Is elektrostatiese krag konserwatief: 3 belangrike konsepte


An elektrostatiese krag wat ook as coulombiese krag genoem word, is konserwatief van aard. Kom ons kyk in detail hieronder hoe elektrostatiese krag konserwatief is.

Die elektrostatiese krag, ook bekend as die coulombiese krag, is konserwatief van aard, wat beteken dat die totale hoeveelheid werk wat gedoen word om lading q van een plek na 'n ander te skuif, onafhanklik is van die pad wat geneem word.

Image Krediete: MikeRun, Aantreklike-elektriese-krag-tussen-hare-en-ballon, CC BY-SA 4.0

Hoe is elektrostatiese krag konserwatief?

Voordat ons verstaan ​​hoe elektrostatiese krag konserwatief is, laat ons eers die betekenis van konserwatiewe krag verstaan.

Is elektrostatiese krag konserwatief
  • Konserwatiewe krag: Daar word gesê dat 'n krag konserwatief is wanneer die totale inspanning wat nodig is om 'n deeltjie tussen twee posisies te vervoer, nie deur die deeltjie se pad beïnvloed word nie.
  • Dus, laat ons terugkeer na die werklike bespreking of elektrostatiese krag konserwatief is. 
    Die verklaring is dat die Elektrostatiese krag is konserwatief aangesien dit aan die beginsel hierbo genoem voldoen en dit nie oortree nie. Kom ons demonstreer dit met 'n voorbeeld.

Bewaring van elektrostatiese krag:

Kom ons kyk na die stelsel van twee ladings waaruit ons 'n eenheid positiewe lading 'Q' van posisie A na posisie B in 'n reguit lyn neem en dan van posisie b na posisie A deur enige ander pad, soos in die figuur hieronder getoon . Dan moet die werk wat verrig word om beheer van een plek na 'n ander oor 'n geslote pad te neem, gelyk aan nul wees. As dit dan so gebeur, beteken dit dat elektrostatiese krag konserwatief is.

Nou uit bostaande figuur kan ons skryf dat, as ons beheer Q van A na B neem,

WAB = die werk verrig om beheer Q van posisie A na posisie B te neem

WAB  = Q (VA - VB) …… (1)

Net so, as ons beheer Q van B na A neem,

WBA  = die werk verrig om beheer Q van posisie B na posisie A te neem

WBA = Q (VB - VA) …… (2)

(Aangesien die potensiaalverskil die werk verrig per eenheidsheffing is)

Dus, die totale of netto werk gedoen oor 'n geslote pad kan bereken word as,

W = WAB+ W.BA

Deur dus vergelyking 1 en vergelyking 2 by te voeg, kry ons,

W = Q (VA - VB) + Q (VB - VA)

∴ W = Q [ VA - VB +VB - VA ]

∴ W = Q [0]

∴ W = 0

Die totale werk verrig is nul omdat die moeite wat nodig is om lading Q van A na B te skuif nie afhanklik is van die pad nie, en daarom word gesê dat die elektrostatiese krag konserwatief is.

Let wel: Ons het reeds geleer dat elektrostatiese aantrekking tussen twee puntladings altyd langs die lyn werk wat hulle verbind en dat dit ook 'n aksie-reaksie-paar is. Dit is hoekom daar na elektrostatiese krag verwys word as 'n Sentrale Krag. En, weereens, dit is 'n goed gevestigde waarheid dat enige sentrale mag is van nature konserwatief.


Vrae se

V. Wat is elektrostatiese krag of coulombiese krag?

Ans: Om die krag te bereken wat plaasvind tussen twee elektries gelaaide deeltjies wat stilstaan ​​in die ruimte.

"Die wet bepaal dat die grootte van die elektrostatiese krag van aantrekking of afstoting tussen twee puntladings direk eweredig is aan die produk van die groottes van ladings en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle."

Waar K (Coulomb se konstante) ≈ 8.988×10⁹ N⋅m²⋅C⁻²,

q1 en q2 = groottes van die ladings 

en r = afstand tussen die twee ladings.

Wanneer twee ladings deur 'n reguit lyn verbind word, word die krag in 'n reguit pad tussen hulle gerig. Die uitgeoefende krag is afstootlik wanneer die ladings identies is, en die krag is aantreklik in die geval van teenoorgestelde ladings.

V. Wat is die betekenis van 'n elektriese veld?

Ans: Die veld wat deur ander gelaaide deeltjies teëgekom word.

'n Elektriese veld is 'n veld of omgewing waar 'n gelaaide deeltjie voel dat 'n krag daarop uitgeoefen word.

Elektriese velde kan geproduseer word deur elektriese ladings of deur tydsveranderende magnetiese velde, afhangende van hul bron.

Die elektriese veld word gegee deur,

E = F/q 

Waar, E = Elektriese veld, F = Coulomb-krag en q = eenheidstoetslading

V. Wat is die verskillende voorbeelde van konserwatiewe kragte?

Ans: Hier volg die voorbeelde van konserwatiewe kragte

V. Wat is die voorbeelde van elektrostatiese krag?

Ans: Ons kan elektrostatiese krag in ons daaglikse lewensvoorwerpe waarneem.

  1. Wanneer ons die kam vryf op olierige hare op die kop en dan as daardie kam naby die klein stukkies papier geplaas word, word daar waargeneem dat die klein stukkies na die kam aangetrek word. Dit gebeur as gevolg van die elektrostatiese krag wat tussen hierdie voorwerpe gegenereer word.
  2. As twee ballonne aan mekaar vryf, lyk dit of hulle tot mekaar aangetrokke raak.
  3. Beligting in die lug.

V. Wat is die betekenis van krag en veld?

Ans: Die krag en die veld is twee verskillende dinge.

Krag: 'n Krag is iets wat die liggaam in beweging kan bring na die toepassing daarvan.

Veld: 'n Veld is 'n wiskundige konsep of entiteit wat verwys na 'n ruimte waarin elke punt 'n waarde het.


Prajakta Gharat

Ek is Prajakta Gharat. Ek het Nagraadse studie in fisika in 2020 voltooi. Tans werk ek as 'n vakkundige in fisika vir Lambdageeks. Ek probeer om Fisika-vak maklik verstaanbaar op 'n eenvoudige manier te verduidelik.

Onlangse plasings