Wat zijn Electric Field Lines: eigenschappen en hun representatie

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Het concept van Electric Field Lines werd geïntroduceerd door Michael Faraday, hij werd geboren op 22 september 1791 in Londen en stierf op 25 augustus 1867 in Hampton Court Palace, Molesey. Op veel gebieden van de fysica zijn de elektrische velden belangrijk en in de elektrische technologie worden deze velden praktisch benut. De aantrekkingskracht tussen elektronen en de atoomkern, de elektrische velden zijn verantwoordelijk. De signaalsterkte SI-eenheid van het elektrische veld is v / m (volt per meter) en door de in de tijd variërende magnetische velden of door de elektrische ladingen, de elektrische velden worden gecreëerd. De korte uitleg van elektrische veldlijnen en de weergave van veldlijnen komen aan bod.

Wat zijn elektrische veldlijnen?

Definitie: Een elektrische veldlijn wordt gedefinieerd als een gebied waarin een elektrische lading een kracht ervaart. De geladen objecten kunnen positief of negatief zijn, de tegenovergestelde ladingen trekken elkaar aan en soortgelijke ladingen stoten elkaar af. De veldlijnen zijn visuele weergaven van het elektrische veld dat wordt gecreëerd door een enkele lading of een groep ladingen en wordt afgekort als E-veld. Dit is een driedimensionaal concept en daarom kan het niet tot zeer grote juistheid in een vlak worden gevisualiseerd. De letter E staat voor de elektrische veldvector en raakt op elk punt de veldlijn. De richting van deze lijnen is dezelfde als de richting van de elektrische veldvector.




Intensiteit van het elektrische veld door puntlading en ladingsgroep

De elektrische veldsterkte als gevolg van puntladingen kan worden verkregen door de wet van coulomb te gebruiken. De elektrische veldsterkte als gevolg van de puntlading wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Elektrisch veldintensiteit als gevolg van puntlading

elektrische-veld-intensiteit als gevolg van puntlading



Volgens de wet van coulomb wordt de kracht ‘F’ uitgedrukt als

F = q * q0/ 4Πε0rtweer ̂ ……………………… eq (1)

De elektrische veldsterkte als gevolg van een puntlading wordt uitgedrukt als.


E = F / q0r ̂ ……………………. eq (2)

Vervangende vergelijking (1) in vergelijking (2) krijgt de uitdrukking van de intensiteit van het elektrische veld samen met puntlading en de laadtest

E = q * q0/ 4Πε0rtwee* 1 / q0 r ̂

E = q / 4Πε0rtweer ̂ ……………… eq (3)

Waar r ̂ de eenheidsvector is

Een vergelijking (3) is de elektrische veldsterkte als gevolg van puntlading samen met puntlading en de testlading. De elektrische veldsterkte als gevolg van de groep ladingen wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding

Intensiteit van het elektrische veld als gevolg van een groep ladingen

elektrische-veldintensiteit-door-groep-ladingen

Waar q 1,wattwee,wat3,wat4,wat5,wat6​wat n zijn de kosten en r1,rtwee,r3,r4,r5,r6​rn zijn de afstanden.

De elektrische veldsterkte als gevolg van de groep ladingen op punt p wordt gegeven door

E = E1+ Etwee+ E3+ E4+ ……… + En​eq (4)

Zoals we weten, wordt de intensiteit van het elektrische veld als gevolg van puntlading op dezelfde manier uitgedrukt in de bovenstaande vergelijking (3)

IS1= q1/ 4Πε0r1tweer ̂1

IStwee= qtwee/ 4Πε0rtweetweer ̂twee

IS3= q3/ 4Πε0r3tweer ̂3………… ISn= qn/ 4Πε0rntweer ̂n

Wissel E1,IStwee,IS3,IS4,……… ISn waarden in de vergelijking (4) krijgen

E = q1/ 4Πε0r1tweer ̂1+ qtwee/ 4Πε0rtweetweer ̂twee+ q3/ 4Πε0r3tweer ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε0rntweer ̂n

E = 1 / 4Πε0[wat1/ r1tweer ̂1+ qtwee/ rtweetweer ̂twee+ q3/ r3tweer3̂ + ……… .. + qn/ rntweer ̂n​eq (5)

Een vergelijking (5) is de intensiteit van het elektrische veld als gevolg van de groep ladingen

Vertegenwoordiging van Field Lines

Voor q> 0: Als q groter is dan nul (q> 0), is de lading positief en zijn de veldlijnen radiaal naar buiten gericht. De veldlijnen voor q> 0 worden weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Charge-Greater-Than-Zero

elektrisch-veld-lijn-voor-lading-groter dan nul

Voor q<0: Als q kleiner is dan nul (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-Less-than-Zero

voor-q-minder-dan-nul

In tegenstelling tot kosten of dipool: De weergave van veldlijnen voor ongelijke ladingen of dipool wordt getoond in de onderstaande afbeelding.

elektrische-veldlijnen-voor-ongelijke-ladingen

elektrische-veldlijnen-voor-ongelijke-ladingen

Voor vergelijkbare kosten

Als | q1 | = | q2 |: Als lading q1en qtweezijn gelijk, het neutrale punt en de veldintensiteit is nul voor vergelijkbare ladingen en bevindt zich in het midden van q1en qtweekosten.

charge-q1-is-gelijk-aan-q2

charge-q1-is-gelijk-aan-q2

Als | q1 |> | q2 |: Als lading q1is groter dan qtwee, verschuift het neutrale punt ‘p’ naar de lading qtweevan kleinere omvang.

Eenvormig elektrisch veld: In het uniforme elektrische veld beginnen de veldlijnen vanaf de positieve lading en gaan ze naar de negatieve lading. De veldlijnen zijn equidistant en lijnen zijn parallel in het uniforme elektrische veld.

uniform-elektrisch-veld

uniform-elektrisch-veld

Eigendommen

De eigenschappen van elektrische veldlijnen zijn

  • De veldlijnen beginnen met een positieve lading en eindigen met de negatieve lading
  • De veldlijnen zijn continu
  • De veldlijnen snijden elkaar nooit (reden: als ze elkaar kruisen, zullen er twee richtingen van een elektrisch veld zijn op het punt dat niet mogelijk is)
  • In het gebied van het sterke elektrische veld zijn de lijnen zeer dicht bij elkaar, terwijl in het gebied van het zwakke elektrische veld de lijnen ver zijn
  • In het gebied van een uniforme elektrische veldlijn zijn er equidistante parallelle lijnen
  • De veldlijnen zijn altijd loodrecht op het oppervlak van de geleider

Regels voor het tekenen van elektrische veldlijnen

De regels voor het tekenen van veldlijnen zijn

  • Voor een bepaalde groep puntladingen zijn de veldlijnen altijd afkomstig van positieve lading en eindigen ze in een negatieve lading. Als er een teveel aan lading is, beginnen of eindigen sommige regels voor onbepaalde tijd.
    In de bovenstaande afbeelding q1is groter dan qtwee​De regels zijn afkomstig uit qtwee, dus laad qtweeis positief en in de lading q1sommige lijnen komen van oneindig ver weg.
  • Het aantal getekende lijnen dat eindigt op een negatieve lading of een positieve lading achterlaat, is evenredig met de grootte van de lading.
    Dus hoe hoger de lading, er zullen meer lijnen eruit gaan als het een positieve lading is, of erin eindigen als het een negatieve lading is.
  • De veldlijnen kruisen elkaar nooit

Veelgestelde vragen

1). Wat zijn de soorten elektrische veldlijnen?

Het uniforme elektrische veld en het niet-uniforme elektrische veld zijn de twee soorten elektrische veldlijnen. Van de veldlijn wordt gezegd dat deze een uniform elektrisch veld is wanneer het elektrische veld constant is en een niet-uniform elektrisch veld wanneer het veld op elk punt onregelmatig is.

2). Hoe maak je een elektrisch veld?

Door de stationaire ladingen wordt het elektrische veld geproduceerd en door de bewegende ladingen wordt het magnetische veld geproduceerd.

3). Hoe wordt het elektrische veld geproduceerd?

Het elektrische veld wordt geproduceerd door de geladen deeltjes. In de richting van het veld versnellen positieve ladingen en in de tegenovergestelde richting van het veld worden de negatief geladen deeltjes versneld.

4). Wat is de intensiteit van het elektrische veld als gevolg van puntladingen?

De elektrische veldsterkte als gevolg van puntlading samen met puntlading en testlading wordt uitgedrukt als

E = q / 4Πε0rtweer ̂

Waar E de intensiteit van het elektrische veld is, r ̂ de eenheidsvector en q de lading.

5). Hoe geven elektrische veldlijnen de sterkte van het veld aan?

De sterkte van de elektrische veldlijnen is afhankelijk van de bronlading en het elektrische veld is sterk wanneer de veldlijnen dicht bij elkaar zijn.

In dit artikel, elektrisch veld intensiteit als gevolg van puntlading en groep van lading, weergave van veldlijnen, eigenschappenveldlijnen en regels voor het tekenen van elektrische veldlijnen worden besproken. Hier is een vraag voor u, wat is een testlading en puntlading in een elektrisch veld?