φfizikzauglom

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 · ไฟฟ้าสถิต

ประจุและสนามไฟฟ้า

กฎการอนุรักษ์ประจุ กฎของคูลอมบ์ แรงตึงและการทับซ้อน

26 นาที21 บัตรทฤษฎี
เปิดบทเรียนเชิงโต้ตอบ

สื่อการสอน

แนวคิดพื้นฐาน

4

กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุของระบบแยกทางไฟฟ้ายังคงที่

ประจุสามารถถ่ายโอนระหว่างวัตถุและแจกจ่ายต่อได้ แต่จะไม่เปลี่ยนประจุรวมของระบบที่แยกเดี่ยว

กฎของคูลอมบ์

กฎอันตรกิริยาของประจุไฟฟ้าจุดที่นิ่ง

แรงจะพุ่งไปตามแนวเส้นระหว่างประจุ ขึ้นอยู่กับสัญญาณและลดลงในสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะทาง

สนามไฟฟ้า

รูปแบบของสสารที่ประจุไฟฟ้ามีปฏิสัมพันธ์กัน

สนามนี้มีอยู่รอบๆ ประจุ และในแต่ละจุดจะกำหนดว่าแรงใดที่จะกระทำต่อประจุทดสอบบวกหนึ่งหน่วย

หลักการซ้อนทับของสนาม

ฟิลด์ของแหล่งข้อมูลหลายแห่งจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของฟิลด์ของแต่ละแหล่งข้อมูล

การมีส่วนร่วมของแต่ละแหล่งจะถูกคำนวณแยกกัน จากนั้นเวกเตอร์แรงดึงจะถูกรวมเข้าด้วยกัน โดยคำนึงถึงทิศทางของพวกมัน

สื่อการสอน

ปริมาณทางกายภาพ

8

ค่าไฟฟ้า

qq

ปริมาณที่กำหนดปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าของร่างกาย

หน่วย: จี้ · Kl\mathrm{Kl}

ประจุไฟฟ้าครั้งแรก

q1q_1

ประจุของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ตัวแรก

หน่วย: จี้ · Kl\mathrm{Kl}

ประจุไฟฟ้าที่สอง

q2q_2

ประจุของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ที่สอง

หน่วย: จี้ · Kl\mathrm{Kl}

ค่าคงที่คูลอมบ์

kk

สัมประสิทธิ์ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าในสุญญากาศ

หน่วย: นิวตัน ตารางเมตร ต่อจี้สี่เหลี่ยม · N⋅m2Kl2\frac{\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{Kl}^2}

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์

ε\varepsilon

สนามในตัวกลางอ่อนกว่าสนามในสุญญากาศโดยมีค่าใช้จ่ายฟรีเท่ากันกี่ครั้ง?

หน่วย: ปริมาณไร้มิติ

ค่าคงที่ทางไฟฟ้า

ε0\varepsilon_0

ค่าคงที่พื้นฐานที่แสดงลักษณะของสนามไฟฟ้าในสุญญากาศ

หน่วย: ฟารัดต่อเมตร · Fm\frac{\mathrm{F}}{\mathrm{m}}

ความแรงของสนามไฟฟ้า

EE

แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบบวกหนึ่งหน่วย

หน่วย: นิวตันต่อคูลอมบ์ · NKl\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{Kl}}

ความแรงของสนามในสุญญากาศ

E0E_0

ความแรงของสนามไฟฟ้าในกรณีที่ไม่มีตัวกลางอิเล็กทริก

หน่วย: นิวตันต่อคูลอมบ์ · NKl\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{Kl}}

สื่อการสอน

สูตรบทเรียน

9

กฎการอนุรักษ์ประจุ

q1+q2+…+qn=constq_1+q_2+\ldots+q_n=\mathrm{const}

ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุของระบบแยกเดี่ยวมีค่าคงที่

กฎของคูลอมบ์

F=k∣q1q2∣εr2F=k\frac{\lvert q_1q_2\rvert}{\varepsilon r^2}

ความแรงของปฏิกิริยาระหว่างประจุขึ้นอยู่กับประจุ ระยะทาง และคุณสมบัติของตัวกลาง

คำจำกัดความของความตึงเครียด

E=FqE=\frac{F}{q}

แรงดึงเท่ากับแรงต่อหน่วยประจุทดสอบบวก

หน่วยความตึง

1 NKl=1 Vm1\,\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{Kl}}=1\,\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{m}}

นิวตันต่อคูลอมบ์เท่ากับโวลต์ต่อเมตร

สนามชาร์จจุด

E=k∣q∣εr2E=k\frac{\lvert q\rvert}{\varepsilon r^2}

ความเข้มของประจุแบบจุดจะลดลงในสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะทาง

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกข้ามสนาม

ε=E0E\varepsilon=\frac{E_0}{E}

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกแสดงสนามอ่อนลงในตัวกลาง

การซ้อนทับของความตึงเครียด

E⃗=E1⃗+E2⃗+…\vec{E}=\vec{E_1}+\vec{E_2}+\ldots

ความเข้มของแหล่งต่างๆ เท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของความเข้มแต่ละรายการ

ค่าคงที่คูลอมบ์

k=14πε0=9⋅109 N⋅m2Kl2k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=9\cdot10^9\,\frac{\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{Kl}^2}

ค่าคงที่คูลอมบ์ระบุความแรงของปฏิกิริยาทางไฟฟ้าในสุญญากาศ

ค่าคงที่ทางไฟฟ้า

ε0=8,85⋅10−12 Fm\varepsilon_0=8{,}85\cdot10^{-12}\,\frac{\mathrm{F}}{\mathrm{m}}

ค่าคงที่ไฟฟ้าจะแสดงลักษณะของสนามไฟฟ้าในสุญญากาศ

ไดเรกทอรี

สูตรที่เกี่ยวข้อง

ค่าไฟฟ้าq, Q · Clความแรงของสนามไฟฟ้าE · V/m, N/Cl

การปฏิบัติ

งานในหัวข้อ

ไฟฟ้าสถิต10 ชั้นเรียน · 12 โจทย์