우리는 전기장이 무엇인지, 발견의 역사, 세기가 어떻게 측정되는지, 그리고 그 공식이 무엇인지 설명합니다.
전기장이란 무엇입니까?
전기장은 물리적 필드 또는 지역 전하 또는 전기력에 의해 대전된 물체와 상호 작용하는 공간. 그의 표현을 통해모델 전기적 성질을 가진 서로 다른 몸체와 시스템이 상호 작용하는 방식을 설명합니다.
물리적 용어로 표현하면, 이것은 다음과 같은 벡터 필드입니다. 전하 주어진(q)는 전기력(F)의 영향을 받습니다.
이러한 전기장은 전하의 존재 또는 다음의 결과일 수 있습니다. 자기장 영국 과학자 Michel Faraday와 James C. Maxwell의 실험에 의해 입증된 변수.
이러한 이유로 현대의 물리적 관점에서 전기장은 자기장과 함께 고려되어 전자기장을 형성합니다.
따라서 전기장은 전하의 존재에 의해 수정된 공간 영역입니다. 이 전하가 양수이면 전하에서 "상승"하고 반경 방향으로 바깥쪽으로 확장되는 전기장 라인을 생성합니다. 반면에 전하가 음수이면 필드 라인은 전하에서 "죽습니다". 전하가 전기장이 존재하는 공간 영역에 접근하면 전하를 띠는 전기력을 받게 됩니다. 주소 그리고 의미.
전기장의 역사
전기장의 개념은 멀리서 전기력의 작용을 설명할 필요성에서 비롯된 Michel Faraday에 의해 처음 제안되었습니다. 이 현상은 1831년 전자기 유도의 시연에서 핵심이었으며, 이로써 자기 와이전기.
전기장에 대한 이후의 공헌은 James Maxwell의 방정식으로, 그의 방정식은 특히 전기장에서 이러한 전기 역학의 여러 측면을 설명했습니다. 동적 전자기장 이론.
전기장의 단위
전기장은 어떤 유형의 장치로도 직접 측정할 수 없습니다. 그러나 근처에 있는 하중에 대한 영향을 관찰하는 것이 가능합니다. 즉, 다음을 측정하는 것이 가능합니다. 힘 부하(강도)에 작용합니다. 이를 위해 뉴턴/쿨롱(N/C)이 사용됩니다.
전기장 공식
전기장 E를 전하 q에 가하는 힘과 관련시키는 방정식은 다음 방정식으로 주어집니다.
F = qE
여기서 F는 강도 E로 필드에 도입된 전하 q에 작용하는 전기력입니다. F와 E는 모두 감각과 방향이 부여된 벡터 양입니다.
거기에서 쿨롱의 법칙을 통합하여 수학적으로 발전할 수 있으며 E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi를 얻습니다. 여기서 i는 각각을 연결하는 선의 방향을 표시하는 단위 벡터입니다. 각 전하 q로 qi를 충전하십시오.
전기장 강도
전기장의 세기는 주어진 전하에 작용하는 전기력 F를 정확한 양의 뉴턴/쿨롱(N/C)으로 나타내는 벡터량입니다.필드 자체는 측정할 수 없지만 주어진 전하에 미치는 영향 때문에 이 크기를 단순히 "전기장"이라고 합니다.
그것을 계산하기 위해 공식 F = q.E가 사용됩니다. 전하가 양수(q>0)이면 전기력은 필드와 동일한 부호를 가지며 q는 동일한 방향으로 이동할 것이라는 점을 고려합니다. 반면 전하가 음수이면(q <0) 모든 것이 반대 방향으로 발생합니다.
전기장 예
전기장의 세기를 계산하는 간단한 예는 다음과 같습니다.
0.04N의 힘으로 작용하는 전기장에 5 × 10-6C의 전하를 가하면 이 자기장은 어떤 세기로 작용합니까?
공식 E = F / q를 적용하면 E = 0.04 N / 5 × 10-6 C = 8,000 N / C입니다.