Električno polje

Zdravko Mutin

Električno polje

Električno polje je prenosnik Kulonove sile. Deo prostora u kojem se oseća delovanje Kulonove sila naziva se električno polje. Ukoliko u okolinu posmatranog naelektrisanja dovedemo neko “probno” pozitivno naelektrisanje, a zatim za svaku tačku polja ucrtamo vektor Kulonove sile, dobićemo sliku koja predstavlja linije sila električnog polja. Izgled linija sila, sa uvođenjem novih naelektrisanja postaje sve složeniji. Linije sila električnog polja “izviru” iz pozitivnog, a “uviru” u negativno naelektrisanje. Ovakva vrsta polja naziva se bezvrtložno polje.

Izolovana naelektrosanja
Dva bliska naelektrisanja

Fizička veličina kojom opisujemo električno polje je vektor jačine električnog polja, obeležava se E a merna jedinica je [V/m] (volt po metru). Za posmatranu tačku električnog polja vektor jačine električnog polja može se izračunati putem formule:

$$\vec{E} =\frac{\vec{F} }{q} $$

Potencijalna energija i potencijal električnog polja

Ako se telo (čestica) nalazi u prostoru u kojem na nju deluje neka centralna sila (gravitaciona, Kulonova), tada bi ono pod dejstvom te sile bilo sposobno da izvrši rad. Kažemo da telo (čestica) ima potencijalnu energiju. Ukoliko se radi o naelektrisanoj čestici u električnom polju, čestica ima elektrostatičku potencijalnu energiju. 

Potencijalna energija električnog polja je brojno jednaka radu, koji je potrebno izvršiti da se naelektrisanje q dovede u posmatranu tačku električnog polja, iz tačke u kojoj je potencijalna energija bila jednaka nuli.

$$ E_{p} =F_{c}\cdot r=k\cdot \frac{q_{1}\cdot q_{2} }{r^{2} } \cdot r$$

$$E_{p} =k\cdot \frac{q_{1}\cdot q_{2} }{r } $$

Ako iz prethodne jednačine eliminišemo naelektrisanje q2 kao promenljivu, odnosno računamo potencijalnu energiju za jediničnu vrednost naelektrisanja, dobijamo novu fizičku veličinu – potencijal električnog polja φ, koji svojom brojnom vrednošću (u pitanju je skalarna veličina) opisuje električno polje.

Potencijal električnog polja govori koliku bi potencijalnu energiju, u posmatranoj tački polja, imalo naelektrisanje od 1C.

$$ \varphi =k\frac{q}{r} $$

Merna jedinica za potencija električnog polja je V (volt). 

Leave a Reply