Электрическое поле. Напряженность

Электрического поля

Силовое взаимодействие между любыми телами не может происходить без участия материи. Заряженные частицы и тела, находясь на расстоянии, взаимодействуют друг с другом посредством их электрических полей, которые представляют собой один из видов материи, существующей наряду с веществом. Поле неподвижных зарядов называется электростатическим.

Электрическое поле проявляет себя по силовому действию на заряды, например на положительный пробный заряд q (настолько малый, чтобы он не вызывал перераспределения зарядов в окружающих телах).

Силовой характеристикой поля является напряженность – векторная величина, равная отношению силы, действующей со стороны поля на помещенный в данную точку пробный заряд, к значению этого заряда:

.

Напряженность электрического поля выражается в ньютонах на кулон (Н/Кл). Следовательно, на заряд q, находящийся в точке поля с напряженностью , действует сила

.

Векторы и совпадают по направлению при q>0 и противоположны по направлению, если q<0. Поле называется однородным, если напряженность поля во всех точках одинакова по модулю и направлению.

Выражение для модуля напряженности поля точечного заряда следует из закона Кулона и имеет вид:

.

Напряженность поля , создаваемого системой зарядов q₁, q₂, q₃,…, на основе принципа независимости действия сил можно найти как векторную сумму напряженностей полей этих зарядов:

.

Это положение называется принципом суперпозиции и используется для расчета полей.

Электрическое поле принято изображать графически с помощью линий напряжености, т.е. линий, касательная к которым в каждой точке совпадает с направлением вектора . Число линий напряженности, пронизывающих воображаемую единичную площадку, перпендикулярную этим линиям, выбирается равным модулю напряженности в данной точке. Линии напряженности электростатического поля начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах, нигде не замыкаются и не пересекаются.