Direção do campo elétrico e força
On Dezembro 31, 2020 by adminmeu livro de física, “Giancoli …”, declarou isso
Se $ q $ for positivo, [a força e o campo elétrico] apontam na mesma direção. Se $ q $ for negativo, [a força e o campo elétrico] apontam em direções opostas.
Mas em um parágrafo anterior, também havia declarado:
Vemos que o campo elétrico em qualquer ponto do espaço é um vetor cuja direção é a direção da força em uma pequena carga de teste positiva naquele ponto, e cuja magnitude é a força por unidade de carga
Se o campo elétrico está na direção da força na carga de teste positiva, por que a força e campo elétrico estar em direções opostas se $ q $ for negativo?
Imagine se mais contexto for necessário:
Resposta
A equação fornecida $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ pode ser facilmente reorganizado para $ \ vec F = \ vec Eq $.
Quando a carga $ q $ é positiva, a direção de $ \ vec F $ é a mesma que a direção de $ \ vec E $ – todos os valores são positivos.
Quando a cobrança $ q $ é negativa (ou seja, $ -q $) então $ \ vec F $ será negativa: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Isso é semelhante à atração de encargos $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ onde, se $ q_1 $ e $ q_2 $ ambos têm o mesmo sinal (ambos positivos ou ambos negativos), então $ F $ é positivo e as cargas se repelem, enquanto se $ q_1 $ e $ q_2 $ têm sinais opostos (um positivo e um negativo), então $ F $ é negativo e as cargas são atraídas uma pela outra.
Mas em vez de duas cargas, você tem uma carga e um campo elétrico. Se você considerar que o campo elétrico se origina de uma carga positiva ($ + q $), então a direção do campo está longe dessa carga (imaginária) e a direção da força exercida em outra carga positiva no campo é a mesma direção como o campo – a fonte do campo repele a carga positiva, mas a direção da força exercida em uma carga negativa no campo é na direção oposta ao campo – a fonte do campo atrai a carga negativa.
Comentários
- obrigado pela explicação e declarando claramente a cobrança em seu exemplo. O livro não ' t indica claramente os encargos responsáveis pelo que foi perdido. obrigado novamente!
Resposta
Esta é a Lei de Coulomb. Cargas semelhantes se repelem. Os opostos se atraem. Basta pensar através dela.
O campo está lá. O sentido do campo. Ou seja, “direção” positiva ou negativa, é um acidente da história. Coloque uma carga positiva no campo e a força empurra para um lado. Coloque uma carga negativa, e a força empurra no negativo nessa direção.
Resposta
Outras respostas já bastam para as necessidades da pergunta. Se ainda houver alguma ambigüidade, basta lembrar que o campo elétrico experimentado pela carga de teste, q, é independente de q.
Portanto, ele sempre aponta na mesma direção para a mesma distribuição da carga da fonte, Q, mesmo se a natureza das mudanças de q.
Agora, a força devido ao mesmo campo atua em direção diferente. Um positivo experimenta força na direção do campo, enquanto carga negativa oposta ao campo, ou seja, em direção à carga de origem ou em direção ao campo crescente.
Resposta
Porque uma carga positiva e uma negativa se movem em oposição!
Um campo elétrico é criado por alguma carga – essa carga pode ser positiva.
- Colocar uma carga de teste positiva próxima fará com que ela seja repelida (carga igual- sinais repelem).
- Colocar uma carga de teste negativa próxima fará com que ela seja atraída (diferentes sinais de carga se atraem) .
Eles experimentam exatamente a mesma força elétrica, apenas em direções opostas. Um campo elétrico que empurra uma carga puxa a carga oposta.
Então, a força elétrica obviamente tem uma direção. As pessoas então inventaram uma direção para o próprio campo e disseram que não importa o que escolhemos, então vamos apenas escolher sua direção para ser igual à força elétrica em uma carga positiva. Portanto, o campo e a força estão sempre apontando da mesma forma para uma carga positiva e oposta a uma carga negativa. É pura convenção .
Comentários
- obrigado. Espero que não haja ' t mais " convenções " em eletromagnetismo moletom .
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