Richting van elektrisch veld en kracht
Geplaatst op december 31, 2020 door adminmijn natuurkundeboek, “Giancoli …”, vermeldde dit
Als $ q $ positief is, wijzen [de kracht en het elektrische veld] in dezelfde richting. Als $ q $ negatief is, wijzen [de kracht en het elektrische veld] in tegengestelde richting.
Maar in een vorige paragraaf had het ook gezegd:
We zien dat het elektrische veld op elk punt in de ruimte een vector is waarvan de richting de richting is van de kracht op een kleine positieve testlading op dat punt, en waarvan de grootte de kracht per eenheid lading is
Als het elektrische veld in de richting van de kracht op de positieve testlading is, waarom zou de kracht en elektrisch veld in tegengestelde richting zijn als $ q $ negatief is?
Afbeelding als er meer context nodig is:
Antwoord
De gegeven vergelijking $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ kan gemakkelijk worden herschikt naar $ \ vec F = \ vec Eq $.
Als de lading $ q $ positief is, is de richting van $ \ vec F $ dezelfde als de richting van $ \ vec E $ – alle waarden zijn positief.
Wanneer de kosten $ q $ is negatief (dwz $ -q $), dan is $ \ vec F $ negatief: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Dit is vergelijkbaar met het aantrekken van kosten $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ waarbij, als $ q_1 $ en $ q_2 $ beide hetzelfde teken hebben (beide positief of beide negatief), $ F $ is positief en de ladingen stoten elkaar af, terwijl als $ q_1 $ en $ q_2 $ tegengestelde tekens hebben (één positief en één negatief), dan $ F $ negatief is en de ladingen naar elkaar toe worden aangetrokken.
Maar in plaats van twee ladingen heb je één lading en een elektrisch veld. Als je beschouwt dat het elektrische veld afkomstig is van een positieve lading ($ + q $), dan is de richting van het veld weg van die (denkbeeldige) lading en is de richting van de kracht die wordt uitgeoefend op een andere positieve lading in het veld in dezelfde richting als het veld – de bron van het veld stoot de positieve lading af, maar de richting van de kracht die wordt uitgeoefend op een negatieve lading in het veld is in plaats daarvan in de tegenovergestelde richting van het veld – de bron van het veld trekt de negatieve lading aan.
Reacties
- bedankt voor de uitleg en duidelijke vermelding van de aanklacht in je voorbeeld. Het boek the didn ' t geeft duidelijk de kosten aan die verantwoordelijk zijn voor wat en ik ben verdwaald. nogmaals bedankt!
Antwoord
Dit is de wet van Coulomb. Zoals beschuldigingen afstoten. Tegenpolen trekken elkaar aan. Denk maar aan het door.
Het veld is er gewoon. Het gevoel van het veld. Dat wil zeggen, positieve of negatieve “richting”, is een ongeluk uit de geschiedenis. Plaats een positieve lading in het veld en de kracht drukt één kant op. Plaats een negatieve lading en de kracht duwt in de negatieve richting.
Antwoord
Andere antwoorden voldoen al aan de behoeften van de vraag. Als er nog steeds enige onduidelijkheid is, onthoud dan dat het elektrische veld dat wordt ervaren door de testlading, q, onafhankelijk is van q.
Dus het wijst altijd in dezelfde richting voor dezelfde verdeling van bronlading, Q, zelfs als de aard van q verandert.
Nu werkt de kracht als gevolg van hetzelfde veld in andere richting. Een positieve ervaringskracht in de richting van het veld, terwijl een negatieve lading tegenover het veld staat, dwz in de richting van de bronlading of in de richting van het toenemende veld.
Antwoord
Omdat een positieve en een negatieve lading tegenovergesteld zijn!
Een elektrisch veld wordt gecreëerd door een lading – die lading kan positief zijn.
- Door een positieve testlading in de buurt te plaatsen, zal deze worden afgestoten (gelijke lading- borden afstoten).
- Door een negatieve testlading in de buurt te plaatsen, wordt deze aangetrokken (verschillende ladingstekens trekken aan) .
Ze ervaren exact dezelfde elektrische kracht, alleen in tegengestelde richtingen. Een elektrisch veld dat een lading duwt zal trekken de tegengestelde lading in.
De elektrische kracht heeft dus duidelijk een richting. Mensen bedachten toen een richting voor het veld zelf en zeiden dat het “niet uitmaakt wat we kiezen, dus laten we gewoon de richting kiezen die gelijk is aan de elektrische kracht in een positieve lading. Daarom wijzen het veld en de kracht altijd in dezelfde richting naar een positieve lading en tegengesteld aan een negatieve lading. Het is pure conventie .
Reacties
- bedankt. Ik hoop dat er ' t meer " conventies " in elektromagnetisme zweten .
Geef een reactie