Электростатическое поле

Взаимодействие между покоящимися зарядами осуществляется через промежуточную среду и с конечной скоростью.

Впервые такая идея была высказана М.Фарадеем. Согласно его представлениям заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой и наоборот. Причем поле заряда не действует на сам заряд.

Если мы изменим положение заряда в пространстве, либо изменим его величину, то поле этого заряда также изменится. Причем изменение поля на некотором расстоянии произойдет не мгновенно c изменением положения заряда или его величины, а спустя некоторый промежуток времени. Таким образом, электрическое поле изменяется не мгновенно, а с конечной скоростью.

Эта скорость называется скоростью распространения электромагнитного взаимодействия, равна скорости света в пустоте и имеет численное значение .

Электростатическое поле – это материальная среда, т. к. взаимодействие между телами (зарядами) может передаваться только через материю. Будучи материальной средой, поле обладает свойствами, присущими материи, а именно – массой, энергией и др.

Поле проявляет себя в том, что помещенный в какую-либо его точку электрический заряд оказывается под действием силы. Следовательно, для того чтобы выяснить, имеется ли в данном месте электрическое поле, надо поместить туда заряженное тело («пробный» заряд).

Введем понятие напряжённости поля. Если в поле, создаваемое зарядом , поместить пробный точечный заряд , то на него действует сила , различная в разных точках поля, которая, согласно закону Кулона (1.3), пропорциональна пробному заряду . Поэтому отношение не зависит от и характеризует электростатическое поле в той точке, где пробный заряд находится.

Эта векторная величина называется напряженностью поля и является силовой характеристикой электростатического поля. Чем больше напряженность поля, тем с большей силой оно действует на заряд.

В общем случае вектор определяется по формуле:

,

а в случае поля точечного заряда

(1.4)

Напряженность поля ‑ это физическая величина, равная отношению силы, действующей на пробный точечный заряд в данной точке поля к величине этого заряда.

Направлен вектор вдоль радиальной прямой, проходящей через заряд q и данную точку поля A, от заряда, если он положителен, и к заряду, если он отрицателен (рис. 1.2)

За единицу напряженности электрического поля принимают напряженность такого поля, в котором на заряд в 1 Кл действует сила в 1Н. В СИ эта единица называется «Ньютон на Кулон»: , где вольт (В) – единица потенциала электростатического поля.

Дата добавления: 2014-01-04