18. Напряженность и потенциал электростатического поля. Принцип суперпозиции.
Напряжённость
электри́ческого по́ля — векторная физическая
величина, характеризующая электрическое
поле в
данной точке и численно равная
отношению силы 
действующей
на пробный
заряд,
помещенный в данную точку поля, к величине
этого заряда q:
.
Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля.
Математически зависимость вектора от координат пространства сама задаёт векторное поле.
Модуль напряжённости электрического поля в СИ измеряется в В/м (Вольт на метр).
Принцип суперпозиции — один из самых общих законов во многих разделах физики.
Принцип суперпозиции электрических полей
Если поле образовано не одним зарядом, а несколькими, то силы, действующие на пробный заряд, складываются по правилу сложения векторов. Поэтому и напряженность системы зарядов в данной точке, поля равна векторной сумме напряженностей полей от каждого заряда в отдельности.
Согласно
принципу суперпозиции электрических
полей можно найти напряженность в любой
точке А поля двух точечных зарядов 
и 
Сложение
векторов 
и 
производится
по правилу параллелограмма. Направление
результирующего вектора 
находится
построением, а его абсолютная величина
может быть подсчитана по формуле:
19. Электрический диполь. Механический вращающийся момент.
Электрический диполь — идеализированная электронейтральная система, состоящая из точечных и равных по абсолютной величине положительного и отрицательного электрических зарядов.
Другими словами, электрический диполь представляет собой совокупность двух равных по абсолютной величине разноимённых точечных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга
Произведение
вектора 
проведённого
от отрицательного заряда к положительному,
на абсолютную величину зарядов 
называется
дипольным моментом: 
Во
внешнем электрическом поле
на
электрический диполь действует момент
сил 
который
стремится повернуть его так, чтобы
дипольный момент развернулся вдоль
направления поля.
Потенциальная
энергия электрического диполя в
(постоянном) электрическом поле равна 
(В
случае неоднородного поля это означает
зависимость не только от момента диполя
- его величины и направления, но и от
места, точки нахождения диполя).
Вдали
от электрического диполя напряжённость
его электрического
поля убывает
с расстоянием 
как R −
3, то
есть быстрее, чем у точечного
заряда (E∼R −
2).
Любая
в целом электронейтральная система,
содержащая электрические заряды, в
некотором приближении (то есть собственно
в дипольном
приближении)
может рассматриваться как электрический
диполь с моментом 
где 
—
заряд i-го
элемента, 
—
его радиус-вектор. При этом дипольное
приближение будет корректным, если
расстояние, на котором изучается
электрическое поле системы, велико по
сравнению с её характерными размерами.
20. Теорема Гаусса. Циркуляция и ротор электростатического поля.
Теорема Гаусса (закон Гаусса) — один из основных законов электродинамики, входит в систему уравнений Максвелла. Выражает связь (а именно равенство с точностью до постоянного коэффициента) между потоком напряжённости электрического поля сквозь замкнутую поверхность и зарядом в объёме, ограниченном этой поверхностью.
Применяется отдельно для вычисления электростатических полей.
Циркуляция и ротор электростатического поля.
Силы, действующие на заряд q в электростатическом поле, являются консервативными, т.е. работа, которая совершается силами поля над зарядом q при перемещении его из одной точки в другую, не зависит от пути. Следовательно, работа этих сил на любом замкнутом пути Г равна нулю.
Интеграл, стоящий в левой части формулы, представляет собой циркуляцию вектора Е по контуру Г. Таким образом, характерным для электростатического поля является то, что циркуляция вектора напряженности этого поля по любому замкнутому контуру равна нулю.
Возьмем произвольную поверхность S, опирающуюся на контур Г, для которого вычисляется циркуляция. Согласно теореме Стокса интеграл от ротора Е, взятый по этой поверхности, равен циркуляции вектора Е по контуру Г.
Полученное условие должно выполнятся для любой поверхности S, опирающейся на произвольный контур Г. Это возможно лишь в том случае, если ротор вектора Е в каждой точке поля равен нулю
Отличительной особенностью электростатического поля является то, что оно безвихревое.