무한 와이어로 인한 전기장

가우스의 법칙은 전기장을 설명하는 데 도움이되는 기본 정전기 법입니다. "어느 시점의 순 전기장은 폐쇄 표면으로 둘러싸인 총 전하에 비례합니다."

우리는 Gauss의 법칙을 다음 예를 들어 자세히 설명 할 수 있습니다. 길이가 무한한 전선을 상상해보십시오. 와이어에는 두 부분이 있으며 한 부분은 양수이고 다른 부분은 음수입니다.

먼저, 각 포인트 충전에 대해 전기장을 가져 와서 전기장이 0인지 확인하기 위해 동일하게 설정하십시오. 따라서 그들은 서로를 취소하고 전기장은 0이됩니다.

가우스의 법칙은이 전기장을 계산하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가우스의 법칙, 폐쇄 표면을 통한 전기 플럭스는 총 밀폐 된 전하를 진공의 전기 유전율로 나눈 것과 같습니다. 예를 들어, Gauss의 법칙은 하전 된 전도성 구가 생산 한 전기장을 계산합니다. 그러한 경우에 구형 표면으로 둘러싸인 전하가 있습니다. 전체 플럭스를 계산하려면 구 표면의 전기장 강도에 구의 표면적으로 곱하십시오.

무한 와이어를 둘러싼 전기장에 대해 궁금한 적이 있습니까? 물리학에서 유명한 문제입니다. 끝없는 와이어로 인해 전기장을 어떻게 계산합니까?

이 기사는 Gauss의 법칙을 사용하여 무한 와이어 주변에서 전기장을 찾는 것을 탐구합니다.

마찬가지로, 우리는 원통형 가우시안 표면을 고려하고 법을 적용함으로써 무한 와이어로 인한 필드를 찾는 데 가우스 법을 사용할 수 있습니다. 우리는 또한 무한한 금속 조각에 앉아있는 하전 입자로 생성 된 전기장을 찾는 것과 같은 흥미로운 문제를 해결하기 위해 그것을 사용하는 방법을 배웁니다.

무한 와이어 예

가우스 법칙의 단순하고 예시적인 예는 무한한 와이어입니다.
와이어는 길이를 따라 전하가 균일하게 분포되어 있으며, 이는 와이어의 어느 지점에서나 와이어를 가리키는 균일 한 전기장이 있음을 의미합니다.

무한 와이어로 인한 전기장 찾기

가우스의 법칙은 무한히 긴 와이어로 인해 어느 시점에서든 전기장을 예측하는 수학적 방정식입니다. 가우스의 법칙은 모든 와이어 모양의 전기장을 찾습니다.

전기장을 찾으려면 다음이 필요합니다.

전류
와이어의 길이
와이어의 단면적

길이를 따라 고르게 분포 된 전하가있는 와이어를 고려하십시오. 와이어는 무한합니다. 이것은 와이어의 어느 지점에서나 와이어를 가리키는 균일 한 전기장이 있음을 의미합니다.

이 전기장의 크기를 찾으려면 방정식을 사용할 수 있습니다.

이 방정식은 0이 클수록 e가 증가 함을 보여 주므로 공기는 물보다 유전체 상수가 더 많습니다.

가우스의 법에 따라

가우스의 법칙

가우스의 법칙은 전자기의 법률로, 모든 지점에 전기장이 있으며, 필드의 규모는 충전량에 비례합니다.

위치 r에서 양의 포인트 전하 (Q)를 고려하십시오. 그런 다음 방정식 으로이 필드의 크기를 결정할 수 있습니다.

결론

가우스의 법칙에 따라, 우리는 무한 와이어로 인해 전기장 (또는 전하로 느껴지는 힘)을 찾을 수 있습니다. 전기장은 충전 수, 와이어로부터의 충전 거리 및 전기장 상수에 비례합니다. 우리는 미터당 충전 밀도와 와이어로부터 L 미터 거리가있는 무한 와이어로 인해 전기장을 찾을 것입니다. 이 와이어의 전기장은 거리에 반비례합니다.