El pole PE 58

58 1.8.1. Pole elektryczne

58 1.8.1. Pole elektryczne

1.8. Napięcie i pole elektryczne

1.8.1. Pole elektryczne

W układzie doświadczalnym złożonym z dwóch naładowanych płyt i styropianowej kulki można wykazać, że ładunki elektryczne oddziałują na siebie pewną siłą (rys. 1). Ciała o zgodnej polaryzacji odpychają się, a ciała o polaryzacji przeciwnej przyciągają się. Pomiędzy tymi ciałami działa zatem pole siłowe. Jest to pole elektryczne.

Napięcie elektryczne zawsze wytwarza pole elektryczne.

Jeżeli do dwóch metalowych płytek leżących obok siebie przyłoży się wysokie napięcie, to na płytkach zgromadzą się ładunki o przeciwnej polaryzacji. Włókna, którymi posypano przestrzeń między płytkami, ułożą się zgodnie z kierunkami działających na nie sił, dając wrażenie linii pola elektrycznego (rys. 2). Linie pola stanowią w rzeczywistości tylko użyteczny model pola elektrycznego. Pole elektryczne działa także pomiędzy tymi liniami.

Kierunki linii pola są zgodne z kierunkami sił działających na dodatni ładunek punktowy. Linie pola elektrycznego biegną od ciała naładowanego dodatnio (płytka połączona z dodatnim biegunem źródła) do ciała naładowanego ujemnie (płytka połączona z ujemnym biegunem źródła). Zaczynają się i kończą prostopadle do powierzchni tych ciał.

Pole elektryczne pomiędzy dwiema równoległymi elektrodami jest polem jednorodnym (rys. 2). We wszystkich punktach pola jednorodnego natężenie pola jest jednakowe.

Rys. 2. Pole elektryczne

pole elektryczne				płytki odchylające + ^ - + +1
							strumień
-9-

Rys. 3. Zasada odchylania w lampie oscyloskopowej

Natężenie jednorodnego pola elektrycznego jest tym większe, im większe jest napięcie pomiędzy naładowanymi płytkami oraz im mniejsza jest odległość między nimi.

Sita działająca na ładunek znajdujący się w polu elektrycznym jest tym większa, im większe jest natężenie pola oraz im większy jest ten ładunek.

Działanie sił pola wykorzystuje się np. do odchylania strumienia elektronów w lampach oscyloskopowych, w filtrach elektrostatycznych i w urządzeniach lakierniczych.

Ogólnie		W polu jednorodnym:
E=l		e=u
0		i
[£] = N/C = V/m

E natężenie pola elektrycznego F sita działająca na ładunek O ładunek

U    napięcie między naładowanymi płytami

/    odległość pomiędzy ładunkami