Direcția câmpului electric și a forței
On decembrie 31, 2020 by adminmanualul meu de fizică, „Giancoli …”, a declarat acest lucru
Dacă $ q $ este pozitiv, [forța și câmpul electric] indică în aceeași direcție. Dacă $ q $ este negativ, [forța și câmpul electric] indică în direcții opuse.
Dar, într-un paragraf anterior, acesta a mai spus:
Vedem că câmpul electric din orice punct al spațiului este un vector a cărui direcție este direcția forței pe o mică sarcină de test pozitivă în acel punct, și a cărui magnitudine este forța pe unitate de sarcină
Dacă câmpul electric este în direcția forței pe sarcina de test pozitivă, de ce ar fi forța și câmpul electric să fie în direcții opuse dacă $ q $ este negativ?
Imagine dacă este nevoie de mai mult context:
Răspuns
Ecuația dată $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ poate fi rearanjat cu ușurință la $ \ vec F = \ vec Eq $.
Când taxa $ q $ este pozitivă, atunci direcția $ \ vec F $ este aceeași cu direcția $ \ vec E $ – toate valorile sunt pozitive.
Când taxa $ q $ este negativă (adică $ -q $) atunci $ \ vec F $ va fi negativ: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Acest lucru este similar cu atracția taxelor $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ unde, dacă $ q_1 $ și $ q_2 $ au ambele același semn (ambele pozitive sau ambele negative), atunci $ F $ este pozitiv, iar taxele se resping reciproc, în timp ce dacă $ q_1 $ și $ q_2 $ au semne opuse (unul pozitiv și unul negativ), atunci $ F $ este negativ și taxele sunt atrase una de cealaltă.
Dar în loc de două încărcări, aveți o singură încărcare și un câmp electric. Dacă considerați că câmpul electric provine dintr-o sarcină pozitivă ($ + q $), atunci direcția câmpului este departe de acea sarcină (imaginară) și direcția forței exercitate asupra unei alte sarcini pozitive în câmp este în aceeași direcția ca câmp – sursa câmpului respinge sarcina pozitivă, dar direcția forței exercitate asupra unei sarcini negative în câmp este în schimb în direcția opusă câmpului – sursa câmpului atrage sarcina negativă.
Comentarii
- vă mulțumim pentru explicație și pentru a indica clar taxa în exemplul dvs. Cartea în care ' nu a precizat în mod clar taxele responsabile pentru ceea ce am pierdut. mulțumesc din nou!
Răspuns
Aceasta este legea lui Coulomb. Ca și taxele resping. Opusii atrag. Gândiți-vă doar
Câmpul este chiar acolo. sens al câmpului. Adică „direcție” pozitivă sau negativă, este un accident de istorie. Puneți o sarcină pozitivă în câmp și forța împinge într-un sens. Puneți o sarcină negativă și forța împinge în negativ în acea direcție.
Răspuns
Alte răspunsuri sunt deja suficiente pentru nevoile întrebării. Dacă mai există o anumită ambiguitate, nu uitați că câmpul electric experimentat de sarcina de testare, q, este independent de q.
Deci, indică întotdeauna în aceeași direcție pentru aceeași distribuție a încărcării sursei, Q, chiar dacă natura q-ului se schimbă.
Acum forța datorată aceluiași câmp acționează în direcție diferită. O forță pozitivă experimentează în direcția câmpului, în timp ce sarcina negativă opusă câmpului, adică înspre sarcina sursă sau înspre câmpul în creștere.
Răspuns
Pentru că o sarcină pozitivă și una negativă se mișcă opus!
Un câmp electric este creat de o anumită încărcare – această sarcină ar putea fi pozitivă.
- Plasarea unei încărcări de test pozitive în apropiere va face să fie respinsă (încărcare egală- semnele resping).
- Plasarea unei negative taxă de test în apropiere va atrage (semnele de încărcare diferite atrag) .
Ei experimentează exact aceeași forță electrică, chiar în direcții opuse. Un câmp electric care împinge într-o sarcină va trage în sarcina opusă.
Deci, forța electrică are în mod evident o direcție. Oamenii au inventat apoi o direcție pentru câmpul însuși și au spus că nu contează ce alegem, deci să alegem direcția pentru a fi egală cu forța electrică într-o sarcină pozitivă. Prin urmare, câmpul și forța sunt întotdeauna orientate în același mod către o sarcină pozitivă și opuse la o sarcină negativă. Este pură convenție .
Comentarii
- mulțumesc. Sper că nu există ' mai multe " convenții " în electromagnetism transpiră .
Lasă un răspuns