Lahat ng mga materyales ay binubuo ng mga atomo na naglalaman ng mga subatomic particle tulad ng mga electron, proton, at neutron. Ang mga sub-atomic na maliit na butil ay kilala rin bilang mga singil na partikulo. Mga elektron magkaroon ng isang negatibong pagsingil samantalang ang mga proton ay positibong sisingilin. Kung ang isang atom ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mga electron kumpara sa bilang ng mga proton, sinasabing negatibong sisingilin ito. Sapagkat kung ang isang atom ay naglalaman ng maraming bilang ng mga proton kumpara sa bilang ng mga electron, sinasabing positibong nasisingil ito. Ang bawat singil sa kuryente ay may larangan ng elektrisidad na nauugnay dito. Ang isa sa mga katangian ng isang singil sa kuryente ay ang Lakas ng Elektronikong Patlang.
Ano ang Intensity ng Electric Field?
Kahulugan: Ang singil sa kuryente ay dinadala ng mga subatomic particle ng isang atom tulad ng mga electron at photon. Ang singil ng isang electron ay tungkol sa 1.602 × 10-19coulombs Ang bawat sisingilin na maliit na butil ay lumilikha ng isang puwang sa paligid nito kung saan nadarama ang epekto ng puwersang elektrisidad nito. Ang puwang na ito sa paligid ng mga sisingilin na mga particle ay kilala bilang ' Patlang sa elektrisidad '. Kailanman isang pagsubok sa yunit singil ay nakalagay sa larangan ng kuryente na ito ay mararanasan ang puwersang inilalabas ng pinagmulang maliit na butil. Ang dami ng puwersang naranasan ng isang yunit na sisingilin ng maliit na butil kapag inilagay ito sa larangan ng kuryente ay kilala bilang lakas ng Elektronikong patlang.
Ang Electric Field Intensity ay isang vector dami. Mayroon itong parehong lakas at direksyon. Ang singil sa pagsubok na napailalim sa larangan ng kuryente ng pinagmulan ng singil, ay makakaranas ng lakas kahit na ito ay nasa posisyon ng pahinga. Ang lakas ng kuryente sa patlang ay malaya sa masa at tulin ng maliit na butil ng pagsubok na singil. Nakasalalay lamang ito sa dami ng singil na naroon sa tinga ng singil sa pagsubok. Ang singil sa pagsubok ay maaaring alinman sa isang positibong sisingilin na maliit na butil o isang negatibong singil na maliit na butil.
Ang direksyon ng patlang ng kuryente ay natutukoy ng singil sa tinga ng singil sa pagsubok. Para sa pagkuha ng direksyon ng lakas ng kuryente, ang singil sa pagsubok ay itinuturing na isang positibong singil. Kaya, kapag ang isang positibong maliit na butil sa pagsingil ng pagsubok ay ipinakilala sa larangan ng elektrisidad makakaranas ito ng lakas na pagtulak. Kaya, ang lakas ng elektrikal na patlang ay ididirekta sa direksyong malayo sa singil. Sapagkat para sa isang negatibong sisingilin na pagsubok singilin ang direksyon ng puwersa para sa lakas ng kuryente sa patlang ay patungo sa mapagkukunan na maliit na butil.
Formula ng Intensity ng Elektronikong Patlang
Isaalang-alang natin ang isang sisingilin na maliit na butil na may bayad na 'Q'. Ang singil na maliit na butil na ito ay lumilikha ng isang electric field sa paligid nito. Dahil ang sisingilin na maliit na butil na ito ay ang mapagkukunan ng patlang ng kuryente, ito ay tinukoy bilang isang pagsingil sa mapagkukunan. Ang lakas ng patlang ng elektrisidad na nilikha ng mapagkukunang singil ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paglalagay ng isa pang singil sa larangan ng kuryente nito. Ang panlabas na maliit na singil na ito na ginagamit upang masukat ang lakas ng kuryente sa patlang ay tinatawag na singil sa pagsubok. Hayaan ang singil sa singil sa pagsubok na 'q'.
Lakas ng Elektronikong Patlang
Kapag inilagay ang isang singil sa pagsubok sa larangan ng kuryente makakaranas ito ng alinman sa isang kaakit-akit na puwersang elektrisidad o isang kasuklam-suklam na mapagkukunang elektrisidad. Hayaan ang puwersa na tinukoy ng 'F'. Ngayon, ang lakas ng lakas ng kuryente sa patlang ay maaaring tukuyin bilang 'ang lakas bawat singil sa singil sa pagsubok'. Kaya, ang lakas ng kuryenteng patlang na 'E' ay ibinibigay bilang
E = F / q —— Eqn1
Dito, ang pagsingil sa maliit na butil ng pagsingil sa pagsubok ay isinasaalang-alang sa halip na ang pagsingil sa pinagmulan ng maliit na butil. Kapag isinasaalang-alang sa mga yunit ng SI ang mga yunit ng lakas ng kuryente sa patlang ay Newton bawat coulombs. Ang lakas ng kuryente sa patlang ay independiyente sa dami ng singil sa maliit na butil ng pagsubok na singil. Sinusukat ito ng pareho sa paligid ng pinagmulan ng pagsingil anuman ang pagsingil ng maliit na singil sa pagsubok na singil.
Mula sa Batas ni Coulomb
Ang lakas ng electric field ay kilala rin bilang lakas ng electric field. Ang pormula para sa lakas ng kuryente sa larangan ay maaari ring makuha mula sa batas ni Coulomb. Ibinibigay ng batas na ito ang ugnayan sa pagitan ng mga singil ng mga particle at ang distansya sa pagitan nila. Dito, ang dalawang singil ay 'q' at 'Q'. Kaya, ang puwersang elektrikal na 'F' ay ibinibigay bilang
F = k.q.Q / ddalawa
kung saan ang k ay pare-pareho ang proporsyonalidad at d ang distansya sa pagitan ng mga singil. Kapag ang equation na ito ay pinalitan ng puwersa sa equation 1, ang pormula para sa intensity ng electric field ay nakuha bilang
E = k. Q / ddalawa
Ipinapakita ng equation sa itaas na ang lakas ng electric field ay nakasalalay sa dalawang mga kadahilanan - ang singil sa source charge na 'Q' at ang distansya sa pagitan ng source charge at test charge.
Kaya, ang lakas ng patlang ng kuryente ng isang singil ay nakasalalay sa lokasyon. Ito ay baligtad na proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan ng mapagkukunang singil at singil sa pagsubok. Habang ang distansya ay nagdaragdag ng lakas ng lakas ng kuryente sa patlang o pagbawas ng lakas ng kuryente.
Mga Pagkalkula ng Lakas ng Lakas ng Elektronikong
Mula sa pormula ng lakas ng kuryente sa larangan, nakuha ito na
- Ito ay baligtad na proporsyonal sa distansya sa pagitan ng mga singil sa mapagkukunan at pagsubok.
- Direktang proporsyonal sa singil na 'Q' sa pagmulan ng pagsingil.
- Hindi nakasalalay sa pagsingil sa test charge na 'q'.
Kapag ang mga kundisyong ito ay inilalapat sa kabaligtaran na batas na parisukat, ang ugnayan sa pagitan ng lakas ng kuryente (E1) sa layo na d1 at ang lakas ng kuryente (E2) sa distansya (d2) ay ibinigay bilang-
E1 / E2 = ddalawa1 / ddalawadalawa
Kaya, kapag ang distansya ay nadagdagan ng kadahilanan ng 2, ang lakas ng kuryente sa patlang ay mabawasan ng kadahilanan ng 4.
Kalkulahin ang lakas ng kuryente sa patlang na kumikilos sa isang maliit na butil na may bayad na -1.6 × 10-19C kapag ang lakas ng kuryente ay 5.6 × 10-fifteenN.
Dito, ang puwersang F at ang singil na 'q' ay ibinibigay. Pagkatapos ang lakas ng elektrikal na patlang E ay kinakalkula bilang E = F / q
ganito, E = 5.6 × 10-fifteen/-1.6x10-19= -3.5 × 104N / C
Ang dimensional na pormula para sa puwersa (newton) para sa unit kg.m / sdalawaay MLT-dalawa. Ang dimensional na pormula para sa coulomb para sa ampere-sec ay AT. Kaya, ang dimensional na formula para sa lakas ng kuryente sa patlang ay MLT-3SA-1.
Mga FAQ
1). Paano tinukoy ang larangan ng kuryente?
Ang patlang ng elektrisidad ay tinukoy bilang lakas bawat singil ng yunit.
2). Ano ang halaga ng proporsyonalidad na pare-pareho ng ‘k’?
Ang halaga ng proporsyonalidad na pare-pareho 'k' sa batas ng coulomb ay 9.0 × 109N.mdalawa/ Cdalawa.
3). Nakasalalay ba ang lakas ng electric field sa dami ng singil sa singil sa pagsubok?
Hindi, ang lakas ng electric field ay hindi nakasalalay sa dami ng 'q'. Ayon sa batas ng coulomb habang tumataas ang singil, ang lakas ng kuryente ay tumataas din sa parehong kadahilanan. Sa gayon, ang dalawang pagbabagong ito ay kinansela ang bawat isa. Maaari itong maunawaan ng pormula ng lakas ng kuryente sa patlang, E = F / q.
4). Ano ang direksyon ng lakas ng electric field kapag ginamit ang positibong sisingilin na tinga?
Kapag ginamit ang positibong singil na maliit na butil, ang vector ng patlang na lakas ng kuryente ay palaging ididirekta ang layo mula sa mga positibong sisingilin na bagay. Dahil sa parehong positibong pagsingil ang pinagmulan ng singil at singil sa pagsubok, nagtataboy sila sa bawat isa. Ito ang vice-talata para sa negatibong pagsingil ng mga particle.
Sa gayon, nahihirapan ang mga bagay kung ang point charge ay inilalagay sa ilalim ng impluwensya ng maraming mga pagsingil sa mapagkukunan. Dito, sa una, ang electric field kinakalkula ang lakas ng indibidwal na mga singil sa mapagkukunan. Pagkatapos, ang vector kabuuan ng lahat ng mga intensidad na ito ay nagbibigay sa mga nagreresultang lakas ng patlang sa puntong singil na iyon. Ano ang direksyon ng lakas ng electric field kapag negatibo ang singil sa pagsubok?
