Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 15. 06. 2017 23:13

Ondry
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

Zdravím všechny!

přesněji otázka zní: proč se v intezitě elektrického pole nachází ve zlomku $4\cdot \pi $ ? nemůžu si to nikde dohledat.

$F=Q\cdot  \frac{1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon }\Sigma_i\frac{Q_i}{r_i^3}{\vec{r_i}}$

$E=\frac{1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon }\Sigma_i\frac{Q_i}{r_i^3}{\vec{r_i}}$

Pokud byste mi to někdo vysvětlili nebo mě mohli nasměřovat alespoň na zdroj v kterém jste přesvědčení, že je to objasněno budu Vám vděčný

Díky

Ondra

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Ondry)

#2 15. 06. 2017 23:27

Kenniicek
Příspěvky: 260
Reputace:   13 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

Offline

 

#3 15. 06. 2017 23:27

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ Ondry:

No - nebude to nejako súvisieť s tým, že $4\pi r^2$ je obsah guľovej plochy s polomerom r?

Offline

 

#4 15. 06. 2017 23:27

Kenniicek
Příspěvky: 260
Reputace:   13 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ misaH:

bude :)

Offline

 

#5 15. 06. 2017 23:28

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

Offline

 

#6 16. 06. 2017 08:08

Ondry
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ misaH:

Děkuji oběma,

pro moje jednodušší pochopení, dá se tedy slovně popsat vzorec

$E=\frac{1}{\varepsilon }\cdot \frac{1}{4\pi r^2  }\cdot Q$

Intezita je náboj na plochu koule, kolem tohoto náboje o polměru r ve volném prostoru?

Podle wikipedie, jestli moje chabá znalost integrálu stačí, dostávají tuto konstantu z Gaussova zákona
nejspíš který říká:
$\int_{}^{}\int_{}^{}E\cdot dA=\frac{Q}{\varepsilon }$
Sečtu li veškerou intezitu na kulové ploše dostávám, právě velikost zdrojového náboje?

Děkuji za trpělivost.

Offline

 

#7 16. 06. 2017 08:53 — Editoval LukasM (16. 06. 2017 08:54)

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ Ondry:
Slovní popis Coulombova zákona je zhruba správný (ale není to "náboj na plochu", rozměr je jiný kvůli $\varepsilon$), souvislost s Gaussovým zákonem taky. Coulombův zákon skutečně plyne z rovnice $\nabla \cdot \vec{E}=\frac{\rho}{\varepsilon_0}$, stačí tuto rovnici integrovat přes objem koule, převést objemový integrál z divergence na plošný z toku, a využít symetrie. Pro velikost intenzity tak dostaneš $E=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{|Q|}{r^2}$.


V jednom z těch vztahů bude vystupovat nějaké $4\pi$. Ve kterém, to závisí na volbě jednotek - někde si najdi, jak vypadají tyto vztahy v CGS. A například v Newtonově gravitačním zákoně to takhle není, byť je formálně stejný. Pro intenzitu gravitačního pole ovšem platí $\nabla \cdot \vec{E_G}=-4\pi G \rho$ (minus, protože gravitace je přitažlivá a hustota nezáporná).

Offline

 

#8 16. 06. 2017 10:15 — Editoval Ondry (16. 06. 2017 10:29)

Ondry
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ LukasM:

Děkuji především za schválení mého hrubého výkladu.

Protože můj problém vznikl tak, že bych se  rád dopátral definici reprodukovatelné co nejširší mase pro intezitu. Pro mě bohužel zabrouzdávám, čím dál hlouběji do základů. Líbí se mi tvůj výklad a upozornění na výjimky (cm-g-s jsem ani neznal) Bohužel nemám dovednosti na to abych byl schopen počítat s takovými pojmy. Byť to zní zajímavě.

I proč je pole forma hmoty, se svou hybností, energií, je pro mě pořád nový objev. Až díky které mu mi došla definice intezity jako: schopnost působit silou.

Až teď po nějaký těch letech v elektrotechnice si začínám uvědomovat jak důležitá veličina intezita el. pole je.

Bohužel co bych chtěl vědět, je asi za hranicí co jsem schopen chápat.

Offline

 

#9 16. 06. 2017 19:04

KennyMcCormick
Příspěvky: 1677
Reputace:   49 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

Až díky které mu mi došla definice intenzity jako: schopnost působit silou.

Záleží na tom, co myslíš slovem "schopnost". Intenzita je síla $\textbf{F}$, která v daném bodě působí na jednotkový náboj (a platí $\textbf{F}=q\textbf{E}$).


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#10 18. 06. 2017 09:06

Ondry
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ KennyMcCormick:

Právě proto schopnost, protože bez zkušebního náboje intezita nemizí pouze silové působení.

Offline

 

#11 10. 07. 2017 20:36

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ Ondry:Bulharské konštanty sa používajú v opisných definíciách.

Offline

 

#12 10. 07. 2017 22:27

Ondry
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ proton100:

Heh, tady už trochu čuju, že si ze mě děláte prostě prdel :)

Offline

 

#13 12. 07. 2017 01:00 — Editoval proton100 (12. 07. 2017 01:02)

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Proč je v Coulombově zákoně 1/4pi() ?

↑ Ondry: Neprečítal som si poriadne otázku. Je to skôr matematická otázka a odpoveď máš vo videu čo si mi dal..

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson