電気力は、静電気の単位で非接触力として記述されました。離れた場所で実行されたアクションは、フィールド フォースと呼ばれます。科学者はこの用語を使用して、物理的な接触がない場合に発生する力の現象を説明しました。電荷が存在するため、その電荷を取り囲む空間が影響を受けます。つまり、その空間に電場が発生します。そのため、電荷の存在により、他の電荷は空間に異常な変化を感じます。たとえば、帯電した風船は、直接接触していなくても、反対に帯電した風船の存在によって変化を感じます。
電界:
電界は、近くにある他の電荷に影響を与え、力を引き起こします。
単位電荷ごとに発生する電気力は電界として知られています。力の強さは電荷に正比例します。電界は E で表されます。
電場の概念により、物理量を導入し、これらの現象を定量化し、値を単位に関連付け、予測と分析のために方程式に入れることができます。
電界の大きさは次の式で与えられます:
E=Fq
どこで
F=電荷が受ける力
q =クーロン単位の電荷の大きさ
帯電した導体の内部では、電界は無視できるかゼロです。この背後にある理由は、導体の表面に配置または配置された電荷が対称的に互いに反対し、すべての場所で合計がゼロになるためです。
また、電界は重ね合わせの原理に従います。
重ね合わせの原理
この原則は、すべての線形システムについて、特定の場所と時間での複数の刺激に対する全体的な反応は、各刺激から個別に続く反応の合計に等しいと述べています。
点電荷による電界:
距離 r (m) では、小さな電荷 Q (C) による電場は次の式で与えられます-
E=Q4r2
ここで
=自由空間の誘電率
自由空間の誘電率の値は 8.8510-12Fm-1 です
電場のSI単位:
電界の SI 単位はニュートン パー クーロン (NC-1) です
1 クーロンあたり 1 ニュートンは、1 メートルあたり 1 ボルトに相当します。
1 NC-1=1 Vm-1
電界の次元式:
どのような量についても、次元の公式は、導出された量の 1 単位を取得するために基本単位を累乗できることを表す式です。
私たちが知っているように、電場に置かれた電荷 q に対する静電力は次のように表されます:
F=qE
E=Fq
[E]=[Fq]=[MLT-2AT]
=[MLT-3A-1]
ここで
M=質量
L=長さ
T=時間
A=アンペア (電流)
電気力線
科学者は、電場を視覚化するために電場線の概念を開発しました。これらは架空の線です。ご存知のように、電場はベクトル量であるため、これらの電場線は矢印を使用して電場の方向を表します。電気力線は正 (+) 電荷から始まり、負 (-) 電荷または無限大で終わります。
電気力線の密度が高いほど、電界の強さは大きくなります。
磁力線と電気力線が結合すると、電磁場が形成されます。
電気力線の特性:
<オール>これらの磁力線は、表面電荷に対して垂直です。
電荷が 1 つしかない場合、これらの電気力線は無限遠で開始または終了します。
電場の種類:
電界は 2 つのタイプに分類できます-
<オール>一様電界
不均一な電場。
一様電界:
電場の大きさが各点で一定のままである場合、その電場は一様電場と呼ばれます。
均一な電界を得る方法:均一な電界は、2 つの導体を平行に配置することによって得られます。導体間の電位差は、すべての点で一定のままです.
不均一電界:
電場の大きさが点ごとに不規則な場合を不均一電場と呼びます。電場の大きさは異なる点で異なります.
結論
電界は、電荷が何らかの形で存在する場合に、空間内のすべての点に関連する量です。電場の方向を表す電場線に接する線が引かれます。帯電した物体の存在によって、空間が変化したり、影響を受けたりします。別の荷電物体が空間に入り、フィールドの奥深くに移動すると、フィールドの効果がより顕著になります。電場は重力場と同様に考えることができ、遠距離作用を伴います。したがって、電場は物理学の多くの分野で重要です。
