Het elektrisch veld heeft een grootte en een richting. Laten we in dit artikel eens kijken of de intensiteit/sterkte van het elektrische veld een vectorgrootheid is of niet.
De elektrische veldsterkte heeft een vector en kan niet volledig worden gedefinieerd zonder een richting. De richting van de elektrische veldsterkte is relatief ten opzichte van de richting van de elektrische flux en de kracht omdat de elektrische veldsterkte recht evenredig is met deze beide grootheden.
De elektrische veldsterkte wordt gevonden door de totale hoeveelheid elektrische flux te kennen die door het gebied van een geleidend gebied dringt. Laten we verder in dit artikel de verschillende factoren bespreken die verantwoordelijk zijn voor de vectorhoeveelheid van de elektrische veldsterkte en de richting ervan.
Waarom is elektrische veldsterkte een vectorgrootheid?
A vector hoeveelheid heeft een richting samen met de grootte. Laten we eens kijken of de elektrische veldsterkte ook een richting heeft of niet.
De elektrische veldsterkte wordt gedefinieerd als een vectorgrootheid omdat de sterkte van het veld afhangt van de kracht die wordt uitgeoefend door de elektrische flux op de lading die een richting heeft en de grootte van de lading die het elektrische veldgebied eromheen genereert.
De elektrische veldsterkte is geen scalaire grootheid, omdat deze een specifieke richting heeft vanwege de aanwezigheid van kracht. Het wordt geschat als de kracht per eenheid lading en gemeten in Newton/Coulomb (N/C).
Wat is de richting van de elektrische veldsterkte?
De richting van de elektrisch veld sterkte hangt af van de lading van het deeltje. Laten we eens kijken hoe de lading de richting van de elektrische veldsterkte bepaalt.
De richting van het elektrische veld wijst weg van de lading als deze negatief is en is gericht naar de lading als deze positief is. De richting van de elektrische veldsterkte is evenwijdig aan de elektrische kracht die op de lading wordt ervaren.
De richting van de elektrische veldsterkte is langs de elektrische kracht op de positieve lading, terwijl deze in de tegenovergestelde richting wijst, maar parallel in het geval van een negatieve lading. Omdat de elektrische veldsterkte tegengesteld is aan de kracht, wordt deze aangegeven met een negatief teken.
Wat is de grootte van de elektrische veldsterkte?
De grootte van de elektrische veldsterkte vertelt over de onmetelijkheid van het elektrische veld dat door een lading wordt geproduceerd. Laten we nu hetzelfde bespreken.
De elektrische veldsterkte wordt berekend met de formule E = F/q, waarbij q een lading is, F een erop vallende kracht en E de elektrische veldsterkte is. De grootte van de elektrische veldsterkte is altijd positief, ongeacht de richting en het type lading.
De grootte van de elektrische veldsterkte wordt ook uitgedrukt als E = k (q)/r2, waarbij k de elektrische constante is die gelijk is aan (9×109 Nm2/C2), q is een lading, en r is de afstand tussen een lading en een punt.
Als de elektrische fluxdichtheid in dat veld hoog is, wordt er meer kracht op de geladen deeltjes gevoeld. Daarom is de grootte van de elektrische veldsterkte ook evenredig met de aantaldichtheid van de elektrische flux.
Wat is de grootte van de elektrische veldsterkte geproduceerd door +2 C en -4 C op een punt op 2 m afstand van beide ladingen?
Gegeven: De lading q = +2 C.
De lading Q = -4 C.
De afstand tussen het punt en de ladingen is r = 2 m.
De uitdrukking voor de elektrische veldsterkte wordt gegeven als,
E = kq/r2
Door waarden in de bovenstaande uitdrukking te vervangen, krijgen we de elektrische veldsterkte als gevolg van lading q op een punt op 2 m afstand als,
E1 = 9 × 109 Nm2/C2 × (+2 C)/(2 m)2
= 9 × 109 Nm2/C2 × (2 C/4 meter2)
= 9 × 109 Nm2/C2 × C/2m2
= 4.5 × 109 N / C
Nu is de elektrische veldsterkte als gevolg van lading Q op hetzelfde punt,
E2 = 9 × 109 Nm2/C2 × (-4 C)/(2 m)2
= -9×109 Nm2/C2 × (4 C/4 meter2)
= -9×109 Nm2/C2 × C/m2
= -9×109 N / C
Daarom is de grootte van de elektrische veldsterkte die op een punt wordt geproduceerd als gevolg van deze twee ladingen,
E = l E1 + E2l
= l(4.5×109 N/C) +( -9×109 N/C) l
= l(4.5 – 9)×109 N/C l
= l(-4.5×109 N/C l
= 4.5 × 109 N / C
Vandaar, de grootte van de elektrische veldsterkte op een punt op 2 m afstand van beide ladingen is 4.5 ×109 N/C.
Is de richting van de elektrische veldsterkte afhankelijk van de elektrische flux?
De elektrische veldsterkte is direct afhankelijk van de dichtheid van de elektrische flux. Laten we eens kijken hoe de richting van de elektrische veldsterkte is gebaseerd op elektrische flux.
De richting van de elektrische veldsterkte is voornamelijk afhankelijk van de oriëntatie van de elektrische flux en ligt in dezelfde richting als die van de flux. De elektrische veldsterkte is een verhouding van elektrische flux per oppervlakte-eenheid.
De elektrische veldsterkte lijkt direct op de intensiteit van een veld. De richting van de elektrische flux is naar en weg voor respectievelijk de positieve en een negatieve lading, en dat geldt ook voor de richting van de elektrische veldsterkte.
Conclusie
De elektrische veldsterkte is de elektrische flux per oppervlakte-eenheid gemeten als kracht per eenheid lading. Aangezien de elektrische flux en de kracht richting hebben, is de elektrische veldsterkte een vectorgrootheid. De richting van de elektrische veldsterkte wordt bepaald door het type lading en de grootte ervan.
Lees ook:
- Voorbeelden van elektrische flux
- Geleidt natrium elektriciteit?
- Elektrisch veld van een geleider
- Geleidt ijzer elektriciteit?
- Geleidt koolstof elektriciteit?
- Beweegt statische elektriciteit?
- Geleidt wolfraam elektriciteit?
- Geleidt pyriet elektriciteit?
- Staan elektrische veldlijnen loodrecht?
- Voorbeelden van statische elektriciteit
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.