Segítene valaki az elektromos térerősség felvilágosításában? Illetve kérdéseim megválaszolásában?
-Az F/Q=E állandó képlet csak a homogén elektromos mezőre vonatkozik?
-Miért független a mező ellenében végzett munka az úttól?
Mihez hasonlítsam a homogén mező térerősségvektorában általunk mozgatott töltés munkáját? Olyan, mintha egy folyóban mozgatnék egy kavicsot, de árral szemben nagyobb munkát kell kifejtenem mint megegyezően. Feladatokban ugyanakkora munkával mozgatja a mező ellenében és megegyező irányban töltést.
Nagy zavar van a fejemben, remélem tudtok segíteni, előre is köszönöm
A kérdéseidre, és a témában én sem tudok neked segíteni, de tényleg zavar van a fejedben, már az indító kérdést is teljesen helytelenül fogalmaztad meg. Talán a nyelvtannal kellene kezdeni.
A gugli semmihez sem talál leírást?
Ez meg csak költői volt.
Nem tudom mihez kell, de.:
Ha E(vektor)=F(vektor)/q(mérőtöltés)ezt a definíciót mindenféle eredetű elektromos erőtér esetén érvényesnek tekintjük.
Azért független az úttól, mert létezik potenciálfülvénye, és rotációja nulla(örvénymentes)Szebben kifejezve, egy zárt görbére vett vonalintegrál nulla, amiből következik, hogy a->b végzett vonalintegrál értéke, csak az a és b helyzetétől függ.( A matematikai leírás elég hosszadalmas, egy fél év vektor/vektortér analízis kell hozzá.)
Na látom, nem kaptál kielégítő választ. Az első nem ért hozzá, a második érti, csak magasabb szinten válaszolt, mint a kérdező szintje.
"Az F/Q=E állandó képlet csak a homogén elektromos mezőre vonatkozik?"
Nem, érvényes az inhomogén mezőkre is.
"Miért független a mező ellenében végzett munka az úttól? "
Vegyük azt, hogy egy A pontból egy B pontba mozgatunk q töltést. Munkát azért kell befektetnünk, mert az A és B pont között feszültség, azaz potenciálkülönbség van. A feszültség definíciójából (U=W/q) következik, hogy ha két pont (jelen esetben A és B) között feszültség van, az csak úgy lehet, hogy A pontból a q töltés B-be való mozgatásához W munkát kell végeznünk. Ez a munka tehát: W=U*q. Azt tudjuk, hogy q értéke állandó. Most nézzük meg, hogy miből áll U. U értéke egy energiaszint különbséget mutat, amely megfelel az A és B pont potenciálkülönbségének. Vagyis U értéke csak a kiindulóponttól, és a végponttól függ. Tehát az úttól nem.
Közelítsük meg más szempontból a dolgot. A W munkát most végezzük az A és B pontot összekötő szakaszon (legrövidebb távolság). Így a mozgás teljes egésze munkára fordítódik. Nézzük meg most, mi történik akkor, ha a pálya nem egyenes vonal, hanem pl. körív. (Ekkor a köríven nyugszik az A és B pont). Ha így köríven mozgatjuk a q töltést, akkor Miközben A tól B - be mennénk, nem csak B irányába haladunk, hanem kissé oldalra ís, az ívnek megfelelően. Ebben az esetben az oldalra való mozgás nem tekintendő munkának, mivel először kitérünk picit jobra, maj vissza balra, a pálya 2. felén. Így ha a jobbra való mozgással befektettünk valamekkora munkát, akkor a balra való mozgással ugyanezt a munkát visszanyerjük, hiszen az oldalirányú elmozdulások megegyeztek. Így gyakorlatilag az oldalírányú munkavégzések előjeles összege 0. Vagyis megmaradt az a munka, amelyik éppen az A és B -t összekötő egyenes írányával megegyező irányú elmozdulással történt.
Ugyanerről beszélt a 2. válaszoló, amikoris végig megyünk ezen a görbe vonalon, összegezzük az elemi munkákat, és kijön a végeredmény. Ui. a potenciálfüggvény úgy állítható pl. elő, hogy a térerősséget integráljuk az adott görbére (vonalintegrál). Az integrandus helyén pedig két vektro skaláris szorzata szerepel. Innentől kezdve teljesen világos, hogy az oldalirányú munkák kiesnek, mivel a hasznos munka csak cos(alfa) szorzóval adódik.
Megközelítem a jelenséget még egy 3. szempontból is.
Most mozgassuk el a töltésünket egy teljes körpályán. (Ez egy zárt görbe). Ebben az esetben a kiindulópont és a végpont megegyezik, hiszen A ból megyünk B be, és onnan ismét vissza A ba. Így a végzett munka 0.
Ezt úgy értelmezzük, hogy amikor elmozgattuk A ból B, be, akkor végeztünk W munkát. Visszafelé, mivel az elmozdulásvektor ellentétes irányú, így -W munkát. W és -W előjeles összege 0.
Vagyis zárt görbe mentén végzett munka 0. Az ilyen erőtereket, amelyre ez igaz, konzervatív erőtérnek mondjuk.
Itt megint megfogalmazhatjuk szépen, hogy a zárt görbére vett vonalintegrál 0.
"Mihez hasonlítsam a homogén mező térerősségvektorában általunk mozgatott töltés munkáját?"
A Föld erőterében a helyzeti energiához. A helyzeti energia megmutatja, hogy mekkora az energiaszintkülönbség két függőleges pont között, pl. a 8. és 4. emelet között. Teljesen ugyanúgy működik a gravitációs erőtér, mint a statikus villamos erőtér.
És ez nemcsak homogén erőtérre igaz, hanem inhomogénre is. Persze gondolom tudod, de azért leírom, hogy statikus terekről beszéltünk.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!