전기장은 테스트 전하 (Q)가 전하 (Q) 근처에 유지 될 때 관찰되며 해당 전하 (Q)의 긍정적 및 부정적인 특성에 따라 일부 매력 또는 반발력을 경험합니다. Faraday는 모든 전하가 주어진 전하 (Q) 근처에 배치 된 다른 충전에 힘을 가하는 가상의 전기장 라인을 생성한다는 것을 발견했습니다.
참고 :소스 요금은 전기장을 생산하는 충전이며, 테스트 요금은 소스 충전의 효과를 테스트하는 데 사용되는 충전입니다.
전기장
전기장은 그 영향을 느낄 수있는 지점 전하 주위의 영역으로 정의됩니다.
전기장 라인의 방향은 위의 그림에 명확하게 표시됩니다. 긍정적 인 비용으로, 이것들은 바깥쪽으로 나옵니다. 음전하의 경우, 이들은 안쪽으로 가고 있습니다.
전기장 강도
전기장 강도는 벡터 함수 ē로 특징 지어집니다. 지점에서의 점 전하로 인한 전기장 강도는 그 지점에 배치 된 시험 충전 당 경험되는 힘으로 정의됩니다.
수학적으로
전기 필드는 소스 충전의 전기장에 비해 무시할 수 있습니다. as
여기서 r은 원점에서 r까지의 단위 벡터입니다. 결과적으로 위치 벡터 r의 각 값에 대해 위의 명령문은 전기장 값을 제공합니다.
전기장 강도와 관련하여 주목할 가치가 있습니다-
-
치수가있는 벡터 수량
입니다
-
Si 단위는 N/C 또는 V/M입니다.
-
e로서 e는 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 포인트 전하의 전기장은 구면적으로 대칭입니다.
-
포인트 요금에 대해서만 유효합니다.
-
자체 위치에서 충전으로 인한 전기장 강도는 정의되지 않았습니다.
충전 분포 가란 무엇입니까?
주어진 공간 또는 지역에서 개별 요금 수의 분포입니다.
충전 분포는 두 가지 유형으로 분류됩니다 :
연속 전하 분포 유형
주어진 공간에 배포 된 Q1, Q2, Q3 및 Q4 요금을 고려하십시오. 특정 지점에서 전기장을 계산하는 것은 매우 어려울 것입니다. 그렇기 때문에 세 가지 다른 형태의 전하 분포가 사용되는 이유입니다.
1) 선형 전하 분포
충전이 선형으로 분포 될 때, 예를 들어 주어진 와이어 또는 주어진 곡선에 분포 된 충전
여기서 DQ는 주어진 분포에서 작은 요소입니다.
* 주어진 분포에서 찍은 거리 값에 따라 λ 값이 변경되면 불균형 분포라고합니다. 값이 변하지 않으면 균일 한 분포라고합니다.
2) 표면 전하 분포
아래 그림과 같이 주어진 표면에 전하가 분포 될 때,
수학적으로
𝛔 =q/a =dq/da
여기서 dq는 주어진 분포의 작은 요소이고 da는 주어진 표면의 영역 요소입니다. .
** 주어진 분포에서 촬영 한 거리 값에 따라 σ 값이 변경되면 불균형 분포라고합니다. 값이 변하지 않으면 균일 한 분포라고합니다.
3) 부피 전하 분포
요금이 아래 그림과 같이 주어진 볼륨으로 분배 될 때,
수학적으로
𝛒 =q/v =dq/dv
여기서 DQ는 주어진 분포에서 작은 요소이고 dv는 주어진 볼륨의 볼륨 요소입니다. >.
* 주어진 분포에서 촬영 한 거리 값에 따라 ያ 값이 변경되면 불균형 분포라고합니다. 값이 변하지 않으면 균일 한 분포라고합니다.
지속적인 전하 분포로 인한 전기장 강도
위에서 설명한대로, 주어진 지점에서 작은 테스트 충전에 대한 총 전기장 강도는 에 의해 주어집니다.
축의 하전 링으로 인한 전기장
링의 중심에서 X 거리에서 축에 포인트 P가있는 반경 R을 갖는 균일하게 하전 된 링을 고려하십시오.
DQ를 포인트 전하로 고려한 다음
각 dq에 대해 r, r, x 및 θ의 값은 동일하게 유지됩니다.
각 dq의 desinθ 구성 요소는 반대 요소 dq의 Desinθ에 의해 취소됩니다.
이제 전기장 강도의 순 값을 계산해야합니다.
e =∫decos𝞱
=∫ (kdq/r2) cos𝞱 =(k/r2) cos𝞱∫dq
총 전하가 Q이고, 또한
.r2 =x2 + r2
이제, 위의 방정식에 동일시
를 얻을 수 있습니다.
결론
우리는 다른 유형의 전하 분포와 주어진 전하 분포에서 우주 지점으로 전기장을 계산하는 방법을 연구했습니다. 전기장 E는 우주의 어느 시점에서나 발견되는 벡터 수량입니다. 테스트 전하가 현장에 배치 된 경우 해당 충전에 적용되는 힘은 해당 위치의 전기장으로 표시됩니다. 전기장 강도는 먼저 힘을 계산하여 주어진 테스트 충전으로 나누어 계산할 수 있습니다.