сила, которая окружает кого-либо и взаимодействует с другими на расстоянии без какой-либо очевидной физической связи, может быть концептуализирована и отображена как поле. Например, гравитационное поле, которому подвержены Земля и все другие планетарные массы, имитирует гравитационное притяжение, которое будет воздействовать на дополнительную массу в определенном месте внутри поля. Английский ученый Майкл Фарадей выдвинул идею электрических полей в девятнадцатом веке. Знание электрического поля позволяет легко определить силу (направление и величину), действующую на любой размещенный электрический заряд. Электрический заряд создает электрическое поле, которое указывает силу на единицу заряда в каждой позиции в пространстве, окружающем распределение заряда. Что такое электрическое поле Электрическое поле, также известное как векторное поле, может быть математически определено как электрический заряд, связанный с данным положением в пространстве; это сила на единицу заряда, действующая на положительный пробный заряд в данном положении. Закон Кулона гласит, что частица в положении x1 с электрическим зарядом q1 отталкивается от частицы в положении x0 с электрическим зарядом q0, Закон Кулона Где, r1,0 = единичный вектор из точки x1 в точка x0 ε0 = электрическая постоянная или абсолютная диэлектрическая проницаемость открытого пространства При одинаковых знаках зарядов q0 и q1 сила, действующая на объекты, положительна; направление находится в стороне от других зарядов, которые могут отталкиваться друг от друга. Точно так же, когда заряды имеют противоположные знаки, сила становится отрицательной, и частицы притягиваются друг к другу. Формула электрического поля может быть определена как сила на единицу заряда; его можно представить как: Формулу электрического поля можно быстро определить с помощью закона Гаусса, который гласит, что полный поток энергии из замкнутого пути эквивалентен скрытому заряду, деленному на диэлектрическую проницаемость. Или заряд, содержащийся в замкнутом пути, равен 1/ε0, умноженному на общий поток энергии, связанный с поверхностью. Хотя метод закона Гаусса проще, учащиеся могут использовать закон Кулона для вычисления формулы напряженности электрического поля. Кроме того, закон Гаусса — это просто копия закона Кулона. Студенты могут получить закон Кулона, если они применят теорему Гаусса к заряженному объекту, окруженному сферой. Как использовать закон Гаусса для вычисления формулы электрического поля?Здесь есть несколько шагов.
Электрическое поле, также известное как векторное поле, связано с кулоновской силой, создаваемой пробным зарядом в каждой точке пространства относительно источника. Учащиеся могут использовать кулоновскую силу (F) для пробного заряда (q) для расчета величины и направления электрического поля. Если положительный заряд создает поле, электрическое поле будет излучаться наружу, а если отрицательный заряд создает поле, электрическое поле будет излучаться внутрь. Представим вакуум с точечным зарядом Q, если на расстоянии r от заряда Q добавить еще один точечный заряд q (пробный заряд). , На прилагаемом графике показано направление электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q. Длина E определяет напряженность электрического поля. Пробный заряд, помещенный вблизи заряда источника Q, неизбежно изменит первоначальное электрическое поле, вызванное зарядом источника. Использование тестового заряда q, который невероятно мал, является простым способом избежать этой проблемы. Понятие электрического поля затем меняется на, Следуя этому объяснению, формула напряженности электрического поля, вызванного точечным зарядом Q в точке P: Напряженность электрического поля Напряженность электрического поля — это математически описанный термин, используемый для измерения напряженности электрического поля в определенном месте». Единицы измерения электрического поля могут быть выражены в вольтах на метр (в/м или в м-1). Напряженность электрического поля 1 В/м представлена разностью потенциалов в один вольт между двумя точками, отстоящими друг от друга на один метр. Любой электрически заряженный элемент создает напряженность электрического поля. Электрическое поле может воздействовать на все близлежащие заряженные элементы. Электрический заряд элемента или объекта измеряется в кулонах и напрямую связан с напряженностью электрического поля на определенном расстоянии от этого элемента или объекта. Интенсивность поля уменьшается по мере удаления от объектов с положительным зарядом. Плотность электрического потока — еще один способ представления напряженности электрического поля. Это количество линий электрического потока, проходящих перпендикулярно (под прямым углом) через определенную площадь поверхности, обычно один квадратный метр. Как и напряженность электрического поля, заряд объекта прямо пропорционален плотности электрического потока. Однако, поскольку она выражается как площадь поверхности (на квадратный метр), а не как линейное смещение, плотность потока уменьшается с расстоянием по закону обратных квадратов (на метр). Сила электромагнитного поля определяется интенсивностью его составляющей электрического поля. Это делается учеными и исследователями при обсуждении напряженности радиочастотного поля в определенной области, создаваемого такими источниками, как самый дальний передатчик, астрономические объекты, провода с высоким напряжением, экраны компьютеров или кухонные приборы. Единицей электрического поля (единица СИ) является вольт/метр. Электрическое поле, также известное как напряженность электрического поля, представляет собой силу, действующую на положительно заряженные ионы (единицы), расположенные в поле. В то же время электрический потенциал — это количество работы и усилий, необходимых для перемещения положительно заряженной единицы из бесконечности в точку действия электрического поля. Согласно этому обоснованию, электрический потенциал создается всякий раз, когда заряженная частица проходит через область электрического поля. Следовательно, усилие, необходимое для перемещения частицы, равно ее электрическому потенциалу. Мы можем определить электрический потенциал, разделив электрическое поле на вектор смещения. После прочтения статьи учащиеся должны были понять значение электрического поля, его приложения и его формулу. Предполагается, что направление поля соответствует силе, которую оно приложило бы к точечному заряду. Электрическое поле излучается наружу от положительного точечного заряда, а отрицательный заряд излучается внутрь. Значение Е, часто называемое электрическим полем, напряженностью электрического поля или напряженностью электрического поля, просто выражает направление и напряженность электрического поля. Без какой-либо точной информации о том, что создало поле, достаточно просто знать значение электрического поля в определенном месте, чтобы предсказать, что произойдет с электрическими зарядами поблизости. Таким образом, студенты должны хорошо понять эту тему, чтобы эффективно усвоить дальнейшие знания! Часто задаваемые вопросы1. Опишите концепцию квантовой теории поля. Анс. Квантовая теория поля — это совокупность физических концепций, сочетающих релятивизм и квантовую механику для объяснения того, как субатомные частицы ведут себя и взаимодействуют, используя ряд силовых полей.  |
Студенты, возможно, читали о силовых полях из научно-фантастических фильмов. Несмотря на то, что оно значительно отличается от того, что видят в кино, идея поля весьма важна в физике.
Электрический заряд или магнитные поля с переменной амплитудой могут создавать электрическое поле. Электрическое поле отвечает за силы притяжения, удерживающие атомные ядра и электроны вместе в атомном масштабе.
Поскольку напряженность электрического поля определяется как линейное смещение (на метр), а не площадь поверхности, кривая зависимости напряженности поля от расстояния представляет собой прямую обратную функцию, а не функцию обратного квадрата (на метр в квадрате).
Единицами, используемыми для описания формулы напряженности электрического поля в этом контексте, часто являются микровольты на метр (В/м или В·м-1), нановольты на метр (нВ/м или нВ·м-1) или пиковольты на метр ( пВ/м или ПВ м -1).
