December 03 2016 15:37:34
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Напряжённость электрического поля и Поле точечного заряда
Электродинамика

Электрическое поле — пространство, обладающее свойством действовать с силой на электрический заряд, помещённый в это поле.

Как показывает опыт, эта электрическая сила F пропорциональна величине пробного заряда q, находящегося в исследуемой точке поля.

Поэтому отношение img0005 — уже не будет зависеть от величины пробного заряда. Оно определяется только свойством поля в данной точке. Это отношение принято в качестве силовой характеристики электрического поля и получило название напряженность.

img0006                        (1.2)

Напряжённость данной точки электрического поля равна по величине и совпадает по направлению с силой, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку (рис. 1.2.) В системе СИ напряжённость измеряется в ньютонах на кулон.

img0007


Рис. 1.2.

Поле точечного заряда.

Пусть поле создаётся точечным зарядом Q. Внесём в точку А этого поля пробный точечный заряд q (рис. 1.3.) На него в поле будет действовать сила, равная

img0008.


Рис. 1.3.

Но эту же силу можно записать, воспользовавшись законом Кулона (1.1)

img0009

Сопоставив эти два уравнения, легко получить выражение для напряжённости электрического поля, созданного точечным зарядом Q:

img0010                   (1.3)

Напряжённость поля точечного заряда  прямо пропорциональна величине заряда Q, создающего поле, и обратно пропорциональна квадрату расстояния от заряда, до той точки поля, в которой измеряется напряжённость.

В любой точке такого поля вектор напряженности направлен по радиусу от положительного заряда (+Q), либо к заряду, если он отрицателен (–Q).

Электрические поля удобно представлять графически с помощью силовых линий.

Силовая линия — в общем случае кривая, касательная к которой в любой точке совпадает по направлению с направлением вектора напряжённости в этой точке (рис. 1.4.).


Рис. 1.4.

С помощью таких силовых линий определяют не только направление, но и величину напряженности поля в разных точках. Для этого силовые линии проводят гуще там, где модуль вектора напряжённости выше.

Выберем в электрическом поле поверхность единичной площади, перпендикулярную силовым линиям (рис. 1.5.). Договорились, при графическом изображении поля проводить через единичную поверхность такое количество силовых линий, которое равно напряжённости поля в этой области. На рисунках 1.6. и 1.7. представлены «графические портреты» электрических полей, созданных точечными зарядами (+Q) и (–Q).


Рис. 1.5.


Рис. 1.6.


Рис. 1.7.

  1. Принцип суперпозиции электрических полей

Известна сила img0011, с которой взаимодействуют два точечных заряда Q1 и q (рис. 1.8.). Опыт свидетельствует о том, что эта сила не изменится, если рядом появятся другие точечные заряды Q2QiQN (рис. 1.9.)


Рис. 1.8.


Рис. 1.9.

Результирующая сила, действующая на заряд q,будет равна в этом случае векторной сумме отдельных сил

img0012              (1.4)

Разделив (1.4) на величину заряда q, мы придём к важному выводу:

img0013

Если поле в некоторой точке пространства создаётся отдельными точечными зарядами, то напряжённость результирующего поля img0014 равна векторной сумме напряженностей складываемых полей

img0015                        (1.5)

Это правило получило название принципа суперпозиции электрических полей. Подчеркнем ещё раз, что справедливость этого принципа подтверждена экспериментально.

Принцип суперпозиции позволяет вычислить поля, созданные различными комбинациями зарядов.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,191,126 уникальных посетителей