Основные характеристики электромагнитного поля

1. Напряженность электрического поля – физическая характеристика электрического поля, определяющая силовое воздействие поля на электрический заряд.

Напряженность электрического поля является векторной величиной, численно равной отношению силы , с которой электрическое поле действует на положительный заряд Q, внесенный в рассматриваемую точку поля, к значению этого заряда, когда его величина стремится к нулю

(14.22)

За положительное направление вектора напряженности принято направление от положительного заряда + Q к отрицательному – Q (рис. 14.6).

Сила электрического поля, действующая на заряд, направлена вдоль вектора . Линия напряженности электрического поля – это линия, в каждой точке которой вектор касателен к ней. Уравнение линии вектора напряженности электрического поля:

(14.23)

где dx, dy, dz – проекции элемента длины dl вектора .

Для любой точки поля напряженность и потенциал поля связаны выражением

(14.24)

Напряженность имеет электростатическое происхождение. Существует также напряженность _стор, которая создается сторонними электростатическими силами (индукционными, термоэлектрическими, контактными на поверхностях различных проводников и др.). В этом случае результирующая напряженность электрического поля тока:

(14.25)

2. Магнитная индукция – это физическая характеристика магнитного поля, определяющая силовое воздействие на движущийся заряд. Магнитная индукция – векторная величина, характеризующая магнитное поле в каждой его точке.

Численно магнитную индукцию поля можно определить по механической силе, действующей на один движущийся заряд, элемент объема с заданной плотностью тока в нем, либо на элемент проводника с током.

Для заряда Q, движущегося со скоростью v во внешнем поле:

(14.26)

Направление силы находят по правилу векторного произведения (). Механическая сила максимальна при , и равна нулю при .

Направление магнитной индукции можно определить по правилу буравчика (правого винта), если буравчик вращать от вектора силы к вектору скорости положительного заряда Q (рис. 14.7).