Natężenie i linie pola elektrycznego
Ładunek wytwarza wokół siebie pole elektryczne o natężeniu E=kQ/r² — najsilniejsze blisko ładunku (maleje z kwadratem odległości). Kierunek pola pokazują linie pola: biegną od ładunku dodatniego do ujemnego, a ich gęstość obrazuje natężenie. Zmień ładunki i połóż punkt próbny.
Dam Ci próg natężenia pola — dobierz ładunki i położenie punktu próbnego tak, by je osiągnąć. E = kQ/r².
Co to jest natężenie pola?
Natężenie pola elektrycznego to siła działająca na jednostkowy ładunek próbny — mówi, jak „mocne” jest pole w danym punkcie:
Q — ładunek źródła (C), r — odległość od niego (m), k ≈ 9·10⁹. Natężenie maleje z kwadratem odległości: 2× dalej ⇒ 4× słabsze pole.
Jak czytać linie pola?
Kierunek linii = kierunek siły działającej na ładunek dodatni. Gęstość linii = natężenie: gdzie linie są gęste, pole jest silne. Linie zaczynają się na ładunku dodatnim (+) i kończą na ujemnym (−), i nigdy się nie przecinają — w każdym punkcie pole ma jeden, dobrze określony kierunek. Ładunki jednoimienne odpychają się, więc ich linie rozbiegają się.
Gdzie pole jest zerowe?
Między dwoma równymi ładunkami tego samego znaku istnieje punkt (na środku), w którym pola się znoszą i — ustaw tego samego znaku i przesuń punkt próbny na środek.
Po co Ci to na maturze:
E = kQ/r² plus superpozycja (dodawanie wektorów) rozwiązują większość zadań o polu punktowych ładunków. Chwyt: policz E od każdego ładunku osobno, potem dodaj wektorowo — i pamiętaj o zależności 1/r².
Zapamiętaj: natężenie pola E = kQ/r² — rośnie z ładunkiem, maleje z kwadratem odległości; linie biegną od + do − i nigdy się nie przecinają.
Teoria i wzory
Natężenie pola
Pole działa na ładunek próbny siłą ; natężenie to: Najsilniejsze blisko ładunku (maleje z kwadratem odległości).
Linie pola
- styczna do linii = kierunek pola (siły na ładunek dodatni),
- gęstość linii = natężenie (gęściej = silniej),
- linie biegną od „+" do „−" i nigdy się nie przecinają.
Pole bywa zerowe tam, gdzie pola od różnych ładunków się znoszą.
Oznaczenia: — natężenie pola, — siła, — ładunek próbny, — ładunek źródła, — odległość, — stała Coulomba.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Co to natężenie pola?
Siła działająca na jednostkowy ładunek próbny w danym punkcie: E=F/q=kQ/r². Wektor o kierunku siły na ładunek dodatni.
›Jak czytać linie pola?
Kierunek stycznej do linii = kierunek pola (siły na +); gęstość linii = natężenie (gęściej = silniejsze pole). Linie nie przecinają się.
›Gdzie pole jest zerowe?
Np. w punkcie między dwoma jednakowymi ładunkami tego samego znaku — ich pola znoszą się nawzajem.