¿Cómo afecta el tamaño de partícula de prueba al campo eléctrico?

Un campo electrostático se puede medir a través de la aceleración que produce en una carga eléctrica. Pero, cuando coloca una partícula de prueba con carga Q en presencia del campo que desea medir, su propio campo eléctrico suma con el campo de carga fuente y, como consecuencia, no obtendría un valor preciso para el campo fuente aislado .

La cuestión es que desea perturbar lo menos posible el campo eléctrico que está a punto de medir. Por lo tanto, la mejor manera es hacer que la intensidad de carga eléctrica de la partícula de prueba sea lo más pequeña posible.

Otro atributo de la partícula de prueba en este contexto es que no tiene una distribución espacial, ya que es una carga puntual. Se supone para medir el campo eléctrico en una ubicación espacial (un solo punto en el espacio). Una partícula de prueba con tamaño (distribuida en una región del espacio) no sería apropiada.

Por lo tanto, la carga de prueba debe ser pontual y con poca intensidad de carga.

Creo que la confusión está en los conceptos de tamaño de la partícula de prueba, que estaría relacionada con su volumen (como en la pregunta principal: “¿Cómo afecta el tamaño de partícula de prueba al campo eléctrico?”) Por la intensidad de carga eléctrica o el “tamaño “De la carga eléctrica (como en” ¿por qué no pueden ser grandes las cargas de prueba utilizadas para medir el campo eléctrico de las cargas de origen? “).

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Una carga de prueba no cambia el campo eléctrico, pero su preocupación es correcta. Hay dos temas a considerar aquí. Primero, un campo eléctrico en una ubicación se define como la fuerza que experimentaría una carga de prueba unitaria si se coloca en esa ubicación. No se supone que el campo eléctrico de la carga cambie el campo eléctrico local, pero aquí viene el segundo tema.

Los campos eléctricos a veces son causados ​​por cargas eléctricas móviles. Estos pueden ser, por ejemplo, cargas colocadas en un conductor o para objetos con carga electrostática libre que flotan en el espacio. En ese caso, la carga de prueba ejerce fuerza sobre las otras cargas y hace que se reorganicen, lo que afecta el campo local y la medición del campo original es válida si se realiza más rápido que el tiempo en que esas cargas pueden moverse.

Las cargas de prueba generan su propio campo eléctrico. Con una carga de prueba pequeña, se puede suponer que el campo que generan es insignificante y es demasiado pequeño para tener un efecto importante en la medición del campo. Si la carga de prueba es demasiado grande, el campo que generan ya no es insignificante y comenzará a interactuar con las cargas de la carga que desea medir.

E = límite como q-> 0 F / q

Cuando las cargas interactúan, causa una distribución desigual de la carga. Esto alterará los resultados si utiliza una carga de prueba grande, ya que esta interacción será mayor que una carga de prueba utilizada que es extremadamente pequeña. Cuanto menor sea la carga de prueba, más precisa será la medición del campo eléctrico.

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Una partícula de prueba, por definición, no afecta a un campo eléctrico: una partícula de prueba es un objeto idealizado de tal manera que sus propiedades pueden ser descuidadas. Una partícula de prueba está influenciada por un campo externo sin influir en este campo de manera notable. Por ejemplo, el efecto de una partícula de polvo en la Tierra puede ser descuidado.

La partícula de prueba tiene un campo eléctrico adjunto. Ese campo influye en el campo original. Por lo tanto, una partícula de prueba realmente grande con su campo que ocupa espacio influirá en el campo original. Lo mejor (para un campo estático) es usar una partícula de prueba de fuga: prueba en pequeño, más pequeño, pequeño. Vea cómo se mide el campo en las condiciones de una partícula de prueba que desaparece.

Una carga de prueba grande no causará problemas con los campos que actúan sobre la carga. Los campos eléctricos agregan superposición, pero esto es irrelevante. Los campos que actúan sobre la carga de prueba permanecen iguales, si las fuentes permanecen intactas. El campo de una partícula no actúa sobre la partícula.

Por lo tanto, una carga de prueba grande puede afectar indirectamente la acción de los campos al perturbar la disposición de las cargas de origen.

Piense en dos escenarios separados:

1. Una carga puntual con q = 10e, donde e es la carga eléctrica de un electrón.
2. Una esfera con q = 10e, y un radio arbitrario, digamos r = 10 mm. Esta esfera su carga distribuida uniformemente en todo su volumen.

Ahora, a 20 mm del punto de carga, el campo eléctrico que produce es E = k * 10e / (20 mm) ^ 2.

Sin embargo, para el segundo escenario no es tan fácil. Nuevamente, piense en un punto P a 20 mm del centro de la esfera. La distancia desde ese punto a diferentes puntos en la esfera no será la misma. Como estas distancias a P son diferentes, el campo eléctrico que genera la esfera en P es diferente al generado por la carga puntual.

# si P está suficientemente lejos de la esfera (d >> r), entonces el campo eléctrico en los escenarios 1 y 2 es prácticamente el mismo. (d sería la distancia desde el centro de la esfera a P).

Cada carga crea su propio campo eléctrico. Supongamos que queremos estudiar el campo eléctrico de Q a una distancia r de http://it.so, entonces, colocamos una carga q en el punto donde queremos encontrar el campo eléctrico. Pero como ponemos q en ese punto tendrá su propio campo. y el campo resultante será la suma vectorial de estos dos en cualquier http://punto.por lo que el campo original de Q se altera. Por eso tratamos de minimizar la magnitud de q tanto como sea posible

Imagine una lámina conductora sin carga sobre ella. Entonces no hay campo encima de la hoja. Pero si coloca una carga de prueba por encima de la hoja conductora, las cargas en la hoja se moverán para parecerse a una carga de imagen opuesta a su carga de prueba y la carga de prueba experimentará una fuerza. Cuanto más carga, más fuerza. Por lo tanto, medirá un campo cuando no debería haberlo hecho.

cabrear idiota, ve a leer un libro!