![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теоретическое введение. Электрическое поле возникает вокруг тела, имеющего зарядЭлектрическое поле возникает вокруг тела, имеющего заряд. Электрическое поле, созданное системой неподвижных зарядов, называется электростатическим полем. О величине электрического поля судят по силе, действующей на помещенный в это поле пробный заряд
Напряженность – это векторная величина, характеризующая силу, с которой поле действует на положительный пробный заряд. Если поле создается несколькими зарядами, то результирующее поле находится как векторная сумма напряженностей, созданных каждым зарядом в отдельности, т.е. по принципу суперпозиции:
Напряженность поля, созданного точечным зарядом q, равна
Силы, действующие на электрический заряд со стороны поля неподвижных зарядов, являются потенциальными. Это значит, что работа, совершаемая этими силами над перемещающимся точечным зарядом, не зависит от траектории движения этого заряда, а зависит лишь от его начального и конечного положений. Поле стационарных зарядов, в котором действуют такие силы, также называется потенциальным. Работа потенциальных сил при перемещении заряда совершается за счет уменьшения потенциальной энергии его взаимодействия с полем, т.е. Каждой точке потенциального поля можно сопоставить специальную скалярную функцию координат
где Если принять потенциал на бесконечности равным нулю, то потенциал можно представить как работу внешних сил по перемещению пробного заряда из бесконечности в данную точку поля. Тогда разность потенциалов – это работа внешних сил по перемещению пробного заряда из первой точки во вторую. В этом заключается физический смысл потенциала и разности потенциалов. Между напряженностью и потенциалом существует зависимость, вытекающая из определения этих величин:
где
Для наглядного (графического) изображения поля используют силовые линии и эквипотенциальные поверхности. Силовые линии – это геометрические линии, касательная к которым в каждой точке совпадает с направлением вектора напряженности Эквипотенциальные поверхности – поверхности равного потенциала – удовлетворяют условию
где Во всех практических приложениях вместо точной формулы (7) используют приближенную
|