FAFA30: El1-2

Statisik elektricitet, batteri, elektrostatik, coulombs lag, elektrisk fältstyrka, dipol, gauss lag

Statisk elektricitet

  • Material har olika potential.
  • Mänsklig hand – väldigt positiv
  • Teflon – väldigt negativ

Batteri

Två metaller som har kontakt via elektrolyt

Elektrostatik

  • Lika laddning – repellerar
  • Olika laddning – attraherar
  • Laddning kan ej förstöras, endast omfördelas.
  • Positiv laddning – underskott av elektroner (e^-)
  • Negativ laddning – överskott av elektroner (e^-)

Coulombs lag

Beskriver styrkan för en kraft som verkar mellan två elektriskt laddade partiklar.

F=\frac{Q_1Q_2}{4\pi\epsilon r^2}

  • r är avståndet mellan partiklarna
  • Q är respektive partikels laddning
  • \epsilon=\epsilon_0\cdot \epsilon_r. Där \epsilon_0 är konstanten ”kapacitiviteten för fria rymden” och har värdet \epsilon=8,854\cdot 10^{-12}\,As/(Vm). För att få värdet \epsilon_r används tabell. Värdet är \epsilon_r=1 i vacuum och nära 1 i luft.

Elektrisk fältstyrka

E=\frac{F}{Q}

Kraftverkan på punktladdning.

  • F=\frac{Q_1Q_2}{4\pi \epsilon_0r^2}=Q_1\cdot E
  • E=\frac{Q_2}{4\pi \epsilon_0 r^2}

Dipoler

Två punktladdningar, motsatt tecken, nära varandra. I princip tar laddningarna ut varandra på större avstånd. Finns dock ett icke försumbart fält kvar.

Dipolmomentet

\vec{p}=Q\cdot \vec{d}.

  • Q är differensen mellan laddningarna.
  • \vec{d} är avståndet mellan laddningarna.
  • Riktningen på \vec{p} är från -Q till +Q

Gauss lag

Flöde av elektriskt fält

\phi=E\cdot A=\frac{Q}{\epsilon_r\epsilon_0}.

  • A är arean vinkelrät mot fältet. För en sfär: 4\pi r^2

För en punktladdning är E konstant då A är konstant. Detta ger:

E\cdot A=\frac{Q}{4\pi\epsilon_0r^2}\cdot 4\pi r^2=\frac{Q}{\epsilon_0}

 

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.