ÇËÅÊÔÑÉÊÏ ÐÅÄÉÏ Íá èõìçèïýìå ôç èåùñßá....1 Ôé ïíïìüæïõìå çëåêôñéêü ðåäßï; Çëåêôñéêü ðåäßï ïíïìüæïõìå ôïí þñï ìýóá óôïí ïðïßï áí âñåèåß Ýíá çëåêôñéêü öïñôßï èá äå èåß äýíáìç. Ãéá íá åîåôüóïõìå áí óå êüðïéï óçìåßï A õðüñ åé çëåêôñéêü ðåäßï ôïðïèåôïýìå óôï óçìåßï áõôü Ýíá óçìåéáêü öïñôßï. ÅÜí ôï öïñôßï äå èåß äýíáìç, ôüôå óôï óçìåßï áõôü õðüñ åé çëåêôñéêü ðåäßï. Ôï öïñôßï ðïõ ñçóéìïðïéïýìå ãéá íá äéáðéóôþóïõìå ôçí ýðáñîç ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ ïíïìüæåôáé äïêéìáóôéêü öïñôßï. Ôï äïêéìáóôéêü öïñôßï ðïõ ôïðïèåôþèçêå óôï Á äý åôáé äýíáìç. Óõíåðþò óôï Á õðüñ åé çëåêôñéêü ðåäßï. Åßíáé ôï ðåäßï ðïõ äçìéïõñãåß ãýñù ôïõ ôï. Ôï ïíïìüæåôáé ðçãþ ôïõ ðåäßïõ. Ôé ïíïìüæïõìå Ýíôáóç çëåêôñéêïý ðåäßïõ; Ðïéá åßíáé ç ìïíüäá ìýôñçóçò ôçò Ýíôáóçò; Ôï ìýãåèïò ðïõ ìáò åðéôñýðåé íá ãíùñßæïõìå ðüóï éó õñü åßíáé Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï óå êüðïéï óçìåßï ôïõ åßíáé ç Ýíôáóç ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ. ÏíïìÜæïõìå Ýíôáóç Å åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ óå êüðïéï óçìåßï ôïõ Ó ôï öõóéêü äéáíõóìáôéêü ìýãåèïò ðïõ Ý åé: Óçìåßï åöáñìïãþò ôï Ó. Ôï äïêéìáóôéêü öïñôßï ðïõ ôïðïèåôþèçêå óôï Á äý- åôáé äýíáìç. Óõíåðþò óôï Á õðüñ åé çëåêôñéêü ðåäßï. Åßíáé ôï ðåäßï ðïõ äçìéïõñãåß ãýñù ôïõ ôï. Ôï ïíïìüæåôáé 'ðçãþ' ôïõ ðåäßïõ.
46 Çëåêôñéêü ðåäßï Êáôåýèõíóç ôçí êáôåýèõíóç ôçò äýíáìçò ðïõ èá äå ôåß Ýíá èåôéêü óçìåéáêü çëåêôñéêü öïñôßï ðïõ èá âñåèåß óôï Ó. ÌÝôñï ôï ðçëßêï ÌïíÜäá Ýíôáóçò çëåêôñéêïý ðåäßïõ åßíáé ôï 1N/C..3 Ôé ïíïìüæåôáé çëåêôñéêü ðåäßï Coulomb ; Ðïéá ó Ýóç äßíåé ôçí ôéìþ ôçò Ýíôáóçò óå Ýíá ôýôïéï ðåäßï; Çëåêôñéêü ðåäßï Coulomb ïíïìüæåôáé ôï çëåêôñéêü ðåäßï ðïõ äçìéïõñãåßôáé ãýñù áðü áêßíçôï óçìåéáêü öïñôßï. Óôï ó Þìá ðïõ âñßóêåôáé óôá äåîéü ôçò óåëßäáò âëýðïõìå Ýíá ðåäßï Coulomb ðïõ äçìéïõñãåßôáé ãýñù áðü ôï óçìåéáêü öïñôßï. Èåùñïýìå Ýíá óçìåßï Ó ôïõ ðåäßïõ. Èá õðïëïãßóïõìå ôçí ôéìþ ôçò Ýíôáóçò óôï Ó. Éó ýåé: Åñãáæüìáóôå ùò åîþò: Ôïðïèåôïýìå óôï Ó ôï äïêéìáóôéêü öïñôßï. Ôï ðåäßï åîáóêåß óôï ôç äýíáìç. Ãéá ôçí ôéìþ Å ôçò Ýíôáóçò óôï Ó éó ýåé: (1) Ãýñù áðü Ýíá óçìåéáêü çëåêôñéêü öïñôßï äçìéïõñãåßôáé çëåêôñéêü ðåäßï Coulomb.
Èåùñßá - ÅñùôÞóåéò 47 Ç äýíáìç ìðïñåß íá õðïëïãéóôåß ìå ôïí íüìï ôïõ Coulomb. Åßíáé: = k () Ëüãù ôçò () ç (1) ãßíåôáé: êáé ôåëéêü: k ÂëÝðïõìå ëïéðüí üôé ç ôéìþ ôçò Ýíôáóçò óå çëåêôñéêü ðåäßï Coulomb, åêôüò áðü ôïí ãåíéêü ôýðï: ìðïñåß íá õðïëïãéóôåß Óå êüèå çëåêôñéêü ðåäßï ç Ýíôáóç äßíåôáé ìå ôïí ôýðï: Óôï ðåäßï Coulomb, åêôüò áðü ôïí ðáñáðüíù ôýðï, ç Ýíôáóç äßíåôáé êáé áðü ôïí ôýðï:. êáé ìå ôïí ôýðï:.4 Óçìåéáêü çëåêôñéêü öïñôßï =10-3 C äçìéïõñãåß çëåêôñéêü ðåäßï. Íá âñåèåß ç Ýíôáóç ôïõ ðåäßïõ óå óçìåßï Ó, ðïõ áðý åé =3m áðü ôï öïñôßï. Áñ éêü èá âñïýìå ôçí ôéìþ ôçò Ýíôáóçò Å óôï Ó. Éó ýåé: -3 9 10 6 fi 9 10 fi 10 N / C 3 Ãéá íá âñïýìå ôçí êáôåýèõíóç ôïõ äéáíýóìáôïò ôçò Ýíôáóçò ôïðïèåôïýìå óôï Ó Ýíá èåôéêü äïêéìáóôéêü öïñôßï. Ôï öïñôßï äý åôáé áðùóôéêþ äýíáìç áðü ôçí ðçãþ ôïõ ðåäßïõ. ÅðåéäÞ ôï öïñôßï åßíáé èåôéêü, ç êáôåýèõíóç ôïõ äéáíýóìáôïò ôçò Ýíôáóçò Å åßíáé ßäéá ìå ôçí êáôåýèõíóç ôïõ äéáíýóìáôïò ôçò äýíáìçò. Ðïëý êáôáôïðéóôéêü åßíáé ôï äéðëáíü ó Þìá.
48 Çëåêôñéêü ðåäßï.5 Ôé åßíáé ïé äõíáìéêýò ãñáììýò; Ìå ôç âïþèåéá ôùí äõíáìéêþí ãñáììþí ìðïñïýìå íá áðåéêïíßóïõìå Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï, äçëáäþ íá ôï áéóèçôïðïéþóïõìå êáé íá ôï ó åäéüóïõìå óôï áñôß. Ç éäýá ãåííþèçêå ùò åîþò: Ãíùñßæïõìå Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï üôáí óå êüèå óçìåßï ôïõ ãíùñßæïõìå ôçí ôéìþ êáé ôçí êáôåýèõíóç ôçò ÝíôáóÞò ôïõ. Ôï íá ó åäéüóïõìå óå êüèå óçìåßï ôïõ ðåäßïõ ôçí Ýíôáóç åßíáé áäýíáôïí äéüôé èá ðñïêýøåé ìéá ìïõíôæïýñá. Áðåéêïíßæïõìå ëïéðüí ôï ðåäßï ìå ôç âïþèåéá ôùí äõíáìéêþí ãñáììþí. ÏíïìÜæïõìå äõíáìéêþ ãñáììþ ôç ãñáììþ ðïõ óå êüèå óçìåßï ôçò ôï äéüíõóìá ôçò Ýíôáóçò åßíáé åöáðôüìåíï êáé ïìüññïðï..6 Ðïéåò åßíáé ïé éäéüôçôåò ôùí çëåêôñéêþí äõíáìéêþí ãñáììþí; á) Ïé äõíáìéêýò ãñáììýò åßíáé áíïé ôýò, äçëáäþ Ý ïõí áñ Þ êáé ôýëïò. Áñ ßæïõí áðü ôá èåôéêü öïñôßá êáé êáôáëþãïõí óôá áñíçôéêü â) Åßíáé êüèåôåò óôéò åðéöüíåéåò áðü ôéò ïðïßåò îåêéíïýí êáé êüèåôåò ó' áõôýò ðïõ êáôáëþãïõí ã) Åßíáé ðõêíüôåñåò óôéò ðåñéï Ýò üðïõ ç Ýíôáóç ôïõ ðåäßïõ åßíáé ìåãáëýôåñç ä) Äåí ôýìíïíôáé..7 Ôé ïíïìüæïõìå ïìïãåíýò çëåêôñéêü ðåäßï; Ðþò äçìéïõñãåßôáé Ýíá ïìïãåíýò çëåêôñéêü ðåäßï; íá çëåêôñéêü ðåäßï áñáêôçñßæåôáé ùò ïìïãåíýò áí óå êüèå óçìåßï ôïõ ç Ýíôáóç åßíáé (äéáíõóìáôéêü) óôáèåñþ. ÏìïãåíÝò çëåêôñéêü ðåäßï äçìéïõñãåßôáé Åðé åéñþóáìå íá áðåéêïíßóïõìå Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï, ó åäéüæïíôáò ôï äéüíõóìá ôçò Ýíôáóçò óå êüèå óçìåßï ôïõ. Ôï ó Þìá ðïõ ðñüêõøå äåí èá ôï ëýãáìå åðïðôéêü. Ó åäéüóáìå ôï ßäéï çëåêôñéêü ðåäßï ìå ôç âïþèåéá ôùí äõíáìéêþí ãñáììþí. Çëåêôñéêü ðåäßï äýï ßóùí, êáôü áðüëõôç ôéìþ êáé áíôßèåôùí öïñôßùí. Ãßíïíôáé áíôéëçðôýò ïé éäéüôçôåò ôùí äõíáìéêþí ãñáììþí.
Èåùñßá - ÅñùôÞóåéò 49 áíüìåóá óå äýï ðáñüëëçëåò, åôåñþíõìá öïñôéóìýíåò ðëüêåò ìå áíôßèåôá öïñôßá..8 Íá åîçãþóåôå ãéá ðïéï ëüãï ïé äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ äåí ôýìíïíôáé. Áò õðïèýóïõìå üôé äýï äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ ôýìíïíôáé. Ôé óçìáßíåé áõôü; ¼ôé óôï óçìåßï ôïìþò èá Ý ïõìå äýï åöáðôüìåíåò óôéò äõíáìéêýò ãñáììýò, äçëáäþ äýï åíôüóåéò. ¼ìùò, üðùò ãíùñßæïõìå, óå êüèå óçìåßï åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ áíôéóôïé åß Ýíá ìüíï äéüíõóìá ôçò Ýíôáóçò. Áõôü ëïéðüí ðïõ õðïèýóáìå áñ éêü, äçëáäþ üôé äýï äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ ôýìíïíôáé, åßíáé Üôïðï..9 Íá åîçãþóåôå ãéá ðïéï ëüãï ïé äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñéêïý ðåäßïõ åßíáé êüèåôåò óôéò åðéöüíåéåò áðü ôéò ïðïßåò îåêéíïýí êáé êüèåôåò ó áõôýò ðïõ êáôáëþãïõí. Óôï ó Þìá, äßðëá, âëýðïõìå Ýíáí öïñôéóìýíï áãùãü. Ï áãùãüò äçìéïõñãåß ãýñù ôïõ çëåêôñéêü ðåäßï êáé áò õðïèýóïõìå üôé ìßá äõíáìéêþ ãñáììþ îåêéíüåé áðü ôçí åðéöüíåéá ôïõ áãùãïý êáé äåí åßíáé êüèåôç ó' áõôþí. Áõôü óçìáßíåé üôé êáé ç Ýíôáóç Å ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ äåí èá åßíáé êüèåôç óôçí åðéöüíåéá ôïõ áãùãïý. Áíáëýïõìå ôçí Ýíôáóç Å óå äýï óõíéóôþóåò Å x êáé Å y. Ç Å y åßíáé êüèåôç óôç åðéöüíåéá ôïõ áãùãïý êáé ç Å x åöáðôïìýíç. Åîáéôßáò ôçò Å x èá áóêåßôáé äýíáìç óôï öïñôßï ôïõ áãùãïý êáé áõôü èá áñ ßóåé íá êéíåßôáé. ÁíÜìåóá óå äýï ðáñüëëçëåò ðëüêåò öïñôßùí êáé - äçìéïõñãåßôáé ïìïãåíýò çëåêôñéêü ðåäßï. Ïé äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñïóôáôéêïý ðåäßïõ äåí ôýìíïíôáé Ïé äõíáìéêýò ãñáììýò åíüò çëåêôñïóôáôéêïý ðåäßïõ åßíáé êüèåôåò óôéò åðéöüíåéåò áðü ôéò ïðïßåò îåêéíïýí êáé êüèåôåò ó áõôýò ðïõ êáôáëþãïõí.
Ôõðïëüãéï: Íüìïò ôïõ Coulomb: = k íôáóç çëåêôñéêïý ðåäßïõ: íôáóç çëåêôñéêïý ðåäßïõ Coulomb: