Напряженность

Характеристики стационарного электрического поля

Заряды, находящиеся на расстоянии друг от друга, взаимодействуют между собой. Для описания этого взаимодействия будем считать, что один точечный заряд (Q) создает электрическое поле в окружающем пространстве. В точке (А), расположенной на расстоянии r от заряда Q, создающего поле, находится другой заряд (q₁) (Рис.3).

Между этими зарядами, согласно закону Кулона, действует сила:

- на q_{1 ;}

- на q₂

Выразив из последних уравнений отношение и , получим:

. (8.5)

Из этого уравнения видно, что величина данного отношения зависит:

- от величины заряда, создающего поле – Q;

- от положения точки поля – r;

- от свойств окружающей среды, в которой создано поле - .

- при этом совершенно не зависит от заряда, находящегося в данной точке поля - q_i.

Следовательно, данное отношение является характеристикой поля. Эта характеристика называется напряженностью электростатического поля.

Напряженность электрического поля () - это векторная физическая величина, равная силе, действующей на единичный заряд, помещенный в данную точку поля - .

Напряженность поля, созданного точечным зарядом, может быть рассчитана по уравнению:

. (8.6)

Чтобы разобраться с направлением вектора напряженности, введем понятие пробного заряда - . Этот заряд обязательно точечный, всегда положительный по знаку и очень малый по величине.

Мысленно поместим пробный заряд в точку поля вместо заряда q_i. Поле создано положительным зарядом Q (Рис.3). Между пробным зарядом и зарядом Q будет действовать кулоновская сила – сила отталкивания, направленная вдоль линии, соединяющей эти заряды. Согласно уравнению (8.6) так же будет направлен вектор напряженности электрического поля в данной точке - . Если же заряд Q, который создает поле, отрицателен по знаку, то между пробным зарядом и зарядом Q будет действовать кулоновская сила – сила притяжения, которая по направлению опять же совпадает с вектором напряженности поля в данной точке.

Таким образом, любое электрическое поле можно охарактеризовать с помощью его напряженности. Следует помнить, что напряженность – это силовая характеристика в заданной точке электрического поля.

Дата добавления: 2014-01-07