Riktning av elektriskt fält och kraft
On december 31, 2020 by adminmin fysiklärobok, ”Giancoli …”, uttalade detta
Om $ q $ är positivt, pekar [kraften och det elektriska fältet] i samma riktning. Om $ q $ är negativt pekar [kraften och det elektriska fältet] i motsatta riktningar.
Men i ett föregående stycke hade det också sagt:
Vi ser att det elektriska fältet vid vilken punkt som helst i rymden är en vektor vars riktning är kraftens riktning på en liten positiv testladdning vid den punkten, och vars storlek är kraften per enhetsladdning
Om det elektriska fältet är i riktning mot kraften på den positiva testladdningen, varför skulle kraften och elektriska fält vara i motsatta riktningar om $ q $ är negativt?
Bild om mer sammanhang behövs:
Svar
Den givna ekvationen $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ kan enkelt ordnas om till $ \ vec F = \ vec Eq $.
När laddningen $ q $ är positiv är riktningen på $ \ vec F $ densamma som riktningen på $ \ vec E $ – alla värden är positiva.
När avgiften $ q $ är negativ (dvs. $ -q $) då kommer $ \ vec F $ att vara negativ: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Detta liknar dragningsavgiften $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ där, om $ q_1 $ och $ q_2 $ båda har samma tecken (båda positiva eller båda negativa) $ F $ är positivt och avgifterna stöter bort varandra, medan om $ q_1 $ och $ q_2 $ har motsatta tecken (ett positivt och ett negativt) så är $ F $ negativt och avgifterna lockas till varandra.
Men istället för två laddningar har du en laddning och ett elektriskt fält. Om du anser att det elektriska fältet kommer från en positiv laddning ($ + q $) är fältets riktning borta från den (imaginära) laddningen och kraftriktningen som utövas på en annan positiv laddning i fältet är i samma riktning som fältet – fältets källa stöter bort den positiva laddningen, men kraftens riktning som utövas på en negativ laddning i fältet är istället i motsatt riktning till fältet – fältets källa drar till sig den negativa laddningen. p>
Kommentarer
- tack för förklaringen och tydligt ange avgiften i ditt exempel. I boken ' t anges tydligt avgifterna för vad och jag gick vilse. tack igen!
Svar
Detta är Coulombs lag. Liksom avgifter avvisar. Motsatser lockar. Tänk bara det igenom.
Fältet är precis där. fältet . Det vill säga positiv eller negativ ”riktning”, är en historisk olycka. Sätt en positiv laddning i fältet och kraften trycker på ett sätt. Sätt in en negativ laddning och kraften trycker negativt i den riktningen.
Svar
Andra svar räcker redan till frågan. Om det fortfarande finns tvetydighet, kom bara ihåg att det elektriska fältet som testladdningen, q, upplever, är oberoende av q.
Så det pekar alltid i samma riktning för samma fördelning av källladdning, Q, även om karaktären hos q: s förändras.
Nu verkar kraften på grund av samma fält i annan riktning. En positiv upplever kraft i fältets riktning, medan negativ laddning motsatt fältet, dvs in mot källladdningen eller in mot det ökande fältet.
Svar
Eftersom en positiv och en negativ laddning rör sig motsatt!
Ett elektriskt fält skapas av någon laddning – den laddningen kan vara positiv.
- Att placera en positiv testladdning i närheten gör att den avvisas (lika ladd- tecken avvisar).
- Att placera en negativ testladdning i närheten kommer att locka den (olika laddningstecken lockar) .
De upplever exakt samma elektriska kraft, bara i motsatta riktningar. Ett elektriskt fält som trycker i en laddning kommer att dra i motsatt laddning.
Så den elektriska kraften har uppenbarligen en riktning. Människor uppfann sedan en riktning för själva fältet och sa att det spelar ingen roll vad vi väljer, så låt oss bara välja dess riktning för att vara lika med den elektriska kraften i en positiv laddning. Fältet och kraften pekar därför alltid på samma sätt mot en positiv laddning och motsatt mot en negativ laddning. Det är en ren konvention .
Kommentarer
- tack. Jag hoppas att det inte finns ' t mer " konventioner " i elektromagnetism svettningar .
Lämna ett svar