ელექტრული ველის დაძაბულობა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

        ელექტრული ველის დაძაბულობა

Effects of an electric field. The girl is touching an electrostatic generator, which charges her body with a high voltage. Her hair, which is charged with the same polarity, is repelled by the electric field of her head and stands out from her head. - 

ელექტრული ველის ეფექტები. გოგონა ელექტროსტატიკურ გენერატორს ეხება, რომელიც მის სხეულს მაღალი ძაბვით მუხტავს. მისი თმა, რომელიც იგივე პოლარობითაა დამუხტული, თავის ელექტრული ველით იბრუნება და თავისგან გამოდის.

ფიზიკაში ელექტრული ველის დაძაბულობა — ვექტორული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტრულ ველს. სივრცის მოცემულ წერტილში მისი მნიშვნელობა ტოლია ამ წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე მოქმედი ${\displaystyle \overrightarrow{�}}$ ძალის ფარდობისა ამ მუხტის ${\displaystyle �}$ სიდიდეზე:

${\displaystyle \overrightarrow{�}=\frac{\overrightarrow{�}}{�}}$.

SI სისტემაში დაძაბულობის ერთეულია 1ნ/კ. 1ნ/კ არის დახაბულობა ველის იმ წერტილში რომელშიც 1 კ მუხტზე მოქმედებს 1ნიუტონი ძალა

Electric field of a positive point electric charge suspended over an infinite sheet of conducting material. The field is depicted by electric field lines, lines which follow the direction of the electric field in space.

დადებითი წერტილის ელექტრული მუხტის ელექტრული ველი შეჩერებულია გამტარ მასალის უსასრულო ფურცელზე. ველი გამოსახულია ელექტრული ველის ხაზებით, ხაზებით, რომლებიც მიჰყვება ელექტრული ველის მიმართულებას სივრცეში.

წერტილოვანი მუხტის ელექტრული ველის დაძაბულობა

SI სისტემისთვის

ელექტრული პოტენციალის მეშვეობით ${\displaystyle \overrightarrow{�}}$ ვექტორი შეიძლება გამოვსახოთ როგორც პოტენციალის გრადიენტი აღებული მინუს ნიშნით

${\displaystyle \overrightarrow{�}=-\mathrm{\nabla }�.}$

მაგალითად, წერტილოვანი მუხტისთვის კულონის კანონიდან გამომდინარე გვაქვს

${\displaystyle �=\frac{�}{4�{�}_0�}.}$

ამ შემთხვევაში სფერული სიმეტრიის გამო ეკვიპოტენციური ზედაპირები სფეროებს წარმოადგენეს. შედეგად წარმოებული ნორმალის გასწვრივ ხდება წარმოებული რადიუსით და ვიღებს ე.წ. კულონის ველს

${\displaystyle {�}_{�}=-\frac{\mathrm{\partial }�}{\mathrm{\partial }�}=-\frac{\mathrm{\partial }}{\mathrm{\partial }�}\left(\frac{�}{4�{�}_0�}\right)=\frac{�}{4�{�}_0{�}^2}}$.

Evidence of an electric field: styrofoam peanuts clinging to a cat's fur due to static electricity. The triboelectric effect causes an electrostatic charge to build up on the fur due to the cat's motions. The electric field of the charge causes polarization of the molecules of the styrofoam due to electrostatic induction, resulting in a slight attraction of the light plastic pieces to the charged fur. This effect is also the cause of static cling in clothes. - ელექტრული ველის მტკიცებულება: სტატიკური ელექტროენერგიის გამო კატის ბეწვზე მიბმული სტიროქაფის არაქისი. ტრიბოელექტრული ეფექტი იწვევს ბეწვზე ელექტროსტატიკური მუხტის დაგროვებას კატის მოძრაობების გამო. მუხტის ელექტრული ველი იწვევს სტიროქაფის მოლეკულების პოლარიზაციას ელექტროსტატიკური ინდუქციის გამო, რაც იწვევს მსუბუქი პლასტმასის ნაჭრების მცირე მიზიდვას დამუხტულ ბეწვზე. ეს ეფექტი ასევე არის ტანსაცმელში სტატიკური მიჯაჭვის მიზეზი.

გაუსის ერთეულთა სისტემისთვის

ამ სისტემაში მსჯელობები ზემოთ განხილულის ანალოგიურია, განსხვავება ის არის, რომ იცვლება პოტენციალის სახე:

${\displaystyle �=\frac{�}{�}}$,

ხოლო მაქსველის განტოლებისთვის გვექნება

${\displaystyle \mathrm{div}\overrightarrow{�}=4��}$

და

${\displaystyle {�}_0=\frac{1}{4�}}$.

შედეგად გაუსის ერთეულთა სისტემაში გვაქვს

${\displaystyle �=\frac{�}{{�}^2}.}$

იხ. ვიდეო - 🔴ელექტრული ველი - დაძაბულობა და ძალწირები - 

წარმოგიდგენთ ელექტრული ველის ცნებას. როგორ ხდება მუხტებს შორის ურთიერთქმედება და რა განსაზღვრავს მის კანონზომიერებებს. რა არის ელექტრული ველის დაძაბულობა და როგორ უნდა გამოვთვალოთ იგი. რას გვთავაზობს ფარადეი ელექტრული ველის უკეთ აღსაქმელად.