Μπορεί το ηλεκτρικό πεδίο να είναι αρνητικό; 5 γεγονότα που πρέπει να γνωρίζετε

Το ηλεκτρικό πεδίο είναι μια περιοχή που περιβάλλεται από ένα φορτισμένο σωματίδιο. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε εάν αυτό το πεδίο μπορεί να είναι αρνητικό ή όχι ανάλογα με τη χρέωση.

Το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί ποτέ να είναι αρνητικό γιατί είναι ανάλογο με το μέγεθος του ηλεκτρικού φορτίου, το οποίο είναι πάντα θετικό. Είναι ευθέως ανάλογο με το μέγεθος ενός φορτίου και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου μειώνεται όσο αυξάνεται η απόσταση από το φορτίο.

Το ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των δύο φορτίων μπορεί να είναι ελκυστικό ή απωθητικό με βάση διαφορετικά και παρόμοια φορτία που ασκούν είτε έλξη είτε ώθηση ηλεκτρικής δύναμης το ένα στο άλλο. Σε αυτό το άρθρο, ας συζητήσουμε περισσότερα για το ηλεκτρικό πεδίο, γιατί δεν μπορεί να είναι αρνητικό και διάφορα γεγονότα.

Γιατί το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί ποτέ να είναι αρνητικό;

Το ηλεκτρικό πεδίο είναι διανυσματικό μέγεθος και έχει κατεύθυνση και μέγεθος. Ας εξηγήσουμε γιατί το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί ποτέ να είναι αρνητικό.

Το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί ποτέ να είναι αρνητικό γιατί είναι η ηλεκτρική δύναμη που ασκείται στο φορτίο σε ένα πεδίο διαιρούμενο με το μέγεθος ενός φορτίου. Επομένως, ακόμα κι αν το φορτίο είναι αρνητικό, το μέγεθός του θα έχει ως αποτέλεσμα θετικό όρο. Επομένως, το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί να είναι αρνητικό.

Με βάση το γεγονός ότι το ηλεκτρικό πεδίο είναι διανυσματικό μέγεθος, το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να έχει θετική ή αρνητική κατεύθυνση. Η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου είναι κατά μήκος της δύναμης για ένα θετικό φορτίο και είναι αντίθετη για το αρνητικό φορτίο.

Μπορεί η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου να είναι αρνητική;

Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου καθορίζει την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. Ας δούμε αν η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι αρνητική ή θετική.

Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου δεν μπορεί να είναι αρνητική γιατί είναι η απεραντοσύνη/μέγεθος του ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται ανά μονάδα φορτίου και το μέγεθος του φορτίου είναι πάντα θετικό.

Γιατί το ηλεκτρικό πεδίο είναι πάντα θετικό;

Πρέπει να έχουμε συναντήσει τον όρο «αρνητικό ηλεκτρικό πεδίο», τότε τίθεται το ερώτημα εάν το ηλεκτρικό πεδίο είναι πάντα θετικό ή όχι. Ας συζητήσουμε τώρα για το ίδιο.

Το ηλεκτρικό πεδίο είναι πάντα θετικό γιατί εξαρτάται πάντα από το μέγεθος του φορτίου. Λοιπόν, το αρνητικό ηλεκτρικό πεδίο υποδηλώνει την κατεύθυνση ενός πεδίου που κατευθύνεται έξω από το θετικό φορτίο που αντιτίθεται στη δύναμη που ασκείται στο φορτίο.

Σε ποιο σημείο είναι το ισχυρότερο ηλεκτρικό πεδίο;

Η ένταση/ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου μειώνεται με την αύξηση της απόστασης. Ας δούμε σε ποιο σημείο το ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται από το φορτίο είναι το ισχυρότερο.

Το ηλεκτρικό πεδίο είναι ισχυρότερο κοντά στο κέντρο ενός φορτίου από όπου αναδύονται οι γραμμές ηλεκτρικού πεδίου επειδή το ηλεκτρικό πεδίο είναι αντιστρόφως ανάλογο με το μήκος διαχωρισμού μεταξύ του σημείου στο οποίο πρέπει να προσδιοριστεί το ηλεκτρικό πεδίο και του κέντρου του ηλεκτρικού πεδίου πηγή.

Το ηλεκτρικό πεδίο μειώνεται με τετραγωνικό ρυθμό απόστασης, συνδέοντας ένα σημείο με την πηγή με το εκτεινόμενο μήκος. Το ηλεκτρικό πεδίο και η έντασή του είναι ισχυρότερα κοντά στο φορτίο και γίνονται πιο αδύναμα πιο μακριά καθώς η πυκνότητα των γραμμών πεδίου μειώνεται ενώ εξαπλώνεται στην περιοχή.

Ποιο είναι το ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται από το φορτίο -3×10-6 C σε σημείο 3 m μακριά από τη φόρτιση;

Δεδομένος: Η χρέωση είναι q = -3×10-6 C.

Η απόσταση μεταξύ του φορτίου και ενός σημείου είναι r = 3 m.

Ο τύπος για τον υπολογισμό του ηλεκτρικού πεδίου δίνεται ως εξής:

E = kq/r2

Εδώ, Ε είναι το ηλεκτρικό πεδίο και k είναι το σταθερά ηλεκτρικού πεδίου (9 × 109 Nm2/C2).

Αντικαθιστώντας τις τιμές στον παραπάνω τύπο, παίρνουμε,

E = (9×109 Nm2/C2×(I-3×10-6 CI)) / (3 m)2

=(9×109 Nm2/C2×(3×10-6 Γ)) / (3 μ.)2

=(27×103 Nm2/C) / (9 μ2)

= 3 × 103 N / C

=3000 N/C

Ως εκ τούτου, το ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται από το φορτίο είναι 3000 N/C και θετικό.

Συμπέρασμα

Μπορούμε να συμπεράνουμε με αυτό το άρθρο ότι το ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί να είναι αρνητικό καθώς εξαρτάται μόνο από το μέγεθος του φορτίου. Εάν η ηλεκτρική δύναμη που ασκεί το φορτίο είναι αντίθετη από το ηλεκτρικό πεδίο, το αρνητικό πρόσημο τοποθετείται πριν από την τιμή του ηλεκτρικού πεδίου για να υποδηλώσει την ίδια.

Μεταβείτε στην κορυφή