Kierunek pola elektrycznego i siły
On 31 grudnia, 2020 by adminmój podręcznik fizyki „Giancoli …” stwierdził to
Jeśli $ q $ jest dodatnie, [siła i pole elektryczne] wskazują ten sam kierunek. Jeśli $ q $ jest ujemne, [siła i pole elektryczne] są skierowane w przeciwnych kierunkach.
Ale w poprzednim akapicie stwierdzono również:
Widzimy, że pole elektryczne w dowolnym miejscu w przestrzeni jest wektorem, którego kierunek jest kierunkiem siły działającej na niewielki dodatni ładunek testowy w tym punkcie, i którego wielkość jest siłą na jednostkę ładunku
Jeśli pole elektryczne jest zgodne z kierunkiem siły działającej na dodatni ładunek testowy, dlaczego siła i pole elektryczne ma przeciwne kierunki, jeśli $ q $ jest ujemne?
Wyobraź sobie, że potrzeba więcej kontekstu:
Odpowiedź
Podane równanie $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ można łatwo zmienić na $ \ vec F = \ vec Eq $.
Gdy ładunek $ q $ jest dodatni, to kierunek $ \ vec F $ jest taki sam jak kierunek $ \ vec E $ – wszystkie wartości są dodatnie.
Kiedy opłata $ q $ jest ujemna (tj. $ -q $), a następnie $ \ vec F $ będzie ujemna: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Jest to podobne do przyciągania opłat $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ gdzie, jeśli $ q_1 $ i $ q_2 $ mają ten sam znak (dodatnie lub ujemne), to $ F $ jest dodatnie, a ładunki odpychają się, podczas gdy jeśli $ q_1 $ i $ q_2 $ mają przeciwne znaki (jeden dodatni i jeden ujemny), to $ F $ jest ujemne i ładunki są przyciągane do siebie.
Ale zamiast dwóch ładunków masz jeden ładunek i pole elektryczne. Jeśli weźmiesz pod uwagę, że pole elektryczne pochodzi z ładunku dodatniego ($ + q $), to kierunek pola jest od tego (urojonego) ładunku, a kierunek siły wywieranej na inny ładunek dodatni w polu jest taki sam kierunek jak pole – źródło pola odpycha ładunek dodatni, ale kierunek siły wywieranej na ładunek ujemny w polu jest przeciwny do pola – źródło pola przyciąga ładunek ujemny.
Komentarze
- Dziękuję za wyjaśnienie i jasne określenie obciążenia w Twoim przykładzie. Książka nie ' t jasno określa zarzuty, za co się zgubiłem. jeszcze raz dzięki!
Odpowiedź
To jest prawo Coulomba. Jak ładunki odpychają. Przeciwieństwa się przyciągają. Pomyśl tylko to przez.
Pole jest po prostu tam. sens pola. To znaczy dodatni lub ujemny „kierunek”, to przypadek historii. Umieść ładunek dodatni w polu, a siła popycha w jedną stronę. Umieść ładunek ujemny, a siła popycha w kierunku ujemnym.
Odpowiedź
Inne odpowiedzi już wystarczają na potrzeby pytania. Jeśli nadal jest jakaś niejasność, pamiętaj tylko, że Pole elektryczne doświadczane przez ładunek testowy q jest niezależne od q.
Więc zawsze wskazuje ten sam kierunek dla tego samego rozkładu ładunku źródłowego, Q, nawet jeśli natura q s się zmienia.
Teraz siła spowodowana tym samym polem działa w inny kierunek. Pozytywny doświadcza siły w kierunku pola, podczas gdy ładunek ujemny przeciwnie do pola, tj. W kierunku ładunku źródłowego lub w kierunku rosnącego pola.
Odpowiedź
Ponieważ ładunek dodatni i ujemny działają przeciwnie!
Pewien ładunek wytwarza pole elektryczne – ładunek ten może być dodatni.
- Umieszczenie dodatniego ładunku testowego w pobliżu spowoduje odpychanie go (równy ładunek- znaki odpychają).
- Umieszczenie ujemnego ładunku testowego w pobliżu spowoduje jego przyciągnięcie (przyciągają się różne znaki ładunku) .
Doświadczają dokładnie tej samej siły elektrycznej, tylko w przeciwnych kierunkach. Pole elektryczne, które popycha ładunek, przyciągnie przeciwny ładunek.
Zatem siła elektryczna oczywiście ma kierunek. Wtedy ludzie wymyślili kierunek dla samego pola i powiedzieli, że nie ma znaczenia, co wybierzemy, więc po prostu wybierzmy jego kierunek, aby był równy sile elektrycznej w ładunku dodatnim. Dlatego pole i siła zawsze wskazują w ten sam sposób na ładunek dodatni, a przeciwnie na ładunek ujemny. To czysta konwencja .
Komentarze
- dziękuję. Mam nadzieję, że nie ma ' więcej " konwencji " w elektromagnetyzmie potach .
Dodaj komentarz