Ηλεκτρονική Σχολική Τάξη (η-Τάξη) | Φυσική Β' ΕΠΑΛ

Φυσική Β' ΕΠΑΛ

0552003170 - ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ

Ενότητες - 3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΠΕΔΙΑ

Θεματικές Ενότητες

3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΠΕΔΙΑ

2. ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ COULOMB 4. ΦΟΡΤΙΑ ΚΑΙ ΠΕΔΙΑ

Ένταση ηλεκτρικού πεδίου - Δυναμικές γραμμές

3.1 Θεωρία

Ηλεκτρικό πεδίο ονομάζουμε το χώρο μέσα στον οποίο όταν βρεθεί ηλεκτρικό φορτίο δέχεται ηλεκτροστατική δύναμη.

Ένταση ηλεκτρικού πεδίου

Σε κάποιο σημείο του χώρου θεωρούμε ακίνητο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο +Q. Το φορτίο +Q δημιουργεί σε κάθε σημείο του χώρου γύρω από αυτό, ηλεκτρικό πεδίο. Το φορτίο +Q το ονομάζουμε πηγή του πεδίου.

Tο πηλίκο F / |q| της δύναμης προς ένα δοκιμαστικό φορτίο σε κάθε σημείο του πεδίου είναι σταθερό, ονομάζεται ένταση και ορίζεται ως εξής:

Ένταση E σε σημείο ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζουμε το φυσικό διανυσματικό μέγεθος που έχει μέτρο ίσο με το πηλίκο του μέτρου της δύναμης που ασκείται σε φορτίο q που βρίσκεται σ’ αυτό το σημείο προς το φορτίο αυτό και κατεύθυνση την κατεύθυνση της δύναμης, αν αυτή ασκείται σε θετικό φορτίο.

E = F / q

Το μέτρο της έντασης σε κάποιο σημείου του πεδίου, μας δείχνει πόσο ισχυρό είναι το πεδίο στο σημείο αυτό.

Μονάδα μέτρησης της έντασης στο S.I. είναι το 1N/C.

Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου με πηγή ένα φορτίο Q σε μια θέση σε απόσταση r από αυτό, γράφεται και:

E = k·|Q| / r²

Δυναμικές γραμμές

Για να αισθητοποιήσουμε το αόρατο πεδίο μέσω της έντασης, πρέπει να σχεδιάσουμε ένα διάνυσμα έντασης, για κάθε σημείο του χώρου γύρω από το φορτίο Q. Οι γραμμές αυτές σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο, ώστε η ένταση του πεδίου να είναι εφαπτόμενη σε κάθε σημείο τους και ονομάζονται δυναμικές γραμμές.

Οι δυναμικές γραμμές έχουν τις παρακάτω ιδιότητες:

Απομακρύνονται από τα θετικά φορτία και κατευθύνονται προς τα αρνητικά, επομένως είναι ανοικτές.
Η ένταση του πεδίου έχει μεγαλύτερο μέτρο στις περιοχές του χώρου, όπου είναι πιο πυκνές.
Δεν τέμνονται.

Τα πεδία που η έντασή τους μεταβάλλεται από σημείο σε σημείο ονομάζονται ανομοιογενή.

Ένα ηλεκτρικό πεδίο ονομάζεται ομογενές όταν η έντασή του είναι η ίδια σε κάθε σημείο του. Οι δυναμικές του γραμμές είναι παράλληλες, ίδιας φοράς και ισαπέχουν.