(Electric field) -
Електрическо поле - същност, възникване, приложения
Какво е електрическо поле?
Електрическото поле (Electric field), наричано понякога Е-поле (E-field) е физическо поле (physical field), което заобикаля електрически заредените частици и упражнява сила върху всички други заредени частици в полето, като ги привлича или отблъсква. Също така се отнася до физическото поле за система от заредени частици.
 |
| Електрическо поле (Electric field) |
Създаване на електрическо поле
Електрическо поле се създава от електрически заредени частици или от промяната на магнитното поле във времето. Електрическите полета са важни в много области на физиката и се използват в електротехниката. В атомната физика и химията, например, електрическото поле е привличащата сила, която държи атомното ядро и електроните заедно в атомите. То е също така силата, отговорна за химическото свързване между атомите, което дава молекулите.- Определения за електрически полета
- - Електрическото поле може да се определи като векторно поле, което показва силата и посоката на електрическата сила, действаща върху пробен заряд във всяка точка от пространството.
- - Електрическото поле може да се определи и като потенциално поле, което показва работата, която трябва да се извърши за да се премести заряд от една точка до друга.
- - Електрическото поле може да се определи и като част от електромагнитното поле, което описва взаимодействието между електрически и магнитни явления.
- Същност на електрическото поле
Електрическото поле е изображение, което използваме за да обясним как електрическите заряди упражняват сила един върху друг на разстояние. Електрическото поле не е реален обект, а математическа абстракция, която ни помага да моделираме и предсказваме поведението на заредени частици. Електрическото поле може да бъде представено чрез вектори или чрез силови линии, които сочат посоката на полето и показват плътността на полето.- Значение на електрическите полета
Електрическото поле има голямо значение за разбирането на много физически явления, като например:- - електростатика,
- - електромагнитна индукция,
- - оптика,
- - атомна и ядрена физика и други.
- - техниката,
- - комуникациите,
- - медицината и други области, като например
- - кондензатори,
- - транзистори,
- - лазери,
- - рентгенови лъчи и други.
|
|
- Основни характеристики на електрическо поле
Електрическото поле има следните основни характеристики:- Големина
Големината на електрическото поле в дадена точка се определя като отношението между силата, действаща върху пробен заряд в тази точка, и самия заряд. Мерната единица за големината на електрическото поле е:- - волт на метър (V/m) или
- - нютон на кулон (N/C).
- Посока
Посоката на електрическото поле в дадена точка се определя като посоката на силата, действаща върху положителен пробен заряд в тази точка. Посоката на електрическото поле може да се покаже чрез вектори или чрез силови линии, които излизат от положителни заряди и влизат в отрицателни заряди.- Разпределение
Разпределението на електрическото поле в пространството зависи от източника на полето, т.е. от разположението и големината на заредените частици. Електрическото поле може да бъде хомогенно или нехомогенно, в зависимост от това дали големината и посоката на полето са константни или променливи в пространството.- Проникване:
Електрическото поле може да прониква през различни среди, като:- - вакуум,
- - въздух,
- - вода,
- - метали и други.
Електрическото поле има следните основни прояви и свойства:
- Действие
Електрическото поле упражнява сила върху всички заредени частици, които се намират в полето, като ги привлича или отблъсква. Силата, действаща върху заредена частица, се нарича електрическа сила и е пропорционална на заряда, големината и посоката на електрическото поле. Електрическата сила може да придава ускорение на заредените частици и да променя тяхното движение.- Свойства
Електрическото поле може да се описва чрез вектора на електрическата индукция, който показва големината и посоката на полето във всяка точка от пространството. Електрическото поле може да се представи графично чрез вектори или чрез силови линии, които излизат от положителни заряди и влизат в отрицателни заряди. Електрическото поле има два полюса - положителен и отрицателен, които привличат или отблъскват други електрически полюси. Електрическото поле не започва и не свършва никъде, а образува затворени контури.- Основни прояви
Електрическо поле може да се създава:- - от постоянни или променливи заряди,
- - от движещи се заредени частици или
- - от промяната на магнитното поле.
- Примери за пораждане на електрически полета
Някои примери за обекти, които имат или създават електрическо поле, са:- - атомите,
- - молекулите,
- - ионите,
- - кондензаторите,
- - батериите,
- - генераторите,
- - трансформаторите,
- - антените и други.
- Видове
Според източника на електрическите полета могат да се разграничат няколко вида:- - статично електрическо поле, създавано от постоянни заряди;
- - динамично електрическо поле, създавано от променливи заряди или токове;
- - електромагнитно поле, създавано от промяната на магнитното поле във времето;
- - гравитационно електрическо поле, създавано от движещи се масивни тела.
- Приложения
Електрическите полета имат много приложения в науката, техниката, медицината, комуникациите и други области. Някои от тях са:- - измерване на заряд и напрежение,
- - запис и възпроизвеждане на звук и изображение,
- - лечение на болести,
- - диагностика на заболявания,
- - изследване на материали,
- - генериране и пренос на електрическа енергия,
- - управление на електрически машини и уреди,
- - изпращане и приемане на сигнали и данни и други.
----------------
Няма коментари:
Публикуване на коментар