Eremu elektrikoaren ezaugarriak eta ezaugarriak ia espezialist tekniko guztiek aztertzen dituzte. Baina unibertsitateko irakaskuntza sarritan hizkuntza konplexu eta ulertezin batean idatzita dago. Hori dela eta, artikuluaren barruan, eremu elektrikoen ezaugarriak erabilgarri egongo dira, pertsona bakoitzak ulertu ahal izateko. Horrez gain, arreta berezia jarriko diegu elkarrekiko kontzeptuei (superposizioari) eta fisikaren esparru honetan garatzeko aukerak.
Informazio orokorra
Ideia modernoen arabera, karga elektrikoek ez dute elkarri eragiten zuzenean. Hortik ezaugarri interesgarri bat jarraitzen du. Horrela, kargatutako gorputz bakoitzak eremu elektrikoa du inguruan espazioan. Beste gai batzuei eragiten die. Eremu elektrikoen ezaugarriak guretzako interesatzen zaizkigu, gastu elektrikoen eremuan eta indarrean dagoen eragina erakusten dutela. Zein da hau inferitu daiteke? Kargatutako gorputzak ez dute elkar zuzeneko efektuak. Eremu elektrikoak erabiltzen dira horretarako. Nola ikertu dezaket? Horretarako, proba-karga erabil dezakezu partikula-puntu txiki bat, eta horrek ez du eraginik izango lehendik dagoen egituan. Beraz, zein dira eremu elektrikoaren ezaugarriak? Horietako hiru bakarrik daude: tentsioa, tentsioa eta potentziala. Bakoitzak bere ezaugarriak eta partikulen gaineko esparruak ditu.
Eremu elektrikoa: zer da?
Artikuluaren gai nagusiari jarraitu aurretik, jakintza kopuru jakin bat behar da. Dira bada, orduan zati hau seguruki saltatu ahal izango da. Hasieran, kontuan hartu eremu elektriko baten existentzia kausa. Ordena izateko, karga behar duzu. Gainera, kargatutako gorputza bizi den espazioaren propietateek ez dakite non dauden. Hona hemen ezaugarri hau: kargatzen baduzu koordenatu sistema jakin batean, aldaketak ez dira bat-batean gertatuko, baina abiadura jakin batean bakarrik. Uhinak bezala espazioan zabalduko dira. Honek beste kooperatiba batzuekin jarduten duten indar mekanikoak agertuko dira. Eta hemen gauza nagusira iritsiko gara! Indar berriek ez dute eragina zuzenean eragiten, baizik eta ingurumenaren bidez elkarreragina, kualitatiboki aldatu dena. Aldaketa horiek gertatzen diren eremua eremu elektrikoa deitzen zaio.
Ezaugarriak
Eremu elektriko batean dagoen karga batek indarra hartzen du norabidean. Posible al da atseden egoera? Bai, nahiko erreala da. Baina horretarako, eremu elektrikoaren indarrak beste eragina orekatu behar du. Desoreka bat bezain laster, karga berriro hasten da. Kasu honetan norabidea indar handiagoa izango da. Horietako asko badira ere, azken emaitza orekatua eta unibertsala izango da. Egin beharrekoa hobeto irudikatzeko, indar-lerroak irudikatzen dira. Haien jarraibideak jarduteko indarrei dagokie. Kontuan izan behar da indar-lerroak hasierako eta amaierako biak direla. Beste era batera esanda, ez dute itxi. Karguak positiboki kargatzen hasten dira, baina negatiboak dira. Ez da hori guztia, indar-lerroei, oinarri teorikoei eta ezarpen praktikoei buruzko xehetasun gehiago eskainiko dugu, testuan pixka bat gehiago eta Coulomb zuzenbidearekin bat etorriz.
Eremu elektrikoaren indarra
Eremu elektrikoa kuantifikatzeko erabiltzen da ezaugarri hori. Hau oso zaila da ulertzea. Eremu elektrikoaren (tentsioa) ezaugarri hori kantitate fisikoa da, eta bere magnitudearekiko espazio jakin batean kokatzen den proba positiboaren gaineko ekintza-indarraren ratioa berdina da. Alderdi berezi bat dago. Kantitate fisikoa bektorea da. Bere norabidea indarraren norabidearekin bat dator, hau da, proba positiboa kargatzen duena. Galdera ohiko bat ere erantzun behar da, eta kontuan izan tentsioa eremu elektrikoaren potentzia dela. Eta zer gertatzen da aldaezina eta aldaezina? Eremu elektrikoa elektrostatikoa da. Puntuen karga eta tentsioa ikertzeko interesa indarrean dauden lerroek eta Coulomb legeek ematen dute. Zer ezaugarri daude?
Coulomb zuzenbidea eta indar lerroak
Eremu elektrikoaren ezaugarri potentzialak kasu honetan bakarrik funtzionatzen du puntu karga, eta horren erradio jakin bateko distantzia da. Balio hau hartuko badugu, orduan Coulomb eremua izango dugu. Bertan, bektorearen norabidea zuzenean kargaren zeinuaren araberakoa da. Beraz, plus bat bada, eremuak "mugitu" egingo du erradioan zehar. Kontrako egoeran, bektorea arduratuko da zuzenean. Zer eta nola gertatzen den ulermen bisuala lortzeko, marrazkiak aurkitu eta irakurri ditzakezu, non indar-lerroak irudikatzen diren. Eremu elektrikoaren ezaugarri nagusiak testuliburuetan, baina azalpen zailak, baina marrazkiak, kredituak eman behar zaizkie, kalitateak dira. Egia esan, liburuen ezaugarrien arabera adierazi behar da: indar-lerroen marrazkiak eraikitzean, dentsitatea tentsioko bektorearen modulurako proportzionala da. Arreta txiki bat da ezagutza edo azterketak kontrolatzeko laguntza handia izan daitekeela.
potentzial
Karga beti mugitzen da indar orekarik ez dagoenean. Horrek esan nahi du, kasu honetan, eremu elektrikoa energia potentziala duela. Hau da, lan batzuk egin ditzakezu. Ikus dezagun adibide txiki bat. Eremu elektrikoak karga A-tik B-tik mugitu zuen. Ondorioz, eremuaren energia potentziala murriztu egiten da. Hau da, lana egin zen. Eremu elektrikoaren indar hori ez da aldatuko albo-efektua eragiten duen mugimendua. Kasu honetan, energia potentzialak ez du murriztuko, baina handitu egingo da. Eremu elektrikoaren ezaugarri fisikoak eremu elektrikoan karga aplikatuko duen kanpoko indar aplikatuaren proportzio zuzenean aldatuko dira. Kontuan izan behar da, kasu honetan energia guztia potentziala handitzeko gastu guztiak erabiliko direla. Gaia ulertzeko, jarraitu hurrengo adibidea. Beraz, karga positiboa daukagu. Eremu elektrikoaren kanpo kokatzen da. Horregatik, inpaktua hain txikia da, ezinezkoa dela. Kanpoko indarrek eremu elektrikoa karga dakar. Mugitu beharreko lana egiten du. Aldi berean, eremuaren indarrak gainditu egiten dira. Horrela, ekintzen potentziala sortzen da , baina dagoeneko eremu elektrikoan. Kontuan izan behar da hori ez dela uniforme adierazlea. Beraz, karga positiboaren unitate partikularrari lotutako energia da puntu honetan potentzial potentziala deitzen dena. Zenbaki hamartarrak leku jakin batera lekualdatzeko hirugarren indar batek egindako lanaren berdina da. Eremuaren potentziala voltetan neurtzen da.
tentsio
Eremu elektriko guztietan, nola kargu positiboak "migratu" parametro horri esker parametro txikiak dituzten potentzial handiko puntuetatik ikus daiteke. Negatiboak bide hau jarraitu kontrako norabidean. Baina bi kasuetan, energia potentziala bakarrik gertatzen da. Hortik, tentsioa kalkulatzen da. Horretarako, eremuaren energia potentziala txikiagoa bihurtu den balioa ezagutu behar da. Tentsioa bi puntu zehatzen arteko karga positiboa transferitzeko egindako lanaren berdina da. Honetatik korrespondentzia interesgarri bat nabarituko da. Beraz, kasu honetan tentsioa eta desberdintasun potentziala erakunde fisiko bera dira.
Eremu elektrikoen superposizioa
Beraz, eremu elektrikoaren ezaugarri nagusiak kontuan hartu ditugu. Gaiaren ulermen hobea izateko, gainera, kontuan hartu beharreko beste zenbait parametro ere kontuan hartu behar dira. Eremu elektrikoen gainjartzeaz hasten gara. Aurretik, egoera jakin bat hartu genuen egoera, baldin eta, Baina horietako asko daude eremuan! Hori dela eta, errealitatera hurbildutako egoeraren arabera kontuan hartuta, kargu ugari ditugu. Ondoren, frogatzen da saiakuntza-subjektuak bektoreen gaineko arauaren menpe dauden indarrek eragingo dituztela. Era berean, superposizioaren printzipioak iradokitzen du mugimendu konplexua bi edo gehiago simple banatu daiteke. Ezinezkoa da higidura eredu errealista garatzea, gainjarpena kontuan hartu gabe. Beste era batera esanda, lehendik dauden baldintzen pean kontsideratutako partikulak kargu ezberdinak eragiten ditu, eta bakoitzak bere eremu elektrikoa du.
erabilera
Kontuan izan behar da gaur egun eremu elektrikoaren aukerak ez direla guztiz erabiltzen. Nahiz eta behar bezala ez, ia ez dugu aplikatzen bere potentziala. Eremu elektriko baten aukerak gauzatzeko praktika gisa, Chizhevsky-ren argiteria lor dezake. Lehenago, azken mendearen erdian, gizakiak espazioa esploratzen hasi zen. Baina zientzialariek ebatzi gabeko arazo ugari zeuden aurretik. Horietako bat airea eta osagai kaltegarriak dira. Arazo hau konpontzeko, Chizhevsky Sobietar zientzialaria, elektrizitatearen alorrean energia elektrizitatean interesa agertu zenean, arazoari ekin zion. Eta azpimarratu beharra dago garapen ona zela. Gailuak airearen fluxu aeroionikoak sortzen dituen teknika oinarritzen da, deskarga txikiak direla-eta. Baina artikuluaren esparruan, ez da hainbeste gailuan interesa, funtzionamenduaren printzipioan bezala. Kontua da Chizhevskyren chandelier-a erabiltzen ez zela iturri berriztagarrietarako erabiltzen zena, baina eremu elektriko baterako! Energia kontzentratzeko, kondentsadore bereziak erabili ziren. Esanguratsuki, gailuaren arrakasta inguruko eremu elektrikoaren energia-ezaugarriek eragina izan zuten. Hau da, gailu hau bereziki diseinatutako espazio-ontzietarako, literalki elektronikoki beteak. Hornikuntza iraunkorrarekin loturiko beste gailu batzuen funtzionamendua ere bultzatu du. Kontuan izan behar da norabidea ez zela baztertu, eta energia elektrikoa eremu elektrikoaren aukera aztertzen ari dela orain. Egia esan, aurrerapen esanguratsua ez da oraindik egin. Beharrezkoa da ikerketaren eskala nahiko txikia izatea, eta gehienak asmatzaileak-boluntarioak egiten dituztela.
Zein dira eremu elektrikoen ezaugarriak?
Zergatik ikasi behar ditugu? Aurretik aipatu bezala, eremu elektrikoaren ezaugarriak tentsioa, tentsioa eta potentziala dira. Ohiko jende arruntaren bizitzan, parametro horiek ezin dute eragin esanguratsua izan. Baina zerbait handiak eta konplexuak egin behar diren galderei dagokienez, ez ezazu kontuan hartu behar - luxuzko ez-komertziala. Izan ere, eremu elektronikoen (edo gehiegizko indarra) kopurua gehiegizko interferentziak eragiten ditu seinaleen transmisioa teknologiaren bidez. Honek informazio transmitituaren distortsioa dakar. Kontuan izan behar da hori ez dela mota horretako arazo bakarra. Teknologiaren zarata zuriz gain, eremu elektroniko gehiegizkoak eremu negatiboak eragin dezake giza gorputzaren lana. Kontuan izan behar da gelako ionizazio txiki bat dela oraindik boo bat dela, gizakiaren gainazaleko gainazaleko hautsa finkatzen dela. Baina badirudi nola erabiltzen diren hainbat teknika (hozkailuak, telebistak, galdarak, telefonoak, potentzia-sistemak ...) gure etxeetan, eta horregatik ezin dugu esan gure osasunarentzat erabilgarria denik. Kontuan izan behar da eremu elektrikoen ezaugarri baxuak ia ez direla kaltegarriak, gizateriaren erradiazio kosmikoan ohitua denez. Baina oso zaila da elektronikari buruz esatea. Jakina, ezin izango duzu hori guztia utzi, baina gorputz elektrikoen eragin negatiboa gutxitu egin dezakezu giza gorputzean. Horretarako, bide batez, nahikoa izango da teknologiaren erabilera energetikoan oinarritutako printzipioak aplikatzea, mekanismoen funtzionamenduaren denbora gutxituz.
ondorio
Zenbaki fisikoa eremu elektrikoaren ezaugarri bat da, non erabiltzen den, zein den bere eguneroko bizitzan garatzeko eta aplikatzeko potentziala. Baina oraindik ere gaiari buruzko azken hitz batzuk gehitu nahi ditut. Aipatu beharra dago jende kopuru nahiko interesgarria zela. Historiaren aztarnarik ospetsuenetako bat Nikolai Tesla serbiarraren asmatzailea zen. Arrakasta handia lortu du plan horretan ezartzeko, baina, hala ere, ez da eraginkortasun energetikoari dagokionez. Hori dela eta, norabide horretan lan egiteko gogoa badago, aukera ugari aurkituko dituzu.