В каких единицах выражается напряженность электрического поля?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Напряженность электрического поля ( Ecap E) — это векторная физическая величина, характеризующая силовое воздействие поля на электрические заряды. В Международной системе единиц (СИ) она выражается в двух эквивалентных формах. Основные единицы измерения

  1. Вольт на метр (В/м)
    Это наиболее распространенная единица измерения, используемая в практических расчетах и электротехнике. Напряженность поля равна 1 В/м, если на расстоянии 1 метр между точками создается разность потенциалов (напряжение) в 1 вольт.
  2. Ньютон на кулон (Н/Кл)
    Эта единица следует напрямую из определения напряженности как отношения силы, действующей на заряд, к величине этого заряда ( E=F/qcap E equals cap F / q). Напряженность поля равна 1 Н/Кл, если на точечный заряд в 1 кулон действует сила в 1 ньютон.

Эквивалентность и размерность С физической точки зрения 1 В/м = 1 Н/Кл. Это тождество можно доказать через связь работы и энергии:

  • Так как 1 Дж=1 Нм1 Дж equals 1 Н center dot м и 1 В=1 Дж/1 Кл1 В equals 1 Дж / 1 Кл, то:
    1 В1 м=1 Дж1 Кл1 м=1 Н1 м1 Кл1 м=1 Н1 Клthe fraction with numerator 1 В and denominator 1 м end-fraction equals the fraction with numerator 1 Дж and denominator 1 Кл center dot 1 м end-fraction equals the fraction with numerator 1 Н center dot 1 м and denominator 1 Кл center dot 1 м end-fraction equals the fraction with numerator 1 Н and denominator 1 Кл end-fraction

В основных единицах СИ размерность напряженности выглядит следующим образом: мкгс-3А-1м center dot кг center dot с to the negative 3 power center dot А to the negative 1 powerДругие системы единиц В системе СГС (сантиметр-грамм-секунда), которая часто применяется в теоретической физике, используются другие единицы:

  • СГСЭ (статическая единица): Напряженность выражается в статВольтах на сантиметр (статВ/см).
  • Соотношение: 1 СГСЭ3104 В/м1 СГСЭ is approximately equal to 3 center dot 10 to the fourth power В/м (точное значение зависит от скорости света).

Примеры порядков величин

  • Атмосферное электричество: около 100–150 В/м (при ясной погоде).
  • Внутри атома водорода: около 510115 center dot 10 to the 11th power В/м. Пробой воздуха: примерно 31063 center dot 10 to the sixth power В/м (30 кВ/см).

Я могу составить для вас таблицу сравнения напряженности полей в различных бытовых и природных условиях. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар