さまざまな測定単位で表される電気のさまざまな特性があります。ただし、電荷については学習します。電荷は電気的性質の 1 つです。電荷は、電磁場に置かれたときに力を発生させる物質の物理的特性です。電荷は亜原子粒子によって運ばれ、一般に正電荷と負電荷があります。
電荷
電荷は物質の基本的な物理的性質であり、そのため物質は電磁界内に保持されるたびに力を受けます。電荷は、あるシステムまたはボディから別のシステムまたはボディに転送されるエネルギーまたは電子の量としても定義されます。この電子の移動は、伝導、誘導、または特定の特定の方法など、さまざまなプロセスを通じて行われます。
一般に、電荷には陽子によって運ばれる正電荷と電子によって運ばれる負電荷の 2 つのカテゴリがあります。体の総電荷がゼロで、正でも負でもない場合、それは中性であると言われます。電荷は Q として表され、クーロンで測定されます。電荷の SI 単位はクーロンです。
正電荷粒子
正に帯電した粒子では、正イオンの数が負イオンの数よりも多くなります。換言すれば、陽子の数は電子の数より多いか、または多い。
正に帯電した粒子を中性にするために、陽子と電子の数が等しくなるまで、周囲からの電子が正に帯電した粒子になります。
負に帯電した粒子
負に帯電した粒子では、負イオンの数が正イオンの数よりも多くなります。つまり、電子の数が陽子の数よりも多いということです。
陽子が移動できず、負に帯電した粒子に到達できないため、負に帯電した粒子を中和するために、電子は周囲の別の正に帯電した粒子に向かって移動します。
中性粒子
中性粒子には、同数の陽子と電子が含まれています。中性粒子は陽子、中性子、電子をすべて持っていますが、陽イオン (陽子) の数は陰イオン (電子) の数と同じです。
電荷のSI単位
電荷の SI 単位は、派生した SI 単位であり、C で表されるクーロンです。1 クーロンは、1 秒あたり 1 アンペアを運ぶ導電体を流れる電荷の量です。
さらに、電荷の CGS 単位は、質量、長さ、時間などの 3 つの基本量の組み合わせとして与えられます。
電場
電場は、数学的には、空間内の各点に関連付けまたは接続できるベクトル場として定義されます。その時点で、単位電荷あたりの力が、静止している正の試験電荷に加えられます。
電場は電荷によって生成されるか、時間変化する磁場によって生成されます。
電界の方向
電場の向きは正電荷に働く力の向きと同じです。電場は、正の電荷から放射状に外側に向かって、負の点電荷から内側に向かっています。
電界強度
影響が感じられる電荷の周囲の空間は、電場と呼ばれます。ある点での電場の強さは、その点に置かれた単位正電荷が受ける力です。
電場の強さは、大きさと方向を持つベクトル量です。
式:
単位:N/C または V/m
電位
電位は、電場に逆らって基準点から特定または特定の点まで 1 単位電荷を移動するのに必要な仕事の量として定義されます。物体が電場に逆らって動くと、一定量のエネルギーが得られます。このエネルギーは電位と呼ばれます。電荷の電位は、ポテンシャル エネルギーを電荷量で割ることによって生成されます。
電位式
電位式は次のように与えられます
電位の導出
ここで、点電荷による電位の導出を確認します。
ポイントチャージのため
任意の点における電場の電位とは、静電力が適用されたときに単位正電荷を任意の経路に沿って無限遠からその点まで移動させるのに必要な仕事の量です。
考えてみましょう、正電荷が点に置かれます。電界が存在するため、その点に配置された電荷は力を発揮します。
r の距離にある任意の点の電位 正電荷から q は次のように与えられます。
こちら
V =電位
q =テスト料金
r =位置ベクトル
ボルトは電位の SI 単位です。
静電気力に対抗する電界により、1 クーロンの電荷を無限大から特定のポイントに移動する際に単位仕事が行われる場合、電位は 1 ボルトの静電ポテンシャルと見なされます。
結論
電荷は物質の基本的な物理的性質であり、そのため物質は電磁場に置かれるたびに力を受けます。
電荷には次の 3 種類があります。正電荷、負電荷、および中性。
数学用語でいう電場は、空間内の各点に関連付けまたは接続できるベクトル場として定義されます。
電荷の SI 単位はクーロンです。
電場の強さは、大きさと方向を持つベクトル量です。
電界強度の公式は
ボルトは電位の SI 単位です。
