Otvori glavni izbornik

Promjene

Dodana 573 bajta ,  prije 2 godine
Dovedemo li na osamljenu metalnu kuglu [[polumjer]]a ''R'' količinu pozitivnog električnog naboja ''Q'', [[pokus]] će pokazati da naboj ''Q'' djeluje električnom silom na probni naboj ''q'' u prostoru oko kugle, gdje je [[sila]] odbojna ako su naboji istog predznaka, odnosno privlačna ako su naboji suprotnog predznaka. Električna [[sila]] je najveća u neposrednoj blizini kugle i smanjuje se s udaljenošću. Povežemo li veličinu sile sa gustoćom zamišljenih silnica koje izviru iz kugle nabijene električnim nabojem ''Q'', tada možemo gustoću silnica na samoj površini definirati kao omjer naboja i površine kugle polumjera <math>r</math>:
 
:<math>{\sigma} = \frac{Q}{4r4 \cdot r^2 \cdot \pi}, \,</math>
 
a gustoću silnica na sfernoj površini na udaljenosti ''r'' od središta nabijene kugle:
 
:<math>{\sigma} = \frac{Q}{4r4 \cdot r^2 \cdot \pi}. \,</math>
 
Rezultati pokusa bi pokazali da je sila razmjerna gustoći silnica u promatranoj točki u prostoru i količini naboja ''q'' te da opada s kvadratom udaljenosti sukladno smanjenju gustoće silnica kako slijedi:
 
:<math> F \sim \sigma \cdot q, \,</math>
 
:<math> F \sim \frac{Q}{4r4 \cdot r^2 \cdot \pi} \cdot q ,\,</math>
 
što možemo zapisati i kao:
 
:<math> F \sim \frac{{Q} \cdot {q}}{4r4 \cdot r^2 \cdot \pi}. \,</math>
 
Uvođenjem pojma [[dielektrična konstanta vakuuma|dielektričke konstante vakuuma]]:
sila ''F'' se može izraziti odgovarajućom veličinom u [[njutn]]ima (N), gdje je 1 [[kulon]] (C)= 1 A s:
 
:<math>F =\frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{QqQ \cdot q}{r^2}.\,</math>
 
Razmatramo li omjer sile ''F'' i naboja ''q'', definira se jakost električnog polja, kao posebnog energetskog stanja u prostoru oko kugle, kao veličinu sile po jediničnom naboju +''q'' = 1 As na udaljenosti ''r'' od središta nabijene kugle:
 
:<math>\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \epsilon_0} \cdot \frac{q}{r^2} \cdot \frac\mathbf{r}{r}</math>
 
gdje je <math>\ r</math> apsolutna vrijednost vektora[[vektor]]a položaja <math>\mathbf{r}</math>, a <math>\ \epsilon_0</math> je dielektrična konstanta vakuuma, a električno polje je pozitivno za pozitivan naboj ''Q''.
Električno polje je [[vektorsko polje]] i može se predočiti [[silnice|silnicama]]. Izvori električnog polja su pozitivni električni naboji, a ponori negativni naboji.
 
Sila je najjača u [[vakuum]]u, a slabija u svim drugim sredstvima:
 
:<math>F = \frac{1}{\varepsilon_r} \cdot \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{Q \cdot q}{r^2} \, = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon} \cdot \frac{Q \cdot q}{r^2}.\,</math>
 
gdje je: ''ε<sub>r</sub>'' - [[relativna dielektrična permitivnost]] nekog sredstva ili tvari, ''ε'' - [[dielektrična permitivnost]] (ili samo [[permitivnosti]]) tvari.
 
==Energija električnog polja==