Электрическое поле в вакууме. Напряженность и потенциал. Принцип суперпозиции

Электрическое поле в вакууме.

Электромагнитное взаимодействие обязано своим происхождением свойству элементарных частиц – электрических зарядов.

Элект. заряды, их свойства и носители.

1) Элект. заряд может быть + и –.

2) Элект. заряд является дискретной величиной или говорят, что он квантован.

В природе есть минимальный (элементарный) заряд – е = 1.6*10^-19 Кл. q = ±Ne

В каких-то практических ситуациях заряд считается непрерывной величиной, если элементарных зарядов много.

3) q = inv. Элект. заряд – релятивистский.

это подтверждает нейтральность атомов, молекул, …

4) Элект. заряд подчиняется собственному закону сохранения.

Изолированная система тел: и не зависит от процессов внутри системы.

Элект. заряд связан с носителями:

1. Микроносители: элем. частицы и ионы.

$ 2-е стабильно заряженные частицы: электрон и протон. Эти заряды будем считать точечными.

2. Макроносители: любое заряженное тело.

В обычном состоянии тела нейтральны. N_e = N_p (количество). Тело заряжается, если нарушается баланс количества. От тела к телу переходят электроны, но могут и протоны. Q = ±Ne – заряд тела кратен элем. заряду.

Когда N большое, то Q считается непрерывно распределенным в теле, при этом само распределение может быть неоднородным.

Три варианта распределения:

1. Линейное.

q распределен непрерывно.

2. Поверхностное: Заряд на единицу площади.

3. Объемное.

Закон Кулона.

Элект. заряды взаимодействуют с помощью эл.магн. сил. Частным случаем эл.магн. взаимодействия является статическое взаимодействие неподвижных точечных зарядов.

Первым это взаимодействие было открыто экспериментально.

Напряженность эл. поля.

Элект. заряды взаимодействуют в вакууме в отсутствии вещества Þ в этом случае $ иная форма материи. Её назвали полем. Каждый электрический заряд является источником поля. Чтобы определить наличие элект. поля, нужно туда поместить элект. пробный заряд.

поле:

Сила не может характеризовать поле. Надо придумать характеристику поля, которая не зависит от помещаемого заряда.

Q – создает поле. q<<Q.

- напряженность (силовая характеристика)!

P.S. При непрерывном распределении заряда (например, объемном) и вектор Е может быть найден по формуле:

Дата добавления: 2014-01-04