12 Homogeeninen sähkökenttä
Homogeeninen sähkökenttä

Tehtäviä
- Sähkökenttää kutsutaan homogeeniseksi, kun sen suunta ja voimakkuus on vakio.
- Homogeeninen sähkökenttä saadaan aikaiseksi kahdella yhdensuuntaisella levyllä, joiden välille on kytketty jännite.

- Homogeenisiä sähkökenttiä hyödynnetään monella tavalla erilaisissa sähkölaitteissa.
- Missä tahansa sähkökentässä voidaan laskea potentiaaleja, mutta homogeenisessa kentässä se on erityisen helppoa.
- Potentiaali virtapiireissä on täsmälleen sama asia kuin potentiaali sähkökentissä. Virtapiireissä nimenomaan jännitteen aiheuttama sähkökenttä saa virran aikaiseksi.
- Alueita, joissa potentiaali on sama kutsutaan tasapotentiaalipinnoiksi.
- Nollapotentiaaliksi valitaan yleensä negatiivinen levy.
- Tällöin positiivisen levyn potentiaali on sama kuin levyjen välinen jännite.
- Muuten potentiaali muuttuu tasaisesti levyjen välissä. Puolivälissä se on puolet jännitteestä jne.
- Sähkökenttään E ja potentiaaliin V liittyvät laskut tehdään seuraavan kaavan avulla. Tässä x on kohtisuora etäisyys negatiivisesta levystä.
Tehtäviä
- Mikä on homogeeninen sähkökenttä?
- Piirrä homogeeninen sähkökenttä ja siihen tasapotentiaaleja.
- Laske potentiaaleja kentän eri kohdissa.
- Määritä sähkökentän voimakkuus, kun tunnetaan jännite-ero ja levyjenvälinen etäisyys.
- Laske tapauksia, joissa levyjä on useampia. Esim. 12-7.