6.Напряженность поля сил. Принцип суперпозиции силовых полей

Электрическое поле - поле, посредством которого взаимодействуют эл .заряды. Электрическое поле, которое создают неподвижные эл. заряды, наз. электростатическим. Напряженность электрического поля. - количественная характеристика эл. поля. - это отношение силы, с которой поле действует на внесенный точечный заряд к величине этого заряда. - не зависит от величины внесенного заряда, а характеризует электрическое поле.

Направление вектора напряженности  совпадает с направлением вектора силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующий на отрицательный заряд.

Напряженность поля точечного заряда:

где q0 - заряд, создающий электрическое поле. В любой точке поля напряженность направлена всегда вдоль прямой, соединяющей эту точку и q0.

Принцип суперпозиции (наложения) электростатических 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

7.Магнитные силы. Сила Лоренца.

подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электростатическое поле, так и в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты, возникает силовое поле, называемое магнитным. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в этом поле электрические заряды. характер воздействия магнитного поля на ток различен в зависимости от формы проводника, по которому течет ток, от расположения проводника и от направ­ления тока. Следовательно, чтобы охарактеризовать магнитное поле, надо рассмот­реть его действие на определенный ток. Так как рамка с током испытывает ориентирующее действие поля, то на нее в магнитном поле действует пара сил. Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки и определяется формулой

где p_m — вектор магнитного момента рамки с током (В — вектор магнитной индукции, количественная характеристика магнитного поля).

Для плоского контура с током I

где S — площадь поверхности контура (рамки), n — единичный вектор нормали к по­верхности рамки. Направление р_m совпадает, таким образом, с направлением по­ложительной нормали.

Если в данную точку магнитного поля помещать рамки с различными магнитными моментами, то на них действуют различные вращающие моменты, однако отношение М_max/р_m (М_max — максимальный вращающий момент) для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля, называемой магнитной индукцией:

Магнитная индукция в данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с магнитным момен­том, равным единице, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля.

Сила Лоренца — сила, с которой, в рамках классической физики, электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу. Силой Лоренца называют иногда силу, действующую на движущуюся частицу лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще со стороны электрического и магнитного полей: .

Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле: , , где: c — электродинамическая постоянная, q — заряд частицы, v — скорость частицы, B — магнитная индукция поля.

При движении заряженной частицы в электромагнитном поле на неё будут действовать и электрическое, и магнитное поле, а полная сила есть сумма сил со стороны первого и второго:

,

, где: E — напряжённость электрического поля, F_m — сила, действующая со стороны магнитного поля (сила Лоренца в узком смысле), F_e — сила, действующая со стороны электрического поля.

Сила Лоренца широко используется в электронных приборах для воздействия на заряженные частицы, например, в телевизионных электронно-лучевых трубках