میدان الکتریکی یکنواخت - آموزش تصویری - زبان ساده

1 - میدان الکتریکی یکنواخت

میدان الکتریکی یکنواخت : میدانی است که جهت و اندازه آن در تمام نقاط  و تمام زمان ها ثابت است. میدان الکتریکی یک کمیت برداری است. هر بردار دارای  اندازه و جهت است. چون جهت میدان ثابت است پس خطوط میدان، راست و موازی‌اند و چون اندازه میدان ثابت است پس خطوط  هم‌ فاصله‌اند.

دقت کنید میدان الکتریکی که نسبت به زمان تغییر می کند یکنواخت نیست. بنابراین علاوه بر اینکه در تمام نقاط مقدار یکسانی است باید در تمام زمان ها نیز تغییر نکند.

یک نمونه از میدان الکتریکی یکنواخت، در بین دو صفحه رسانا باردار و موازی و دور از لبه های آن ایجاد می شود. به شکل دقت کنید. میدان در نزدیک وسط شکل یکنواخت است.

به عنوان مثال یک مثال از میدان الکتریکی غیر یکنواخت، میدان حاصل از یک بار نقطه ای یکنواخت نیست. زیرا هر چه از بار فاصله بگیریم اندازه میدان کاهش می یابد.

سه شرط خطوط میدان الکتریکی یکنواخت: خط راست، موازی و هم فاصله هستند

2 - اهمیت میدان الکتریکی یکنواخت

تشخیص یکنواخت بودن میدان از این نظر مهم است که می توان مسیر حرکت ذره را بررسی کرد. می دانیم اگر یک ذره باردار در یک میدان الکتریکی قرار گیرد بر آن نیرو وارد می شود. همین جا تفاوت مهمی مشخص می شود.

1. اگر میدان یکنواخت باشد. نیرویی که به بار وارد می شود ثابت است پس شتاب ثابت است و در نتیجه جسم روی خط راست حرکت می کند. در این حالت معادلات حرکت روی خط راست به کار می رود که بسیار ساده تر هستند.
2. اگر میدان یکنواخت نباشد. نیرویی که به بار وارد می شود ثابت نیست پس شتاب ثابت نیست و حرکت جسم پیچیده تر می شود. و باید معادلات پیچیده تری به کار برد.