Elektromos mező jellemzése Elektromos erőtér

Elektromos erőtér Az elektromos kölcsönhatáshoz nem kell a testeknek érintkezniük. Akkor is létrejönnek, ha légüres térben végezzük el a kísérletet. Az elektromos töltéssel rendelkező testek nem közvetlenül hatnak egymásra, hanem az elektromos mező vagy más néven elektromos erőtér közvetítésével.

Elektromos mező Létezése: 19. sz. Faraday Az anyag létező nagyon finom eloszlású, nem atomi felépítésű formája. Jelenléte csak a belehelyezett elektromos próbatöltésre ható erő következtében figyelhető meg.

Az elektromos térerősség (E) FA EA A FB q próbatöltés EB B Elektromosan feltöltött test FA ,FB : Coulomb-erők

Az elektromos térerősség Az elektromos mezőt valamely pontjába a próbatöltésre ható erő (F) és a próbatöltés (q) hányadosával jellemezzük. Ennek a hányadosnak a neve: elektromos térerősség, vektormennyiség! Jele: E , iránya: Coulomb-erő iránya Kiszámítása: E= Mértékegysége: F q N C

Egy Q pontszerű töltés elektromos mezeje F A q próbatöltésre ható Coulomb erő EQ q r Q r- két töltés távolsága

Feladat Egy kis golyónak 10-7 töltést adunk. Mekkora lesz a térerősség nagysága golyó felett 30 cm magasságban?

Elektromos mező szemléltetése erővonalakkal Erővonalak tulajdonságai: Az erővonalakhoz húzott érintő megadja a térerősség irányát. Az erővonalak sűrűsége megadja a térerősség nagyságát. Például: pontszerű pozitív töltés elektromos mezeje:

Pontszerű negatív töltés elektromos mezeje Inhomogén elektromos tér: a tér minden pontjában a térerősség nagysága különböző.

Két feltöltött fémlemez közti elektromos mező Homogén elektromos tér: a tér minden pontjában a térerősség nagysága ugyanakkora.

Elektroszmog Negatív hatás

Elektromos mező munkája Az elektromos mező a benne lévő töltésekre erőt fejt ki. Ha a töltés elmozdul, akkor az elektromos mező munkát végez a töltésen. W=F*s*cos

WAB=WAC+WCB E A F C q B A mező munkája független az úttól, csak a két pont helyzetétől függ. A F C q  B

Tapasztalat Két pont között elmozduló próbatöltésen a mező munkájának és a próbatöltésnek a hányadosa állandó. Független a próbatöltéstől, ezért a két pont közötti elektromos mező jellemzésére alkalmas. A hányados neve elektromos feszültség. Jele: U Mértékegysége: V (Volt)= J/C

Feszültség jellemzői Előjeles mennyiség. Az UAB feszültség pozitív, ha a próbatöltés az A-ból B-be a térerősség irányába halad.

1 Volt feszültség 1 Volt a feszültség az elektromos mező két pontja között, ha a mező 1 C töltést 1 J munkával visz át egyik pontból a másikba.

Homogén mező feszültsége Két pont közti feszültség homogén mezőben U=E*d*cos 

Potenciál Gyakran egy közös O ponthoz viszonyítva adják meg a feszültséget. Ilyenkor: UAO=UA A közös ponthoz viszonyított feszültség neve: potenciál. A potenciál pontonként jellemzi a mezőt. A feszültség két pont potenciáljának a különbsége.