Elektriskais lauks

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Elektriskais lauks ir lauks, kas pastāv ap jebkuru elektriski lādētu ķermeni vai lādiņu, un Kulona likumu var interpretēt šādi: viens no lādiņiem, piemēram q_2 = q \ , ir lauka avots, bet otrs, q_1 \ , atrodas tā radītajā laukā un uz to darbojas Kulona spēks \vec{F} \ .

Elektriskā lauka intensitāte[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Elektriskā lauka intensitāte jeb elektriskā lauka intensitātes vektors \vec{E} \ raksturo elektrisko lauku katrā telpas punktā. Elektriskā lauka intensitāte ir Kulona spēks \vec{F} \ , kurš pielikts vienu kulonu lielam pozitīvam punktveida lādiņam.

Skalārā forma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

\vec{E} = \frac {\vec{F}}{q_1} \
kur
\vec{E} \ ir elektriskā lauka intensitāte (N/C)
\vec{F} \ ir Kulona spēks (N)
q_1 \ ir lādiņš, uz kuru iedarbojas spēks (C)
Elektriskā lauka intensitātes vektori (zilā krāsā) ir vērsti prom no pozitīva lādiņa, savukārt tie ir vērsti virzienā uz negatīvu lādiņu. Jo tālāk no lādiņa, jo intesitātes vektora modulis ir mazāks.

No Kulona likuma izriet, ka

\vec{E} = k \frac{q q_1}{r^2 q_1} = k \frac {q}{r^2} \ , tātad \vec{E} = k \frac {q}{r^2} \
kur
q \ šoreiz ir lādiņš, kurš rada elektrisko lauku (C)
r \ ir attālums no lādiņa (m)
k = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \approx 8,988 \cdot 10^9 N m2 C-2

Vektoriālā forma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

\vec{E}(\vec{r}) = \frac {\vec{F}(\vec{r})}{q_1} \
kur
\vec{E} \ ir elektriskā lauka intensitāte (N/C)
\vec{F} \ ir Kulona spēks (N)
q_1 \ ir lādiņš, uz kuru iedarbojas spēks (C)
\vec{r} \ ir rādiusvektors no koordinātu sistēmas sākumpunkta līdz intensitātes vai spēka vektora pielikšanas punktam (m)
Elektriskais lauks2.JPG

No Kulona likuma izriet, ka

\vec{E}(\vec{r}) = k \frac{q q_1}{r^3 q_1} \vec{r} = k \frac {q}{r^3} \vec{r}\ , tātad \vec{E}(\vec{r}) = k \frac {q}{r^3} \vec{r}\
kur
q \ šoreiz ir lādiņš, kurš rada elektrisko lauku (C)
\vec{r} \ ir rādiusvektors no lādiņa (m)
k = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \approx 8,988 \cdot 10^9 N m2 C-2

Elektriskā lauka cirkulācija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Elektriskās intensitātes cirkulācija pa ceļu l \ ir darbs A \ .

A = \int_l \vec{E} \mathrm{d} \vec{r} \
kur
\vec{E} \ - elektriskā lauka intensitāte (N/C)
\mathrm{d} \vec{r} \ - rādiusvektora izmaiņa (m)

Secinājums, ka elektriskā lauka cirkulācija ir darbs, izriet no tā, ka pēc definīcijas elektriskā lauka intensitāte ir spēks, kurš darbojas uz vienības punktveida lādiņu, un šis pozitīvais vienības lādiņš pārvietojas elektriskajā laukā \vec{E} \ pa ceļu l \ .

Galvenais raksts Elektriskā lauka cirkulācija

Elektromagnētiskās indukcijas likums[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Elektromagnētiskās indukcijas likums ir

\epsilon_i = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \
kur
\epsilon_i \ ir indukcijas elektrodzinējspēks, kuru rada mainīga magnētiskā plūsma V)
\Delta \Phi \ ir magnētiskās plūsmas izmaiņa (Wb)
\Delta t \ ir laiks, kurā notiek magnētiskās plūsmas izmaiņa (s)


Vairāk par elektromagnētiskās indukcijas likumu skatīt šeit

Elektriskā lauka plūsma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

N = \oint_S \vec{E} \cdot \mathrm{d}\vec{S} = \frac{q}{\epsilon_0} \
kur
N \ - elektriskā lauka intensitātes plūsma (C×m/F vai V*m)
\vec{E} \ - elektriskā lauka intensitāte (N/C)
\vec{S} \ - virsmas vektors (m2)
q \ - lādiņš, kurš rada elektrisko lauku (C)
\epsilon_0 \approx 8,85×10-12 F/m - elektriskā konstante


Vairāk par elektriskā lauka plūsmu skatīt šeit

Superpozīcijas princips[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Superpozicija.JPG

Superpozīcijas princips: vairāku avotu radītais elektriskais lauks \vec{E} \ jebkurā telpas punktā ir atsevišķu avotu lauku summa

\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2 + ... + \vec{E}_n \

Tas nozīmē, ka elektriskie lauki pārklājas viens otru neietekmējot.