Ada istilah dalam fisika seperti "medan listrik". Ini menggambarkan penampilan kekuatan tertentu di sekitar benda bermuatan. Itu diterapkan dalam praktik dan ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Pada artikel ini, kita akan melihat apa itu medan listrik dan apa sifat-sifatnya, serta di mana itu terjadi dan diterapkan.
Isi:
- Definisi
- Jenis bidang
- Deteksi medan listrik
- Praktek
Definisi
Medan listrik muncul di sekitar benda bermuatan. Secara sederhana, ini adalah bidang yang bekerja pada benda lain dengan kekuatan tertentu.
Karakteristik kuantitatif utama adalah kekuatan medan listrik. Ini sama dengan rasio gaya yang bekerja pada muatan dengan besarnya muatan. Gaya bekerja dalam arah tertentu, maka kekuatan EP adalah besaran vektor. Di bawah ini adalah rumus tegangan:
Kekuatan EF bekerja dalam arah yang dihitung menurut prinsip superposisi. Itu adalah:
Pada gambar di bawah, Anda melihat representasi grafik konvensional dari dua muatan dengan polaritas berbeda dan garis gaya medan listrik yang timbul di antara keduanya.
Penting! Kondisi utama munculnya medan listrik adalah bahwa tubuh harus memiliki semacam muatan. Hanya dengan begitu medan akan muncul di sekelilingnya, yang akan bekerja pada benda bermuatan lainnya.
Untuk menentukan besarnya kuat medan listrik di sekitar muatan uji tunggal, gunakan hukum Coulomb, pada kasus ini:
Medan seperti ini juga disebut medan Coulomb.
Besaran fisika penting lainnya adalah potensial medan listrik. Ini bukan lagi vektor, tetapi besaran skalar, ini berbanding lurus dengan energi yang diterapkan pada muatan:
Penting! Karakteristik kekuatan dan energi medan listrik adalah kekuatan dan potensial. Ini adalah sifat fisik dasarnya.
Itu diukur dalam Volt dan secara numerik sama dengan pekerjaan EF untuk memindahkan muatan dari titik tertentu hingga tak terhingga.
Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa itu kuat medan listrik dari tutorial video:
Jenis bidang
Ada beberapa jenis utama bidang, tergantung di mana itu ada. Mari kita perhatikan beberapa contoh bidang yang muncul dalam berbagai situasi.
- Jika muatannya stasioner, ini adalah medan statis.
- Jika muatan bergerak sepanjang konduktor, itu bersifat magnetis (jangan dikelirukan dengan EF).
- Medan stasioner muncul di sekitar konduktor tetap dengan arus konstan.
- Dalam gelombang radio, medan listrik dan magnet dipancarkan, yang terletak di ruang yang saling tegak lurus. Hal ini terjadi karena setiap perubahan MF menghasilkan tampilan medan listrik dengan garis gaya tertutup.
Deteksi medan listrik
Kami mencoba memberi tahu Anda semua definisi dan kondisi penting keberadaan medan listrik dalam bahasa sederhana. Mari kita cari tahu bagaimana menemukannya. Deteksi magnetik itu mudah - menggunakan kompas.
Medan listrik dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Kita semua tahu bahwa jika Anda menggosokkan penggaris plastik ke rambut Anda, maka potongan-potongan kertas kecil akan mulai tertarik padanya. Ini adalah aksi medan listrik. Saat Anda melepas sweter wol Anda, Anda mendengar bunyi berderak dan melihat percikan api - itu saja.
Cara lain untuk mendeteksi EF adalah dengan menempatkan muatan uji di dalamnya. Bidang yang valid akan menolaknya. Ini digunakan di monitor CRT dan, karenanya, dalam tabung sinar osiloskop, kita akan membicarakannya nanti.
Praktek
Kami telah menyebutkan bahwa dalam kehidupan sehari-hari medan listrik memanifestasikan dirinya ketika Anda melepaskan pakaian wol atau sintetis dari diri Anda dan percikan api menyelinap di antara rambut dan wol ketika Anda menggosok penggaris plastik dan menahan potongan kertas kecil, dan mereka menarik dan lainnya. Tapi ini bukan contoh teknis normal.
Dalam konduktor, EF sekecil apa pun menyebabkan pergerakan pembawa muatan dan redistribusinya. Dalam dielektrik, karena celah pita dalam zat ini besar, berkas elektron akan menyebabkan pergerakan pembawa muatan hanya jika terjadi kerusakan dielektrik. Dalam semikonduktor, aksinya adalah antara dielektrik dan konduktor, tetapi perlu untuk mengatasi celah pita kecil dengan mentransfer energi orde 0,3... 0,7 eV (untuk germanium dan silikon).
Dari apa yang ada di setiap rumah adalah peralatan rumah tangga elektronik, termasuk catu daya. Mereka memiliki bagian penting yang berfungsi berkat medan listrik - ini adalah kapasitor. Di dalamnya, muatan ditahan di pelat, dipisahkan oleh dielektrik, tepatnya karena kerja medan listrik. Pada gambar di bawah ini Anda melihat gambar konvensional dari muatan pada pelat kapasitor.
Aplikasi lain dalam teknik elektro adalah transistor efek medan atau transistor MOS. Nama mereka sudah menyebutkan prinsip operasi. Di dalamnya, prinsip operasi didasarkan pada perubahan konduktivitas STOK-ISTOK di bawah pengaruh medan listrik transversal pada semikonduktor, dan pada MOS (MOS, MOSFET - sama) dan gerbangnya benar-benar dipisahkan oleh lapisan dielektrik (oksida) dari saluran penghantar, sehingga pengaruh arus GATE-SOURCE tidak mungkin karena definisi.
Aplikasi lain yang sudah menghilang dalam kehidupan sehari-hari, tetapi masih "hidup" dalam teknologi industri dan laboratorium, adalah tabung sinar katoda (CRT atau biasa disebut tabung gambar). Dimana salah satu pilihan perangkat untuk memindahkan sinar melintasi layar adalah sistem defleksi elektrostatik.
Secara sederhana, ada senjata yang memancarkan (memancarkan) elektron. Ada sistem yang membelokkan elektron ini ke titik yang diinginkan di layar untuk mendapatkan gambar yang diinginkan. Sebuah tegangan diterapkan pada pelat, dan elektron terbang yang dipancarkan dipengaruhi oleh gaya Coulomb, masing-masing, dan medan listrik. Segala sesuatu yang dijelaskan terjadi dalam ruang hampa. Kemudian tegangan tinggi diterapkan ke pelat, dan transformator pemindaian horizontal dan konverter flyback dipasang untuk membentuknya.
Video di bawah ini secara singkat dan jelas menjelaskan apa itu medan listrik dan sifat apa yang dimiliki oleh jenis materi khusus ini:
Bahan terkait:
- Apa itu kerugian dielektrik
- Ketergantungan resistansi konduktor pada suhu
- Hukum Ohm dengan kata-kata sederhana
- Buku listrik
