Elektromos térerősség
Az elektromos (villamos) térerősség az elektromos (villamos) tér által töltéssel rendelkező testekre kifejtett erő hatása és annak mértéke, a villamos teret annak minden pontjában jellemző térvektor.[1] Jele E, mértékegysége 1 V/m[2] = 1 N/C.[3] Az egyenlőség a származtatott egységek visszavezetésével, behelyettesítésével és egyszerűsítésével bizonyítható. Nem keverendő össze az elektromos eltolási vektorral.
Különböző leírásokban váltakozik az elektromos és a villamos szó használata, amelyek teljesen egyenértékűek.
Mozgó töltésekre a villamos tér mellett a mágneses indukció is erőt fejt ki, amit a Lorentz-törvény ír le.
Definíció
szerkesztésA villamos tér egy pontjában a térerősség nagysága és iránya megegyezik az adott pontba helyezett egységnyi pozitív elektromos (villamos) töltésre ható erő nagyságával és irányával. Tehát a villamos tér valamely, villamos térerősség vektorral jellemzett pontjába helyezett értékű töltésre a villamos tér által kifejtett erő:
Számítása
szerkesztésSztatikus tér
szerkesztésNem változó (sztatikus) elektromágneses térben az elektromos térerősség a Coulomb-törvény segítségével, illetve annak töltéseloszlásokra való kiterjesztésével számítható. Ha a térben egyetlen töltésű ponttöltés található
ahol a ponttöltésből a mérési pontba mutató vektor, pedig az anyag dielektromos permittivitása az adott pontban.
Ha több ( ) ponttöltés található a térben, az eredő elektromos térerősség az egyes ponttöltések keltette tér összege (szuperpozíciója)
ahol a k-adik pont töltése, a vizsgált pont helye (ide mutató vektor az origóból) és a k-adik ponttöltés helye a térben.
Amennyiben nem pontszerű töltések hatását vizsgáljuk, hanem véges töltéssűrűséget feltételezünk, az összegzést integrál váltja fel.
ahol és az integrál a töltéseket tartalmazó térrészen értendő, adott esetben a teljes téren.
Dinamikus elektromágneses tér
szerkesztésÁltalános esetben az elektromos tér a Maxwell-egyenletek segítségével számítható. Az elektromos tér ekkor felbontható az elektrosztatikus potenciál gradiensének és egy vektortér, az elektromos vektorpotenciál rotációjának összegére.
Jegyzetek
szerkesztés- ↑ Electric field strength. IEC. Electropedia. (Hozzáférés: 2016. október 17.)
- ↑ http://schont.uw.hu/ESZMOG.html Archiválva 2016. július 31-i dátummal a Wayback Machine-ben (V volt, m méter)
- ↑ http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-10-evfolyam/elektrosztatika/az-elektromos-mezo-es-tererosseg (N newton, C coulomb)
Források
szerkesztés- Dr. Fodor György: Elektromágneses terek. Budapest: Műegyetemi Kiadó. 1993. 302. o. Tankönyvi száma 55019