Die elektriese veld tussen twee plate: Formule, Grootte, Rigting, Imp FAQs


In hierdie artikel gaan ons Gauss se wet gebruik om die elektriese veld tussen twee plate en die elektriese veld van 'n kapasitor te bereken.

Die elektriese veld tussen twee plate:

Die elektriese veld is 'n elektriese eienskap wat gekoppel is aan enige lading in die ruimte. Dus, die elektriese veld is enige fisiese grootheid wat verskillende waardes van elektriese krag op verskillende punte in 'n gegewe ruimte neem.

'n Elektriese veld is 'n gebied of gebied waar elke punt daarvan 'n elektriese krag ervaar.

Elektriese velde kan op 'n algemene manier beskryf word as elektriese krag per eenheidlading.

elektriese veld tussen twee plate

As ons 'n oneindige vlak beskou met 'n eenvormige lading per eenheidsoppervlakte, dws, ර, dan vir die oneindige vlak, kan 'n elektriese veld gegee word deur:

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Kom ons kyk na die elektriese veld wanneer twee gelaaide plate betrokke is.

'n Eenvormige elektriese veld bestaan ​​tussen twee gelaaide plate:

Volgens Coulomb se wet verminder die elektriese veld rondom 'n puntlading soos die afstand daarvandaan styg. 'n Homogene elektriese veld kan egter geskep word deur twee oneindig groot geleidende plate parallel met mekaar in lyn te bring.

"As die sterkte van die elektriese veld by elke punt in 'n gegewe ruimte onveranderd bly, word gesê dat die elektriese veld 'n eenvormige elektriese veld is."

Die veldlyne van 'n eenvormige elektriese veld is geneig om parallel aan mekaar te wees, en die spasie tussen hulle is ook gelyk.

Parallelle veldlyne en 'n eenvormige elektriese veld tussen twee parallelle plate verskaf dieselfde aantrekkings- en afstotingskrag op die toetslading, ongeag waar dit in die veld is.

Veldlyne word altyd van hoëpotensiaal- tot laepotensiaalstreke getrek.

Die rigting van 'n elektriese veld tussen twee plate:

Die elektriese veld beweeg van 'n positief gelaaide plaat na 'n negatief gelaaide plaat.

Gestel byvoorbeeld die boonste plaat is positief, en die onderste plaat is negatief, dan word die rigting van die elektriese veld gegee soos hieronder getoon.


Positiewe en negatiewe ladings voel die krag onder die invloed van die elektriese veld, maar sy rigting hang af van die tipe lading, hetsy positief of negatief. Positiewe ladings voel kragte in die rigting van die elektriese veld, terwyl negatiewe ladings kragte in die teenoorgestelde rigting voel.

Die elektriese veld tussen twee parallelle plate van dieselfde lading:

Gestel ons het twee oneindige plate wat parallel aan mekaar is, met positiewe ladingsdigtheid ර. Nou, hier bereken ons die netto elektriese veld as gevolg van hierdie twee gelaaide parallelle plate.


Beide elektriese velde is teenoor mekaar in die middel van die twee plate. As gevolg hiervan kanselleer hulle mekaar uit, wat lei tot 'n nul netto elektriese veld binne.

∴Ein = 0

Beide elektriese velde wys in dieselfde rigting buite die plate, dit wil sê aan die linker- en regterkant. Dus, sy vektorsom sal ?/?0 wees.

Eout = E1 + E2

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.
Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Die elektriese veld tussen twee parallelle plate van teenoorgestelde lading:

Gestel ons het twee plate met ladingsdigthede +ර en -ර. Die afstand d skei hierdie twee plate.

Plaat met 'n positiewe ladingdigtheid produseer 'n elektriese veld van E=ර/2ε0. En die rigting daarvan is in die uitwaartse rigting of weg van die plaat, terwyl die plaat met negatiewe ladingsdigtheid 'n teenoorgestelde rigting het, dit wil sê inwaartse rigting.

Dus, wanneer ons die superposisie-beginsel aan beide kante van plate buite en binne die plate gebruik, dan kan ons sien dat buite die plaat, beide elektriese veldvektore dieselfde grootte en teenoorgestelde rigting het, en dus kanselleer beide elektriese velde mekaar uit . Dus, buite die plate sal daar geen elektriese veld wees nie.

∴ Uit=0

Aangesien hulle mekaar in dieselfde rigting ondersteun, is die netto elektriese veld tussen twee plate E=ර/ε0.

Ein = E1 + E2

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.
Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Dit is die feit wat ons gebruik om 'n parallelle plaat kapasitor te vorm.

Die elektriese veld tussen twee plate gegewe spanning: 

In fisika word óf potensiaalverskil ΔV óf elektriese veld E gebruik om enige ladingverspreiding te beskryf. Potensiaalverskil ΔV is nou verwant aan energie, terwyl elektriese veld E hou verband met die krag.

E is 'n vektorhoeveelheid, wat impliseer dat dit beide grootte en rigting het, terwyl ΔV 'n skalêre veranderlike met geen rigting is nie. 

Wanneer 'n spanning tussen twee geleidende plate parallel aan mekaar aangelê word, skep dit 'n eenvormige elektriese veld.

Die sterkte van die elektriese veld is direk eweredig aan die toegepaste spanning en omgekeerd eweredig aan die afstand tussen twee plate.

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.
Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.
Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Die elektriese veld tussen twee parallelle plaat kapasitors: 

Parallelle plaat kapasitor:

'n Parallelleplaatkapasitor bestaan ​​uit twee geleidende metaalplate wat in parallel gekoppel is en met 'n sekere afstand geskei is. 'n Diëlektriese medium vul die gaping tussen die twee plate.

Diëlektriese medium is 'n isolerende materiaal, en dit kan lug, vakuum, of 'n paar nie-geleidende materiale soos mika, glas, elektrolitiese jel, papierwol, ens wees. Diëlektriese materiaal keer dat stroom daardeur beweeg as gevolg van sy nie-geleidende eienskap.

Wanneer spanning egter op die parallelle plate toegepas word, sal die diëlektriese medium se atome onder die effek van die elektriese veld polariseer. Die proses van polarisasie sal dipole vorm, en hierdie positiewe en negatiewe ladings sal op die plate van die parallelle plaat kapasitor ophoop. 'n Stroom vloei deur die kapasitor soos die ladings ophoop totdat die potensiaalverskil tussen twee parallelle plate die bronpotensiaal gelyk maak.

Die kapasitor se elektriese veldsterkte moet nie die diëlektriese materiaal se afbreekveldsterkte in parallelle plaatkapasitors oorskry nie. As die kapasitor se bedryfsspanning sy limiet oorskry, veroorsaak die diëlektriese afbreking 'n kortsluiting tussen die plate, wat die kapasitor onmiddellik vernietig.

Om die kapasitor teen so 'n situasie te beskerm, moet 'n mens dus nie die toegepasde spanningslimiet oorskry nie en die reeks spanningskondensors kies.

Die elektriese veld tussen parallelle plaat kapasitor:

Die volgende figuur illustreer die parallelle plaat kapasitor.

In hierdie geval neem ons twee groot geleidende plate parallel aan mekaar en skei hulle met d. Die gaping word gevul met die diëlektriese medium, soos in die figuur getoon. Die afstand d tussen twee plate is aansienlik kleiner as die oppervlakte van elke plaat. Daarom kan ons d< skryf

Hier is die ladingsdigtheid van die 1ste plaat +ර, en die ladingsdigtheid van die 2de plaat is -ර. Plaat 1 het 'n totale lading Q, en plaat 2 het 'n totale lading -Q.

Soos ons vroeër gesien het, wanneer twee parallelle plate met teenoorgestelde ladingverspreiding geneem word, sal die elektriese veld in die buitenste gebied nul wees.

As gevolg hiervan, kan die netto elektriese veld in die middel van die parallelle plaat kapasitor soos volg bereken word:

E = E1 + E2

=ර/2ε + ර/2ε

=ර/ε

Waar ර die oppervlakladingdigtheid van die plaat is

            ε is die permittiwiteit van die diëlektriese materiaal wat gebruik word om kapasitors te vorm.                                 

Uit die bogenoemde vergelyking kan ons dit sê die diëlektriese medium veroorsaak 'n afname in elektriese veldsterkte, maar dit word gebruik om hoër kapasitansie te kry en geleidende plate aan te hou wat in kontak kom.

Die grootte van die elektriese veld tussen twee gelaaide plate:

As twee onbepaalde groot plate in ag geneem word, word geen spanning verskaf nie, dan moet die elektriese veldgrootte volgens die wet van Gauss konstant wees. Maar die elektriese veld tussen twee plate, soos ons voorheen gesê het, maak staat op die ladingsdigtheid van die plate.

Daarom, as twee plate dieselfde ladingsdigthede het, dan is die elektriese veld tussen hulle nul, en in die geval van teenoorgestelde ladingsdigthede word die elektriese veld tussen twee plate gegee deur die konstante waarde.

Wanneer die gelaaide plate 'n spanning gegee word, word die grootte van die elektriese veld bepaal deur die potensiaalverskil tussen hulle. 'n Hoër potensiaalverskil skep 'n sterk elektriese veld, terwyl 'n groter afstand tussen die plate na die swak elektriese veld lei.

Dus, die afstand tussen plate en potensiaalverskil is die noodsaaklike faktore vir die elektriese veldsterkte.

Algemene vrae:

Q. Hoe verskil die elektriese veld tussen parallelle plate van die elektriese veld rondom 'n gelaaide sfeer?

Ans. Die elektriese velde tussen parallelle plate en rondom 'n gelaaide sfeer is nie dieselfde nie. Kom ons kyk hoe hulle verskil.

Die elektriese veld tussen parallelle plate hang af van die gelaaide digtheid van plate. As hulle teenoorgesteld gelaai is, dan is die veld tussen plate ර/ε0, en as hulle 'n paar ladings het, dan sal die veld tussen hulle nul wees.

Buite die gelaaide sfeer word die elektriese veld gegee deur Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep. terwyl die veld binne die sfeer nul is. In hierdie geval verteenwoordig r die afstand tussen 'n punt en die middelpunt.

V. Wat sal met die elektriese veld en spanning gebeur as die afstand tussen die plate van die kapasitor verdubbel word?

Ans. E=ර/ε0 bepaal die elektriese veld tussen parallelle plaat kapasitors volgens Gauss se wet.

Volgens Gauss se wet bly die elektriese veld konstant aangesien dit onafhanklik is van die afstand tussen twee kapasitorplate. As ons praat oor die potensiaalverskil, is dit direk eweredig aan die afstand tussen twee plate van 'n kapasitor en word gegee deur

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Dus, as die afstand verdubbel word, neem die potensiaalverskil ook toe.

V. Hoe bereken ek die elektriese veld in 'n parallelplaatkapasitor?

Ans. In parallelle plaat kapasitors is beide plate teenoorgesteld gelaai. Dus sal die elektriese veld buite die plate uitgekanselleer word. 

Albei plate is teenoorgesteld gelaai, en daarom sal die veld tussen plate mekaar ondersteun. Boonop is diëlektriese medium tussen twee plate teenwoordig, dus die permittiwiteit van diëlektrikum sal ook 'n noodsaaklike faktor wees.

Gauss se wet en die konsep van superposisie word gebruik om die elektriese veld tussen twee plate te bereken.

                            E = E1 + E2

                                =Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

                                =Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Waar ර die oppervlakladingdigtheid is

            ε is die permittiwiteit van diëlektriese materiaal.

Q. Waarom verminder die elektriese veld tussen die plate kapasitors wanneer 'n diëlektriese plaat ingebring word? Verduidelik met behulp van 'n diagram.

Ans. Wanneer 'n diëlektriese materiaal tussen parallelle plate van die kapasitor onder 'n eksterne elektriese veld geplaas word, sal die atome van die diëlektriese materiaal polariseer.

Ladingophoping op kapasitorplate word veroorsaak deur geïnduseerde lading in die diëlektriese materiaal. Soos in die figuur hieronder getoon, veroorsaak hierdie ladingakkumulasie 'n elektriese veld tussen twee plate wat die eksterne elektriese veld weerstaan.

Die bostaande figuur toon die diëlektriese plaat tussen twee kapasitorplate aangesien die diëlektriese plaat die teenoorgestelde elektriese veld induseer; dus word die netto elektriese veld tussen die kapasitorplate verminder.

Q. Twee identiese metaalplate kry onderskeidelik positiewe lading Q1 en Q2. As hulle saamgebring word om die parallelle plaatkapasitor met kapasitansie C te vorm, is die potensiaalverskil tussen hulle ……..

Ans. Die kapasitansie van 'n parallelle plaat kapasitor, wat uit twee identiese metaalplate bestaan, word soos volg bereken:

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Waar C die kapasitansie van die parallelle plaatkapasitor is

            A is die oppervlakte van elke plaat

            d is die afstand tussen parallelle plate

Kom ons sê die oppervlakladingdigtheid is                        

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Nou kan die netto elektriese veld gegee word deur,

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Potensiële verskil word voorgestel deur,

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Dus, deur die bogenoemde waardes in hierdie vergelyking te vervang, kry ons 'n potensiaalverskil

V. Wat gebeur wanneer 'n diëlektriese materiaal tussen parallelle plate van die kapasitor ingebring word?

Ans. Elektriese veld, spanning en kapasitansie verander wanneer ons diëlektriese materiaal tussen parallelle plate van die kapasitor inbring.

Die elektriese veld daal wanneer 'n diëlektriese materiaal tussen parallelle plate van 'n kapasitor ingebring word as gevolg van ladingophoping op die parallelle plate, wat 'n elektriese veld in die teenoorgestelde rigting van die eksterne veld genereer.

Die elektriese veld word gegee deur 

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Elektriese veld en spanning is eweredig aan mekaar; dus neem die spanning ook af.

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

Die kapasitansie van die kapasitor, aan die ander kant, verhoog omdat dit eweredig is aan die permittiwiteit van die diëlektriese materiaal.

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

V. Bestaan ​​'n magneetveld tussen die plate van 'n kapasitor?

Ans. Magnetiese velde bestaan ​​slegs tussen twee plate wanneer die elektriese veld tussen twee plate verander. 

Dus, wanneer 'n kapasitor gelaai of ontlaai word, verander die elektriese veld tussen twee plate, en slegs op daardie tydstip bestaan ​​magnetiese veld.

V. Wat gebeur wanneer 'n hoë elektriese veld in 'n baie klein area van die ruimte gestoor word? Is daar 'n beperking van kapasitansie?

Ans. Kapasitors is elektriese toestelle wat 'n volgehoue ​​elektriese veld gebruik om elektriese ladings te stoor as elektriese energie. Tussen die kapasitor se plate lê die diëlektriese materiaal.

As die toegepaste eksterne elektriese veld die afbreekveldsterkte van diëlektriese materiaal oorskry, word isolerende diëlektriese materiaal geleidend. Elektriese onklaarraking lei na die vonk tussen twee plate, wat die kapasitor vernietig.

Elke kapasitor het 'n ander kapasitansie gebaseer op die diëlektriese materiaal wat gebruik word, oppervlakte van plate en afstand tussen hulle.

Die toleransie van die kapasitor word oral tussen gevind Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep. om Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep. van sy geadverteerde waarde.

V. Wat is die toepassings van Gauss se wet?

Ans. Gauss se wet het verskeie toepassings.

In sommige gevalle behels die berekening van elektriese velde moeilike integrasie, en dit word redelik kompleks. Ons gebruik Gauss se wet om die evaluering van elektriese velde te vereenvoudig sonder om komplekse integrasie te betrek.

  • Die elektriese veld op afstand r in die geval van 'n oneindig lang draad is E= ?/2?ε0

Waar die ? is die lineêre ladingsdigtheid van draad.

  • Die byna oneindige vlakke plaat se elektriese veldsterkte is E=ර/2ε0
  • Die elektriese veldsterkte by die sferiese dop se buitenste area is Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.  en E=0 binne die dop.
  • Die sterkte van elektriese veld tussen twee parallelle plate E=ර/ε0, wanneer die diëlektriese medium daar tussen twee plate is, dan is E=ර/ε.

V. Die formule vir 'n parallelle plaat kapasitansie is:

Ans. Deur die elektriese veld in stand te hou, word kapasitors gebruik om elektriese ladings in elektriese energie te stoor.

Wanneer die plate deur lug of ruimte geskei word, is die formule vir 'n parallelle plaat kapasitor:

Dit is die weergegee vorm van die vergelyking. Jy kan dit nie direk wysig nie. Regskliek sal jou die opsie gee om die prent te stoor, en in die meeste blaaiers kan jy die prent na jou lessenaar of 'n ander program sleep.

, Waar C die kapasitor se kapasitansie is.

Alpa P. Rajai

Ek is Alpa Rajai, het my meestersgraad in wetenskap voltooi met spesialisering in fisika. Ek is baie entoesiasties daaroor om te skryf oor my begrip vir Gevorderde wetenskap. Ek verseker dat my woorde en metodes lesers sal help om hul twyfel te verstaan ​​en duidelik te maak waarna hulle soek. Behalwe vir Fisika is ek 'n opgeleide Kathak-danser en skryf ook soms my gevoel in die vorm van poësie. Ek hou aan om myself op te dateer in Fisika en wat ek ook al verstaan, vereenvoudig ek dieselfde en hou dit reguit tot die punt sodat dit duidelik aan die lesers lewer. Jy kan my ook bereik by: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

Onlangse plasings