Вопрос №54 Электрическое поле как особый вид материи

Заряды взаимодействуют не только при соприкосновении наэлектризованных тел и тогда, когда эти тела находятся на расстоянии друг от друга. При увеличении расстояния между зарядами сила их взаимодействия уменьшается, но не исчезает совсем даже на очень больших расстояниях.

Вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие электрических зарядов, когда они находятся на расстоянии, называется электрическим полем.

Вокруг электрического заряда всегда существует электрическое поле. Это поле действует только на электрические заряды. Обнаружить электрическое поле в заданной точке пространства можно при помощи пробного заряда ( ). Он столь малый, что его присутствие заметно не искажает электрическое поле. Опыты показывают, что изменение электрического поля распространяется со скоростью света (300000 ). Конечная скорость доказывает, что поле материально, оно существует и распространяется в веществе и в вакууме.

Вопрос №55 Напряженность электрического поля

Поле вокруг заряда иногда называют силовым полем. Силы, действующие на один и тот же пробный заряд в различных точках электрического поля, отличаются величиной и направлением.

Коэффициент пропорциональности в формуле остается постоянным для каждой определенной точки поля и может служить силовой характеристикой этой точки. Силовая характеристика точки электрического поля называется напряженностью поля. Она измеряется силой, с которой поле действует на единичный положительный заря, внесенный в заданную точку поля.

Напряженность поля есть вектор, направление которого совпадает с направлением силы , действующей на положительный заряд в заданной точке поля, а модуль этого вектора определяется соотношением: [ ] = .

Напряженность электрического поля определяется величиной и расположением тех зарядов, которые создают это поле.

Для силы взаимодействия точечных зарядов ( )имеем:

Так как : , то

Из формулы можно найти модуль вектора E, направлен же он вдоль прямой, соединяющей выбранную точку с точечным зарядом q, создающим поле, и совпадает с направление силы, действующей на положительный пробный заряд.

Если поле создается сразу несколькими зарядами, то напряженность в какой-либо точке находится как геометрическая сумма напряженностей. .

(вакуум)

Вопрос №56 Линии напряженности электрического поля. Однородное поле. Поверхностная плотность заряда

Электрическое поле, векторы напряженности которого одинаковы во всех точках, называются однородными.

Величина , характеризующая распределение заряда по поверхности, называется поверхностной плотностью заряда. Поверхностная плотность заряда, равномерно распределенного по поверхности, измеряется количеством электричества, приходящегося на единицу площади этой поверхности. .

Ч тобы изобразить электрическое поле в пространстве, окружающем заряд , можно воспользоваться векторами напряженности.

Чтобы различить изображения полей положительного и отрицательного зарядов, линию напряженности считают направленной в ту сторону, куда указывает вектор напряженности . Тогда поля положительного и отрицательного зарядов будут отличаться направлением линии напряженности.(рис.а;б).

Л инией напряженности называется такая линия, в каждой точке которой вектор напряженности поля направлен по касательной.

Графически изображая поле, следует помнить, что линии напряженности электрического поля:

1. Нигде не пересекаются друг с другом.

2. Имеют начало на положительном заряде (или в бесконечности) и конец на отрицательном (или в бесконечности), т.е. являются незамкнутыми линиями.

3. Между зарядами нигде не прерываются.

При расчетах условно считают, что через единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно линиям напряженности, проходит количество линий, которое численно равно Eв том месте, где находится эта поверхность.