ผลต่างระหว่างรุ่นของ "สนามไฟฟ้า"

เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
VolkovBot (คุย | ส่วนร่วม)
Octahedron80 (คุย | ส่วนร่วม)
จัดรูปแบบ +เก็บกวาด +แทนที่ "ค่าคงที่" → "ค่าคงตัว"ด้วยสคริปต์จัดให้
บรรทัด 1:
'''สนามไฟฟ้า''' (electric field) คือปริมาณซึ่งใช้บรรยายการที่[[ประจุไฟฟ้า]]ทำให้เกิด[[แรง]]กระทำกับ[[อนุภาค]]มีประจุภายในบริเวณโดยรอบ [[หน่วย]]ของสนามไฟฟ้าคือ [[นิวตัน]]ต่อคูลอมบ์ หรือโวลต์ต่อเมตร (มีค่าเท่ากัน) สนามไฟฟ้านั้นประกอบขึ้นจาก[[โฟตอน]]และมี[[พลังงานไฟฟ้า]]เก็บอยู่ ซึ่งขนาดของ[[ความหนาแน่นของพลังงาน]]ขึ้นกับกำลังสองของความหนานแน่นของสนาม ในกรณีของ[[ไฟฟ้าสถิต]] สนามไฟฟ้าประกอบขึ้นจากการแลกเปลี่ยน[[โฟตอนเสมือน]]ระหว่างอนุภาคมีประจุ ส่วนในกรณี[[คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า]]นั้น สนามไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับ[[สนามแม่เหล็ก]] โดยมีการไหลของพลังงานจริง และประกอบขึ้นจากโฟตอนจริง
 
== นิยามและที่มา ==
นิยามทางคณิตศาสตร์ของสนามไฟฟ้ากำหนดไว้ดังนี้ [[กฎของคูลอมบ์]] (Coulomb's law) กล่าวว่าแรงกระทำระหว่างอนุภาคมีประจุสองอนุภาค มีค่าเท่ากับ
 
บรรทัด 10:
เมื่อ
 
* <math>\epsilon_0</math> (อ่านว่า ''เอปสิลอน-นอท'') คือ สภาพยอมของสุญญากาศ ซึ่งเป็น[[ค่าคงที่คงตัวทางฟิสิกส์]]ตัวหนึ่ง;
* <math>q_1</math> และ <math>q_2</math> คือ [[ประจุไฟฟ้า]]ของอนุภาคแต่ละตัว;
* <math>r</math> คือ ระยะทางระหว่างอนุภาคทั้งสอง;
* <math>\hat r</math> คือ [[เวกเตอร์หนึ่งหน่วย]] ซึ่งชี้จากอนุภาคตัวหนึ่งไปอีกตัว
 
ในระบบ[[หน่วยเอสไอ]] หน่วยของแรงคือ [[นิวตัน]], หน่วยของประจุคือ[[คูลอมบ์]], หน่วยของระยะทางคือ[[เมตร]] ดังนั้น<math>\epsilon_0</math> มีหน่วยเป็น C<sup>2</sup>/ (N&middot;m<sup>2</sup>). ค่านี้ได้หาได้จากการทดลองโดยไม่มีทฤษฎีกำหนด
 
สมมุติว่าอนุภาคตัวหนึ่งอยู่นิ่ง และอนุภาคอีกตัวเป็น "ประจุทดสอบ" จากสมการด้านบนจะเห็นว่าแรงกระทำที่เกิดขึ้นบนประจุทดสอบนั้นแปรผันตรงกับขนาดของประจุทดสอบ นิยามของสนามไฟฟ้าคืออัตราส่วนคงที่ระหว่างขนาดของประจุและขนาดของแรงที่เกิดขึ้น คือ
บรรทัด 27:
</math>
 
[[สมการ]]นี้เป็นจริงเฉพาะในกรณี[[ไฟฟ้าสถิต]] (คือกรณีที่ประจุไม่มีการเคลื่อนที่) เท่่านั้นเท่านั้น ถ้าพิจารณากรณีทั่วไปซึ่งประจุมีการเคลื่อนที่ด้วย สมการด้านบนจะต้องกลายเป็น[[สมการของลอเรนซ์]]
 
== คุณสมบัติ ==
สมการที่ (1) แสดงให้เห็นว่าสนามไฟฟ้ามีค่าขึ้นกับตำแหน่ง สนามไฟฟ้าจากประจุตัวหนึ่งจะมีค่า่ค่าลดลงเรื่อยๆ ณ ตำแหน่งที่ห่างออกจากประจุนั้น โดยขนาดจะลดลงเป็นอัตราส่วนของกำลังสองของระยะทางจากตัวประจุ
 
สนามไฟฟ้าปฏิบัติตัวตาม[[หลักการซ้อนทับ]] นั่นคือ หากมีประจุไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งตัวในระบบแล้ว สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งใดๆ ในระบบจะมีค่าเท่ากับ[[ผลรวมแบบเวกเตอร์]]ของสนามไฟฟ้าซึ่งเกิดจากประจุแต่ละตัวเดี่ยวๆ
บรรทัด 50:
</math>
 
== ดูเพิ่ม ==
* [[สมการของแมกซ์เวลล์]] คือชุดสมการที่สมบูรณ์สำหรับการอธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้า
* [[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า]]
บรรทัด 57:
 
[[หมวดหมู่:ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า]]
[[หมวดหมู่:ค่าคงที่คงตัวทางฟิสิกส์]]
[[หมวดหมู่:ฟิสิกส์เบื้องต้น]]