Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Električni naboj i električna sila (Potencijal (Potencijal nabijene…
Električni naboj i električna sila
Potencijal
U svakoj točki električnog polja električni naboj ima električnu potencijalnu energiju
potencijal točke je potencijalna energija koju bi u toj točki imao naboj od 1 C (potencijalna energija jediničnog naboja)
φ=E_pot/q_p
Rad koji obavi električna sila pri pomicanju naboja qp iz točke A u točku B jednak je promjeni potencijalne energije Ep
W=k (Qq_p)/r_1 -k (Qq_p)/r_2
Potencijal točkastog naboja proporcionalan je s nabojem Q, a obrnuto proporcionalan s udaljenošću r od naboja
Potencijal je skalarna veličina
φ=k Q/r
Slobodni naboj se giba ako postoji razlika potencijala
Pozitivni naboj se spontano giba od mjesta većeg potencijala prema mjestu manjeg potencijala, a negativni naboj obrnuto
Potencijal nabijene metalne kugle
Električni potencijal izvan nabijene metalne kugle na udaljenosti r od njezina središta (opada s r)
φ=1/4πε Q/r
Električni potencijal na površini i unutar nabijene metalne kugle polumjera R (svugdje je isti)
φ=1/4πε Q/R
Potencijal na beskonačnoj udaljenosti od naboja Q jednak nuli
Električni naboj
Elektroskop – sprava za registriranje električne nabijenosti
Svojstvo tijela da se privlače ili odbijaju
Postoje dvije vrste električnih naboja: negativni električni naboj i pozitivni električni naboj
Raznoimeni naboji se privlače, a istoimeni odbijaju
e
=1.6×10^(-19)
Q=N
e
ukupni naboj tijela može biti samo cjelobrojni višekratnik elementarnog naboja
u zatvorenom sustavu ukupna količina električnog naboja je stalna
Trenjem 2 tijela, dodirom tijela s već nabijenim tijelom, influencijom (razdvajanje naboja unutar rijela) i polarizacijom
Napon
El. napon definiramo kao rad koji obave elektrostatske sile pri pomicanju naboja od 1 C u električnom polju od jedne točke do druge
U=φ_A-φ_B
Napon između dvije točke u električnom polju jednak je razlici potencijala tih dviju točaka
U=W/q_p
Napon je proporcionalan s jakošću
električnog polja
U=Ed
Električno polje
Električki nabijena tijela djeluju jedna na druga zbog toga što oko njih postoji električno polje
Naboj je izvor električnog polja
Električno polje – svojstvo prostora da u njemu na električki nabijena tijela djeluje elektrostatska (Coulombova) sila
qp – probni naboj – mali zamišljeni pozitivni (+) naboj kojim probamo da li u nekoj točki prostora ima el. polja ili nema
Slobodni probni naboj qp, stavljen u blizinu pozitivnog naboja Q, gibao bi se u smjeru djelovanja električne sile
Vektorska fizikalna veličina kojom mjerimo električno polje
Jakost električnog polja u nekoj točki prostora definira se kao sila koja bi djelovala na jedinični naboj (1 C) u toj točki prostora
E=F/q_p
Jakost el. polja opada s kvadratom udaljenosti od naboja Q.
Gustoća silnica propor-cionalna je jakosti el. polja
E=k Q/r^2
Coulombov zakon i električna sila
Coulombov zakon govori o tome kako djeluje elektrostatska sila između 2 točkasta naboja i o kojim veličinama ovisi
Za dva tijela kažemo da su točkasti naboji ako su im dimenzije puno manje u odnosu na međusobnu udaljenost
Elektrostatska sila je proporcionalna nabojima, a obrnuto proporcionalna kvadratu njihove udaljenosti
F=k (Q_1 Q_2)/r^2
k – ovisi o vrsti sredstva gdje se naboji nalaze
ε - dielektričnost tvari (permitivnost )-veličina koja izražava stupanj polariziranosti sredstva
ε_0=8.85×10^(-12) N^(-1) C^2 m^(-2)
U sredstvu (dielektriku) je sila između dva naboja manja nego u vakuumu, jer se zbog polarizacije dielektrika smanjuje međudjelovanje između naboja.
ε=ε_0 ε_r
k=1/4πε
k=k_0=9×10^9 Nm^2 C^(-2)
Ako se u prostoru nalazi raspoređeno više od dva naboja, sila na svaki naboj jednaka je vektorskom zbroju sila (F_R) kojima preostali naboji djeluju na njega