Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції

Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона.

Закон взаємодії електричних зарядів відкритий Шарлем Кулоном в 1785 р. за допомогою крутильних ваг.

Розглянемо два позитивних електричних заряди, відстань між якими задається вектором . Тоді на заряд 1 діє з боку заряду 2 сила:

Одночасно на заряд 2 з боку заряду 1 діє сила . В системі СІ значення коефіцієнта k приймають за , де – електрична стала. Тоді закон Кулона запишеться у вигляді:

В системі з N+1 зарядів на заряд діятиме сила:

Силовою характеристикою електростатичного поля є напруженість

Ця векторна величина дорівнює силі, яка діє з боку поля на одиничний позитивний пробний заряд. Для поля точкового заряду q напруженість

Вектор направлений по радіальним лініям від заряду q, якщо він позитивний, і до нього, якщо він негативний.

Вектор називається вектором індукції електростатичного поля. Це теж силова, векторна характеристика поля, але на відміну від напруженості, вона не залежить від властивостей середовища. Дійсно, для точкового заряду, маємо

. Діелектричні властивості середовища (ε і ε_о) в цій формулі відсутні.

Якщо поле утворене декількома зарядами, то вектор напруженості результуючого поля знаходиться по принципу суперпозиції, як векторна сума напруженостей, утворених в даній точці кожним зарядом незалежно від інших зарядів (рис.).

Ступінь зарядженості тіл, які не можна вважати точковими, характеризуються такими величинами:

лінійна густина заряду – заряд одиниці довжини

;

поверхнева густина заряду – заряд одиниці площі

;

об’ємна густина заряду – заряд одиниці об’єму

.

Дата добавления: 2017-01-14