61. Електричне поле.Напруженість і потенціал поля.

Електричне поле — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле може спостерігатися завдяки силовому впливу на заряджені тіла.

Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля , що визначається як сила, яка діє на одиничний заряд, та вектор електричної індукції .

У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називають електростатичним полем.

Напру́женість електри́чного по́ля — це векторна фізична величина, яка дорівнює силі, яка діє у даній точці простору у даний момент часу на пробний одиничний електричний заряд у електричному полі.

де —сила,—електричний заряд,— напруженість електричного поля.

В системі СІвимірюється у В/м, на практиці здебільшого у В/см.

Потенціал електричного поля - енергетична характеристика електричного поля; скалярна величина, що дорівнює відношенню потенціальної енергії заряду в полі до величини цього заряду. В СІ потенціал електричного поля вимірюється у вольтах.

У електростатиціелектростатичний потенціал визначається згідно із співвідношенням

,

де -напруженість електричного поля.

Електростатичний потенціал визначений із точністю до довільної сталої. На практиці найчастіше за початок відліку служать потенціал заряду на нескінченості, або потенціал землі.

В системі одиниць СІі на практиці вимірюється увольтах.

62.Енергія електричного поля

Електричне поле викликає переміщення вільних зарядів і може виконувати роботу, а це значить, що воно має енергію. Енергія електричного поля W задається формулою , де інтегрування проводиться по всьому простору [1]. Відповідно, густина енергії електричного поля задається формулою 

Енергія електричного поля системи заряджених провідників із зарядами qi дорівнює , де φi — потенціали провідників.

63. Теорема Гаусса

Теорема Гауса - один із основних законів електростатики, еквівалентнийзакону Кулона, твердження про зв'язок міжпотокомвектора електричної індукціїчерез замкнену поверхню, і сумарнимзарядом, в об'ємі, оточеному цією поверхнею. Теорема Гауса справедлива також для змінних полів і є одним ізосновних законів електродинаміки.

В системі СІтеорема Гауса має вигляд:

,

де D - вектор електричної індукції, - сумарний електричний заряд в об'ємі, оточеному поверхнею S:

де -густина заряду.

В гаусовій системі одиниць СГСГ теорема Гауса формулюється

,

де -напруженість електричного поля.

Теорема Гауса, як одне з основних рівнянь електродинаміки, загалом, справедлива і для середовища, у своїй основній формі. Наприклад, використовуючи систему СГС:

,

якщо під Q розуміти всі заряди, враховуючи мікроскопічні. Однак, присутність зовнішнього заряду призводить до перерозподілу мікроскопічних зарядів у речовині. Тому, якщо внести зовнішній заряд q в діелектрик, то деякі із мікроскопічних зарядів, змістившись, покинуть той об'єм, по якому проводиться інтегрування, інші - увійдуть у цей об'єм зовні - речовина поляризується.