Elektrinis laukas
Elektrinis laukas nusako, kaip šaltinio krūviai pakeičia aplink juos esančią erdvę. Žinant E⃗, jėga bet kuriam bandomajam krūviui randama tiesiogiai.
Laukas – jėga vienetiniam teigiamam krūviui
Pagal apibrėžimą E⃗=F⃗/q, todėl F⃗=qE⃗. E⃗ kryptis yra jėgos, veikiančios teigiamą bandomąjį krūvį, kryptis. Neigiamą krūvį jėga veikia priešinga kryptimi. SI vienetas – N C⁻¹, lygiavertis V m⁻¹.
Taškinio krūvio elektrinis laukas
E = k|Q|/r²
Taškiniam krūviui E=k|Q|/r², kur k=8,9875517923×10⁹ N m² C⁻². Padidinus atstumą du kartus, lauko stipris sumažėja keturis kartus. Q ženklas nustato kryptį.
Taškinio krūvio lauko skaičiuoklė
Įveskite šaltinio krūvį ir atstumą; E = k|Q|/r².
Superpozicija: laukai sudedami vektoriškai
Kai šaltinių keli, kiekvieno jų laukas tame pačiame taške apskaičiuojamas atskirai, o tada vektoriai sudedami pagal komponentes. Vien modulių sudėti paprastai negalima.
Kaip skaityti elektrinio lauko linijas
Lauko linijos yra vaizdavimo priemonė, ne fizinės gijos. Jų liestinė rodo E⃗ kryptį, o didesnis linijų tankis – stipresnį lauką. Linijos nesikerta, nes viename taške laukas turi vieną kryptį.
Laukas, jėga ir judėjimas
Žinant E⃗, F⃗=qE⃗, o kai dominuoja elektrinė jėga, a⃗=qE⃗/m. Elektrostatinėje pusiausvyroje laidininko medžiagos viduje E=0.
Išspręsti pavyzdžiai
1. Taškinio krūvio laukas
Raskite lauką 0,20 m nuo +3,0 nC krūvio.
Sprendimas
E≈674 N C⁻¹, kryptis – nuo teigiamo krūvio.
2. Jėga neigiamam krūviui
−2,0 μC krūvis yra 300 N C⁻¹ lauke, nukreiptame į rytus.
Sprendimas
|F|=6,0×10⁻⁴ N; jėga nukreipta į vakarus.
3. Dviejų vienodų teigiamų krūvių vidurio taškas
Koks bendras laukas tiksliai per vidurį?
Sprendimas
Vienodi priešingų krypčių laukai panaikina vienas kitą: E=0.