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電界

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電界は電気と電荷の相互作用を理解する基礎は、電気潜在性など密接に関連する重要な量です。

荷電オブジェクトは、電気フィールドを生成します。フィールドの大きさ、オブジェクト、およびオブジェクトからフィールドを測定距離の電荷の量に依存します。これらのフィールドは、また、他の近くの料金や興味深い現象を引き起こす物質に力を発揮します。

このビデオでまず我々 は電気フィールドに関連する基本概念を取り上げます、電場と料金とフィールドの材料に影響を与える力を勉強に役立つ実験を紹介します。最後に、我々 は彼らの利点に電界を使用するアプリケーションのいくつかが表示されます。

前述のように、課金オブジェクトは周囲の空間に電界を生成します。ガウスの法則に従って電界の大きさは、ソース間電荷量 'Q' に正比例とソースの充電から 'r' の距離の二乗に反比例します。'k'クーロンの定数です。したがって、ソース料金結果電界強度 2 倍の量が倍増。測定 2 倍に対し、距離は 4 回で電界強度を削減します。

課金オブジェクトによって生成される電場は、「電界線」と呼ばれる架空の線を使用して視覚化できます。これらの行は、フィールドの方向と大きさを視覚化するために描画した矢印のコレクションです。通常、磁力線は、肯定的なソース間電荷量から、否定ソース電荷に向かって送られます。

荷電オブジェクトによって作成されたフィールド行の合計数は、電荷の量を表し、フィールドの特定の場所で線の密度がその場所で大きさを表します。したがって、線は、ソースからより長い距離で離れてより多くの普及している荷電球近く密接に詰まります。

未知のソース電荷の電場の方向は、元担任の近くに試験電荷を配置し、試験電荷を抱きこまするか、ソース間電荷量から反発を観察することによって決まります。

'F' は、強制的にどの状態が電界強度及び試験電荷の電荷の量に正比例クーロンの法則によって与えられるこの力の大きさ。方向: 試験電荷が正の場合試験電荷に働く力の方向は電場と同じ。ただし、試験電荷が負の場合、力の方向は、ソース電荷の電界とは逆です。

電界は電気電位差、またはフィールドの方向の電圧ドロップも生成できます。この現象は、このコレクションの電気潜在的なビデオで詳細に説明します。逆に、電界が異なる電圧の 2 つの分離された導体への応用によっても生成されることに注意してくださいすることが重要です。この場合、フィールドの方向は、高い電圧から低い電圧を指します。

荷電オブジェクトに加えて、電界は電荷中性、銅線のような材料も影響します。すべての中立的な資料は巨大で、等しい肯定的なおよび負電荷量から成っています。電界は、したがってこれらの料金のそれぞれに力を発揮します。材料での大規模なコレクションの変位に終って。肯定的なおよび負電荷の効果的な分離につながるとこ「偏光」として知られています。

次のセクションでは、2 つの異なる電極構成への電圧の適用によって発生する電界の磁力線を可視化する方法を紹介します。そしてセクション以下に電気力の効果と紙を用いた分極現象が参照してください、私たち、毛皮、アクリルの棒、およびソーダ缶します。

デモは、静電気発電機、ハンドヘルドの静的な Genecon またはヴァン der グラフ ジェネレーターなどで構成され、同心円構成に配置された電極のペア、対の電極、互いとシャーレまたは観測戦車に平行に配置。

観測戦車は、粘性油、ヒマシ油、分極性粉、セモリナ粉の種などの約半分のグラムなどでいっぱいです。

負荷観測戦車は、その所有者にオイルとパウダーのエマルジョンに満ちています。次に、マウント プレート ホルダーに平行な電極構成。静電気発電機の正と負の端子に電極を接続するケーブルを使用して、します。

少なくとも 5 における発電機のクランクを回す 2 つの導体間の電位差を作成し、電気フィールドを確立する電源を入れます。追加された粉体は分極性、粉体の斑点は電界線と並ぶだすとゆっくりと。

次に、電荷を中和するために端子間ケーブルを接続することによって正と負の端子をショート直接。電荷放散するまで数秒を待って後、端末からショート ケーブルを外します。その後、ホルダーから電極板をアンマウントします。

今、マウント ホルダーに同心円電極構成を持つプレート。慎重にセッティングを圧延によって観測戦車の分極性の粉と油を混ぜます。

発電機をオンにし、2 つの導体間の電気フィールドを作成する少なくとも 5 回転をクランクします。この地域の電気のフィールド行がリングの中心に位置する点電荷の電界線と同様であることを示す放射状リング間粉を形成します。対照的に、内側の円の内で粉体をこの地域でかなりの電場が存在しないことを示す目に見える配置所有していません。

今偏波、電界を示す実験を説明しましょう力します。このデモで使用する一般的なアイテムは、ジュースの空き缶、アクリル棒、毛皮、棒の周りをラップするのに十分な大きさの部分と紙のストリップ。

場所空のソーダはその側にことができます、それを自由に巻けます。ロッド周りの毛の部分を折り返すし、エンド ツー エンド 10 回以上こする。ロッドをこすり、あなたは物理的にロッドに毛皮から電子を転送する、負の電荷を分極を誘導するために必要な電界を生成することができますロッドを作るします。

ジュースの空き缶に帯電棒を近づけるとロッド方向をロールバックするにつれてそれが引力を観察します。ロッドの電界がソーダを偏波を誘導するためです。標識の棒のそれらの反対の料金は、同じ符号の電荷は、ロッドからプッシュしながらロッドに近い運ばれます。これは、結果が引力と斥力の両方の力を発揮するロッド。反対の電荷はロッドに近いので、これらはロッドへの正味の魅力的な力を生成する強力な力を経験します。

次に、紙のストリップに近い帯電ロッドを持参し、ロッドに向かって曲がり紙を観察します。魅力的な動作は、ロッド方向をロールバックすることができますソーダを引き起こした同じ誘起分極効果の結果です。興味深いことに、にもかかわらず、ソーダができるよりもはるかに少ない重さがあって、紙の全体的な動きは比較的小さいです。これは、多くの弱い分極をもたらすことができますの導電性の性質と比較して紙の絶縁の性質のためです。

どこにオブジェクトまたは電圧の差が料金に存在するので、電場がユビキタスです。

電気や電流、高導電性ワイヤを介して料金を押して電気の力フィールドの結果です。大規模な住宅および商業建物に発電所から電気の配線します。小さい規模で回路を電気電流の通過は、LED、電球、ファン、またはコンピューターなどの電子デバイスの動作に不可欠です。

質量吸収スペクトル法では、電気フィールドを使用して、サンプルの化学の内容を決定します。この機器を最初イオン化された分子が電子ビーム、プラズマ、レーザーなどの強力な力のアプリケーションによって生成されます。これらの満たされた分子は、電界を交互のセットを介して渡されます。フィールドは、効果的な分離につながる彼らの軌道を変える分子に電気の力を発揮します。

ちょうど電界にゼウスの導入を見た。今マグニチュードと電場、電界線を可視化する方法とどのように偏光を電界によって誘起することの方向を支配する原理を理解する必要があります。見てくれてありがとう!

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