ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

 

1.2 Το  ηλεκτρικό πεδίο  

Ηλεκτρικό πεδίο ονομάζουμε το χώρο μέσα στον οποίο όταν βρεθεί ηλεκτρικό φορτίο δέχεται ηλεκτροστατική δύναμη.

Ένταση ηλεκτρικού πεδίου
Ένταση $\vec{E}$ σε σημείο ηλεκτρικού πεδίου ονομάζουμε το φυσικό διανυσματικό μέγεθος που έχει μέτρο ίσο με το πηλίκο του μέτρου της δύναμης που ασκείται σε φορτίο q που βρίσκεται σ' αυτό το σημείο προς το φορτίο αυτό και κατεύθυνση την κατεύθυνση της δύναμης, αν αυτή ασκείται σε θετικό φορτίο: 
$\vec{E}=\dfrac{\vec{F}}{q}$

Το μέτρο της έντασης σε κάποιο σημείο του πεδίου μας δείχνει πόσο ισχυρό είναι το πεδίο στο σημείο αυτό.

Μονάδα μέτρησης της έντασης στο S.I. είναι το 1 N(Nιούτον)/C(Κουλόμπ).

Η ένταση έχει φορά προς το φορτίο Q (την πηγή του ηλεκτρικού πεδίου) αν αυτό είναι αρνητικό 
... και "απομακρύνεται" από 
το φορτίο Q (την πηγή του ηλεκτρικού πεδίου)αν αυτό θετικό, ανεξάρτητα από το είδος του δοκιμαστικού φορτίου q:


Ηλεκτροστατικό πεδίο Coulomb ονομάζουμε το πεδίο που δημιουργείται από ένα ακίνητο σημειακό φορτίο Q. 


Το μέτρο της έντασης του ηλεκτροστατικού πεδίου Coulomb, εκτός από την σχέση $E=\dfrac{F}{q}$, υπολογίζεται και από την εξίσωση:
$E=k \dfrac{|Q|}{r^{2}}$ 
όπου |Q| τo φορτίο που δημιουργεί το πεδίο και r η απόσταση μεταξύ του σημείου «Σ» και του φορτίου Q.

ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ

Για να αισθητοποιήσουμε το αόρατο πεδίο μέσω της έντασης, πρέπει να σχεδιάσουμε ένα διάνυσμα έντασης, για κάθε σημείο του χώρου γύρω από το φορτίο
Επειδή είναι αδύνατο να σχεδιάσουμε άπειρα διανύσματα έντασης, μπορούμε να χαράξουμε αντιπροσωπευτικά μερικές γραμμές 
(α) Οι δυναμικές γραμμές αποκλίνουν και κατευθύνονται από το θετικό φορτίο προς το άπειρο. (β) Οι δυναμικές γραμμές συγκλίνουν και κατευθύνονται προς το αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο.

Ιδιότητες των δυναμικών γραμμών

Οι δυναμικές γραμμές έχουν τις παρακάτω ιδιότητες:

1.

Απομακρύνονται από τα θετικά φορτία και κατευθύνονται προς τα αρνητικά, επομένως είναι ανοικτές.

2.

Η ένταση του πεδίου έχει μεγαλύτερο μέτρο στις περιοχές του χώρου, όπου είναι πιο πυκνές οι δυναμικές γραμμές

3.

Δεν τέμνονται.

Δυναμικές γραμμές πεδίου δύο αντίθετων φορτίων +Q και -Q.

Δυναμικές γραμμές πεδίου δύο φορτίων +2q και -q.


Η μορφή των δυναμικών γραμμών του ηλεκτρικού πεδίου δύο φορτίων μεταβάλλεται καθώς η τιμή ενός από τα δύο φορτία μεταβάλλεται. Το αριστερό ηλεκτρικό φορτίο έχει σταθερή τιμή +q και το δεξιό φορτίο κυμαίνεται μεταξύ +q και -q.

Ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο

Ένα ηλεκτρικό πεδίο ονομάζεται ομογενές όταν η έντασή του είναι η ίδια σε κάθε σημείο του. Το πεδίο αυτό απεικονίζεται με τη βοήθεια δυναμικών γραμμών, οι οποίες είναι παράλληλες, ίδιας φοράς και ισαπέχουν

Απεικόνιση ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου πυκνωτή. Πυκνωτής είναι μια διάταξη με την οποία επιτυγχάνεται η αποθήκευση του ηλεκτρικού φορτίου. Ο πυκνωτής χρησιμεύει ως αποθήκη ηλεκτρικού φορτίου και επομένως ηλεκτρικής ενέργειας. Αποτελείται από δύο αγωγούς που διαχωρίζονται από ένα μονωτικό υλικό.



1. Μια διαδραστική εφαρμογή για τις δυναμικές γραμμές ηλεκτρικού πεδίου: πατήστε ΕΔΩ


2. Διαδραστική εφαρμογή με την οποία μπορείς να μελετήσεις το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί ένα ή περισσότερα ηλεκτρικά φορτία: πατήστε ΕΔΩ


Διαβάστε από το σχολικό βιβλίο: 1.2 Ηλεκτρικό πεδίο