Electric Field Lines의 개념은 Michael Faraday에 의해 도입되었으며 1791 년 9 월 22 일 런던에서 태어나 1867 년 8 월 25 일 Molesey의 Hampton Court Palace에서 사망했습니다. 많은 물리학 분야에서 전기장은 중요하며 전기 기술에서는 이러한 분야가 실제로 활용됩니다. 전자와 원자핵 사이의 인력은 전기장이 담당합니다. 전기장 신호 강도 SI 단위는 v / m (미터당 볼트)이며 시간에 따라 변하는 자기장 또는 전기 요금, 전기장이 생성됩니다. 전기 파일 라인에 대한 간략한 설명과 필드 라인 표현에 대해 설명합니다.

전기장 라인이란 무엇입니까?

정의: 전 계선은 전하가 힘을받는 영역으로 정의됩니다. 대전 된 물체는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 반대 전하는 서로 끌어 당기고 전하가 격퇴합니다. 필드 라인은 단일 전하 또는 전하 그룹에 의해 생성 된 전기장의 시각적 표현이며 E- 필드로 축약됩니다. 이것은 3 차원 개념이므로 평면에서 매우 정확하게 시각화 할 수 없습니다. 문자 E는 전기장 벡터를 나타내며 각 지점에서 전기장 선에 접합니다. 이 선의 방향은 전계 벡터의 방향과 동일합니다.

포인트 차지 및 차지 그룹으로 인한 전기장 강도

점 전하로 인한 전계 강도는 쿨롱의 법칙을 사용하여 얻을 수 있습니다. 포인트 전하로 인한 전계 강도는 아래 그림과 같습니다.

포인트 충전으로 인한 전계 강도

쿨롱의 법칙에 따르면 힘 'F'는 다음과 같이 표현됩니다.

F = q * q₀/ 4Πε₀아르 자형^두r̂ ……………………… eq (1)

포인트 전하로 인한 전계 강도는 다음과 같이 표현됩니다.

E = F / q₀r̂ ……………………. EQ (2)

eq (2)에서 eq (1)을 대입하면 점 전하와 함께 전계 강도 표현을 얻게됩니다. 부하 테스트

E = q * q₀/ 4Πε₀아르 자형^두* 1 / q_{0 r̂}

E = q / 4Πε₀아르 자형^두r̂ ……………… eq (3)

여기서 r̂는 단위 벡터입니다.

방정식 (3)은 포인트 전하 및 테스트 전하와 함께 포인트 전하로 인한 전기장 강도입니다. 전하 그룹으로 인한 전계 강도는 아래 그림과 같습니다.

전하 그룹으로 인한 전기장 강도

어디 q _1,뭐_두,뭐_삼,뭐_4,뭐_5,뭐₆………. 뭐 _엔요금과 아르 자형_1,아르 자형_두,아르 자형_삼,아르 자형_4,아르 자형_5,아르 자형₆………. 아르 자형_엔 거리입니다.

지점 p에서 전하 그룹으로 인한 전계 강도는 다음과 같이 주어진다.

E = E₁+ E_두+ E_삼+ E₄+ ……… + E_엔……………………. EQ (4)

점 전하로 인한 전계 강도는 위의 식 (3)과 유사하게 표현된다는 것을 알고 있습니다.

IS₁= q₁/ 4Πε₀아르 자형₁^두r̂₁

IS_두= q_두/ 4Πε₀아르 자형_두^두r̂_두

IS삼= q_삼/ 4Πε₀아르 자형_삼^두r̂_삼………… IS엔= q_엔/ 4Πε₀아르 자형_엔^두r̂_엔

대체 E_1,IS_두,IS_삼,IS_4,……… IS_엔eq (4)의 값은

E = q₁/ 4Πε₀아르 자형₁^두r̂₁+ q_두/ 4Πε₀아르 자형_두^두r̂_두+ q_삼/ 4Πε₀아르 자형_삼^두r̂삼+ ……… .. + q엔/ 4Πε₀아르 자형_엔^두r̂_엔

E = 1 / 4Πε₀[뭐₁/아르 자형₁^두r̂₁+ q_두/아르 자형_두^두r̂_두+ q_삼/아르 자형_삼^두아르 자형_삼̂ + ……… .. + q_엔/아르 자형_엔^두r̂_엔] …………………………. eq (5)

방정식 (5)는 전하 그룹으로 인한 전계 강도입니다.

필드 라인의 표현

q> 0의 경우 : q가 0보다 크면 (q> 0), 전하는 양수이고 필드 라인은 방사상 바깥 쪽입니다. q> 0에 대한 필드 라인은 아래 그림에 나와 있습니다.

0보다 큰 충전을위한 전기장 라인

q의 경우<0: q가 0보다 작을 때 (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.

for-q-less-than-zero

Charges 또는 Dipole과 달리 : 다른 요금에 대한 필드 라인 표현 또는 쌍극자 아래 그림에 나와 있습니다.

유사하지 않은 전하를위한 전기장 라인

유사한 요금의 경우

| q1 | = | q2 | : 충전하면 q₁그리고 q_두동일하고, 중성점과 전계 강도는 유사한 전하에 대해 0이고 q의 중심에 있습니다.₁그리고 q_두요금.

charge-q1- is-equal-to-q2

| q1 |> | q2 | 인 경우 : 충전하면 q₁q보다 큼_두, 중성점 'p'는 전하 q로 이동합니다._두더 작은 규모의.

균일 한 전기장 : 균일 한 전기장에서 필드 라인은 양전하에서 시작하여 음전하로 이동합니다. 필드 라인은 등거리에 있고 라인은 균일 한 전기장에서 평행합니다.

균일 전기장

속성

전기장 라인의 특성은 다음과 같습니다.

필드 라인은 양전하에서 시작하여 음전하에서 종료됩니다.
필드 라인은 연속적입니다.
필드 라인은 절대 교차하지 않습니다 (이유 : 서로 교차하면 불가능한 지점에 전기장의 두 방향이 있음).
강한 전계 영역에서는 선이 서로 매우 가깝고 약한 전계 영역에서는 선이 멀리 있습니다.
균일 한 전 계선 영역에는 등거리 평행선이 있습니다.
필드 라인은 항상 도체 표면에 수직입니다.

전기장 선 그리기 규칙

필드 라인을 그리는 규칙은 다음과 같습니다.

주어진 포인트 요금 그룹의 경우 필드 라인은 항상 양전하에서 시작되고 음전하로 끝납니다. 일부 초과 요금이있는 경우 일부 회선이 무한정 시작되거나 끝납니다.
예를 들어, 위의 그림에서 q₁q보다 큼_두. 라인은 q에서 시작됩니다._두, 충전 q_두양수이고 충전 q₁어떤 선은 무한히 멀리에서오고 있습니다.
음전하로 끝나거나 양전하를 남기는 선의 수는 전하의 크기에 비례합니다.
따라서 충전량이 높을수록 양전하이면 더 많은 라인이 떠나고 음전하이면 끝납니다.
필드 라인은 서로 교차하지 않습니다