Coulomben legea eta eremu elektrikoa

Coulomben Legea

Coulomben Legea

Coulomb fisikariak karga elektrikoak dituzten gorputzen artean agertzen den indarra neurtu zuen. Bi karga puntualen arteko erakarpen- edo aldarapen-indarrak bi kargen biderkadurarekin zuzenki proportzionala da, eta haien arteko distantziaren karratuarekin alderantziz proportzionala.

(Marrazkia)

F₁₂ = F₂₁ = KQQ/r²

K proportzionaltasun konstantea da eta kargak dauden ingurunearen menpe dago; k=1/4πε₀ε_r

ε₀: hutsaren konstante dielektriko absolutua; ε_r: ingurunearen konstante dielektriko erlatiboa; k konstantea hutsean baino zenbat aldiz txikiagoa den adierazten du.

Indar Elektrikoen Ezaugarriak

• Modulua: zuzenean Coulomben legeak adierazten du.
• Norabidea: kargak biltzen dituen lerro zuzenaren norabidekoa.
• Indar elektroestatikoa urrutiko indarra da.
• Kargek indarra eragin dezaten ez da inolako ingurune materialik egon behar.
• F₁₂ eta F₂₁ indarrak modulo eta norabide berekoak dira, baina aurkako noranzkoan. Akzio-erreakzio indarrak; F₁₂ = -F₂₁

Indar elektrikoak gainezarpen printzipioa betetzen du. Hiru edo gehiago karga elektriko daudenean, karga bakoitzaren gaineko indar erresultantea beste karga guztiek egiten dizkioten indarren batura bektoriala da.

Noranzkoa elkarrekintzan parte hartzen duten kargen zeinuen araberakoa da.

(Marrazkia)

Eremu Elektrikoa

Gorputz kargatu batek karga elektrikoa edukitzeagatik bere inguruko espazioan sortzen duen perturbazioari eremu elektrikoa deritzo. Espazioko zonalde horretan beste karga elektriko bat kokatzen bada, bere gainean indar elektriko bat agertuko da.

Intentsitatea

Eremu elektrikoa definitzeko, eremuaren intentsitatearen magnitudea definitu behar da, eremuaren puntu bakoitzean balio desberdin bat hartzen duena.

Espazioko puntu bateko eremu elektrikoaren intentsitatea, E, puntu horretan karga positibo unitatea jarriz gero, karga horrek jasango lukeen indarra da; E=F/q (N/C)

Ondorioz, Q karga batek P puntu batean sortzen duen intentsitatearen balioa kalkulatzeko, nahikoa da puntu horretan beste karga bat, q, kokatzea eta indarraren eta kargaren arteko zatidura egitea. Karga horren gaineko indarra Coulomben legeak ematen digu; E=F/q=(KQQ/r²)/q=KQ/r²

(Marrazkia; karga negatiboa, Q+ goraka E, Q- beheraka E, puntu bat agertzen da)

Eremu Lerroak

Espazioko eskualde batean dagoen eremu elektrikoa grafikoki adierazteko, indar lerroak erabiltzen dira. Indar lerroak espazioko zonalde horretan kokatutako karga positibo batek jarraituko lituzkeen ibilbideak dira. Puntu bateko eremuaren intentsitate bektorea, E, puntu horretatik pasatzen den eremu lerroarekiko ukitzailea da.

Karga puntual batek sortzen dituen eremu-lerroak erradialak dira. Karga positiboa denean, lerroak kargatik ateratzen dira. Karga negatiboa bada, lerroak kargara sartzen dira.

(Marrazkia; positiboa kanporaka eta negatiboa barrura)

Bestelako hainbat karga sistemak sortutako eremu elektrikoaren eremu lerroak ondoko irudietan ikus daitezke.

(Marrazkia; +tik -ra 4 lerro, bi + alderatuta lerroak)

Bi xafla kargatuen arteko eremu elektrikoa uniformea da.

(Marrazkia; 2 xafla +tik -ra)