Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Электричество и магнетизм → Электростатика ↓


Электрическое поле и линии поля


Концепция электрического поля и линий поля является основополагающей частью понимания электростатики в физике. Эта концепция помогает нам понять, как заряженные частицы взаимодействуют друг с другом. В этом подробном обсуждении мы исследуем понятие электрических полей, способ их представления с помощью линий поля и их значимость в электростатике.

Что такое электрическое поле?

Электрическое поле - это область вокруг заряженной частицы, где другие заряды испытывают силу. Это невидимая сущность, которая позволяет нам понять взаимодействие между заряженными объектами. Электрическое поле вокруг заряда может быть либо притягивающим, либо отталкивающим, в зависимости от типа присутствующего заряда.

Чтобы понять эту концепцию, представьте, что небольшой положительно заряженный тестовый заряд помещен вблизи большего заряженного объекта. Сила, испытываемая тестовым зарядом из-за большего заряженного объекта, - это то, что мы определяем как электрическое поле. Сила этого поля определяет, насколько велик будет эффект на тестовый заряд.

Математическое представление электрического поля

Электрическое поле E математически определяется как сила F, испытываемая небольшим положительным тестовым зарядом q вблизи другого заряда:

E = F / q

Здесь E представляет электрическое поле, F - сила, а q - тестовый заряд. Единица измерения электрического поля - ньютон на кулон (Н/Кл).

Визуализация электрического поля с линиями поля

Линии электрического поля предоставляют визуальный способ представления электрического поля в пространстве. Это воображаемые линии, используемые для показа направления и силы электрического поля вокруг заряда.

Свойства линий электрического поля

  • Линии электрического поля начинаются от положительного заряда и заканчиваются на отрицательном заряде.
  • Направление линии поля в любой точке показывает направление электрического поля в этой точке.
  • Плотность линий поля указывает на силу электрического поля. Чем больше линий, тем сильнее поле.
  • Линии электрического поля никогда не пересекаются.
  • Там, где электрическое поле сильно, линии поля находятся близко друг к другу, а там, где электрическое поле слабое, они находятся далеко друг от друга.

Пример линий поля

Рассмотрим один положительный заряд. Чтобы визуализировать его электрическое поле, мы рисуем несколько линий, расходящихся наружу от заряда. Эти линии показывают направление, в котором положительный тестовый заряд будет отталкиваться от заряда:

В этом визуальном примере положительный заряд представлен красным кругом, а линии представляют линии электрического поля, расходящиеся наружу.

Расчет электрического поля для различных конфигураций зарядов

Точечный заряд

Электрическое поле, создаваемое точечным зарядом, задается законом Кулона. Если Q - заряд, создающий поле, а r - расстояние от заряда, то электрическое поле E:

E = k |Q| / r^2

где k - константа Кулона, приблизительно 8.99 x 10^9 Н м²/Кл².

Пример точечного заряда

Предположим, у вас есть положительный заряд +5 µC, и вы хотите найти электрическое поле в точке на расстоянии 1 м от заряда. Используйте формулу:

Q = 5 x 10^-6 C r = 1 m k = 8.99 x 10^9 N m²/C² E = (8.99 x 10^9 N m²/C²) * (5 x 10^-6 C) / (1 m)² = 44.95 x 10^3 N/C

Сила электрического поля в этой точке от заряда составляет 44.95 кН/Кл.

Линии электрического поля в различных конфигурациях

Два противоположных заряда (диполь)

Простая, но важная конфигурация включает два заряда с равной величиной, но противоположными знаками, называемые электрическими диполями. Линии поля начинаются на положительном заряде и заканчиваются на отрицательном, образуя паттерн, который показывает, каким образом направлено поле.

Десятый класс → 5.1.4


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (5.1.3)
Coulomb's law
Следующий (5.1.5) →
Electric potential and potential difference

Комментарии 



Электрическое поле и линии поля

https://www.physicsflow.com/g10/5.1.4?pfal=ru