Какова цель определения электрического поля и как его применять?

Итак, я читал вводную книгу по физике. Я дошел до того, что понял закон Кулона, и теперь книга знакомит с электрическими полями.

Мне трудно понять, чем полезна эта единица и как применить ее к обвинениям. (сила на кулон)

Вот "практический" пример...

Предположим, что диэлектриком между двумя зарядами является воздух, д 1 представляет собой гидрид-анион, д 2 представляет собой катион водорода, а ионы находятся на расстоянии 1 мкм друг от друга.

к "=" 9 * 10 9 Н м 2 / С 2
д 1 "=" − 1,6 * 10 − 19 С
д 2 "=" 1,6 * 10 − 19 С
р "=" 1 мю м

Используя закон Кулона, мы можем получить силу ф в ньютонах:

к д 1 д 2 р 2

( 9 * 10 9 Н м 2 / С 2 ) ( 1,6 * 10 − 19 С ) ( 1,6 * 10 − 19 С ) ( 1 * 10 − 6 м ) 2

За исключением каких-либо ошибок, это работает на 2.304 * 10 − 16 Н

Уравнение для электрического поля:

Е "=" Ф д

Эта единица выглядит удивительно похожей по весу. (Еще одна единица, которая кажется мне бесполезной и произвольной.)

В моей книге говорится, что, зная электрическое поле, мы можем получить силу, действующую на любой заряд внутри него. Я бы предположил, что это будет сделано с использованием алгебры и получения:

Ф "=" д Е

Я понимаю, как можно получить Е за один заряд. (Т.е. один из ионов) Но в книге также говорится, что электрические поля применимы для более чем одного заряда, но не приводится примеров этого.

Я не знаю, что бы я добавил для переменных, чтобы получить электрическое поле в моем практическом примере.

Кроме того, я не понимаю, как эта пропорция будет поддерживаться без дистанции.

вы про результирующее поле двух и более заряженных частиц?
Я так думаю. IE, книга намекает, что в моем примере я мог бы определить электрическое поле «E» с моими двумя ионами, а затем получить силу, приложенную к любому заряду, помещенному в E. Ради аргументов, как бы я применил электрическое поле, полученное из моего ионы к, скажем, протону, помещенному в это электрическое поле?

Ответы (1)

Скажем, у вас было два одинаковых заряда, д дистанция Икс отдельно.введите описание изображения здесь

Е "=" к д / р 2 в общем. Ты прав. Электрическое поле можно определить как силу на единицу заряда. Итак, 100 Н / С Это такое поле, при котором на частицу с зарядом в 1 кулон действует сила в 100 ньютонов.

поэтому, если мы найдем поле, создаваемое двумя частицами прямо в середине Икс , в точку Икс / 2 друг от друга, мы можем сделать некоторую алгебру и найти, что Е 1 "=" 4 к д / Икс 2 и Е 2 "=" 4 к д / Икс 2

Они одинаковы, так как имеют одинаковую величину и полярность заряда!

Результирующее поле в середине будет одним полем минус другое поле. В этом случае, Е 1 - Е 2 "=" 0

Обратите внимание, как это удивительно интуитивно — одни и те же заряды отталкиваются, и поэтому, если они находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, то интуитивно думать, что точная середина будет иметь нулевое результирующее электрическое поле.

Обратите внимание на пример параллельных пластин, которые приводят к однородному электрическому полю. Это электрическое поле определяется выражением Е "=" В / г где V — разность потенциалов между двумя пластинами, а d — расстояние между пластинами. Везде, где находится заряд в этом поле, поле будет той же величины, если только не изменится разность потенциалов на (обычно от источника питания) или не изменится расстояние между пластинами. Следовательно, Ф "=" Вопрос Е где-нибудь в этом поле.

Но кажется бесполезным использовать электрическое поле вместо закона Колумба. Вы сказали, что kq/r^2 = E. Откуда мы берем радиус, если не расстояние до другого заряда? Если это так, мы можем просто использовать закон Кулона.
r не является радиусом. это расстояние между двумя зарядами.
Упс. Ну, еще. Тэг повторяет мою точку зрения...
вы могли бы использовать закон кулона, чтобы найти силу между двумя зарядами, да. точка нахождения результирующего электрического поля такова, что вы можете найти силу, действующую на другой заряд, который находится в поле, используя F = QE. Это какой-то произвольный заряд, который вы решили добавить.
Извините, если я туплю, но как можно узнать эту силу, не зная положения произвольного заряда в поле?
В приведенном выше случае вам нужно было бы знать положение, чтобы получить результирующее поле из двух других зарядов. Однако если бы у вас было однородное электрическое поле (например, между двумя параллельными пластинами), сила, действующая на небольшой заряд, будет одинаковой во всем этом поле.
Но даже тогда вам нужно было бы знать, насколько близко произвольный заряд к одной из пластин, если он не точно посередине, да?
изменить должен ответить на ваш вопрос
Какова цель определения электрического поля и как его применять?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v