Príklad elektrického poľa

Elektrické pole: Nazýva sa to priestor, ktorý tvorí elektricky nabité telo.
Pole produkované bodovým nábojom: Nazýva sa to priestor, kde náboj, ktorý si možno predstaviť, sústredený v bode, vytvára elektrické pole.
Silové línie: Sú to tie čiary nakreslené v elektrickom poli elektricky nabitej oblasti takým spôsobom, že sú k nej dotyčné v každom bode. Mali by sa zvýrazniť tieto vlastnosti siločiar:
V priestore obklopujúcom náboje neexistuje žiadna silová línia, ktorá by začínala alebo končila.
Všetky silové čiary sa radiálne líšia od kladných nábojov, zatiaľ čo sa radiálne zbiehajú k negatívnym nábojom.
Silové čiary sa nikdy nepretínajú.
Intenzita elektrického poľa: Rovná sa kvocientu vydelenia sily (F) prijatej skúšobným zaťažením jeho hodnotou (q₂), keď je skúšobné zaťaženie umiestnené na uvažovanom bode.

F = N
čo₂= C.
E = N / C
k = 9x10⁹ Nm²/ C²
r = m

E = F / q²= (k) q²/ r²

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:
Vypočítajte intenzitu elektrického poľa skúšobného náboja 3x10^-8 C dostávajúci silu 7,2x1 0^-10 N.

E = F / q₂= 7,2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2,4 x 10^-2 N / C

Elektrická potenciálna energia: Nazýva sa to práca nevyhnutná na presun náboja z jedného bodu do druhého v rámci elektrického poľa.
Elektrický potenciál: Je to práca, ktorá sa vykonáva v elektrickom poli, aby sa v systéme dostali elektrické náboje.
Potenciál v jednom bode: Je to práca dodávaná na nabíjacej jednotke, ktorá ju privádza z bodu s nulovou potenciálnou energiou do uvažovaného bodu. Jednotky elektrického potenciálu sú: Volty (V).

W = J
V = V
q = C

V = W / q = q / r

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:

Vypočítajte dodanú prácu pri elektrickom zaťažení 3x10^-8 C, ktorý produkuje 2,4x10² V.
W = Vq = (2,6 x 10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7,8 x 10^-8J
Koncept potenciálneho rozdielu medzi ľubovoľnými dvoma bodmi, ktorý je výsledkom bodového náboja: Jedná sa o vykonanú prácu s cieľom priviesť jednotku zaťaženia bodu z nulového bodu (a) do druhého uvažovaného bodu (b).

V = V
W = J
q = C

V._b-V_do= Ž_ab/ q

V = W / q

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:

Vypočítajte potenciálny rozdiel, ktorý sa generuje medzi bodovým nábojom 6,2x10^-9 C pohybujúci sa silou 67 N a vzdialenosť je 2 cm.
Pri tomto type problému musíte vypočítať prácu.

W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
Rozdiel potenciálov sa určuje s prihliadnutím na to, že náboj začína od nulového bodu.

V = W / q = 1,34 J / 6,2 x 10^-9 C = 2,16 x 10⁸ V.

Práce v elektrickom poli: Je to množstvo elektrickej potenciálnej energie nachádzajúcej sa v elektrickom poli.

W = J
V = V
q = C

W = q (V_b-V_do)
W = qV

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:

Vypočítajte náboj, ktorý sa nachádza v elektrickom poli, v ktorom je práca rovná 7,9 J a potenciálny rozdiel počiatočného bodu 2,4 x 10⁸ V a konečný bod je 5,3x10⁸ V.

W = q (V_b-V_do)
q = W / (V_b-V_do) = 7,9 J / 5,3 x 10⁸ V-2,4x10⁸ V = 2,72 x 10^-8 C.

Elektrický prúd: Je súčinom rozdielu potenciálov medzi dvoma bodmi vodiča spôsobeného generátorom pohybu elektrónov cez vodič.
Prúdový prúd (cd): Nazýva sa elektrický prúd, v ktorom elektróny cirkulujú jedným smerom (-) do (+), majú tiež konštantnú intenzitu a najbežnejšie príklady sú: batérie a akumulátory.
Striedavý prúd (AC): Elektrický prúd sa nazýva elektrický prúd, pri ktorom elektróny menia svoj zmysel niekoľkokrát, navyše intenzita nie je konštantná a najbežnejšie príklady sú generátory.
Intenzita elektrického prúdu: Nazýva sa elektrický náboj, ktorý prejde každou časťou vodiča za jednu sekundu. Jeho jednotky sú zosilňovače (A).

l = A
q = C
t = s

l = q / t

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:
Vypočítajte intenzitu elektrického prúdu, ktorý generuje náboj 2,6x10^-8 C v čase 25s.

l = q / t = 2,6 x 10^-8 C / 25 s = 1,04 x 10^-9 TO

Napätie: Je to potenciálny rozdiel, ktorý je výsledkom súčinu odporu obvodu a intenzity prúdu. Jeho jednotky sú voltov (V).

V = V
l = A
R = Ž

V = Rl

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:

Vypočítajte napätie generované elektrickým obvodom, ktorý má odpor 8 Ohmov a prúd 12 A.

V = RI = (80) (12 A) = 96 V

Výdrž: Je to opozícia proti prechodu elektrického prúdu v systéme.
Jednotky: Ohmy (O).
R = O
V = V
l = A

R = V / l

PRÍKLAD PROBLÉMU S APLIKÁCIOU:
Vypočítajte odpor obvodu, ktorý má napätie 48 V a záťaž 12x10^-8 C v 3x10^-4 s.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 TO
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 ohmov