1.3Напряженность Электростатического поля

Электростатическое поле имеет 2 основные характеристики :

1. силовую (напряженность),

2. энергетическая φ(потенциал)

Напряженность электростатического поля –это физическая величина численно равная силе в которой электростатическое поле действует на единичный положительный заряд помещённый в данную точку поля. .

Если поле создано неподвижным точечным зарядом, то по модулю напряженность этого поля определяется выражением: .

Пусть поле создается положительным зарядом q,тогда в произвольной т.A вектор напряженности этого поля направлен так как показано на рисунке:

+

q A

-

q A

1.4.Принцип суперпозиции

В Электростатическом поле действует принцип независимости действия сил.

Действующая сила на точечный заряд q со стороны электростатического поля созданного системой точечных неподвижных зарядов q₁,q ₂,q₃….q_n равно геометрической сумме сил приложенных к заряду q со стороны каждого заряда создающего поле в отдельности.

= -это напряженность поля созданное зарядом .

, E-это напряженность поля созданная системой зарядов q₁,q₂,q₃.

,

q

q .

Принцип суперпозиции полей ,напряженность электростатического поля системы точечных зарядов равна геометрической сумме напряженности полей каждого заряда в отдельности.

1.5.Линии напряженности полей.

Электрическое поле в том числе и электростатическое графически принято изображать с помощью двух методов:

1.С помощью линии напряженности

2.С помощью эквипотенциальных поверхностей.

Линия напряженности- это линия проведенная в пространстве так ,что касательная к ним в каждой точке совпадает по направлению вектора напряженности.

Потенциальная поверхность-это поверхность в каждой точке которой потенциал одинаков.

Для одного и того же поля линия напряженности и эквипотенциальная поверхность взаимно перпендикулярны.

Поле называется однородным если в каждой точке поля вектор напряженности один и тот же.

Силовые линии (линии напряженности) однородного поля представляют собой параллельные прямые. А эквипотенциальные поверхности этого поля совокупность параллельных плоскостей.

Область однородного поля

Т.к. в каждой точке пространства имеется

одно направление вектора напряженности,

то линии напряженности ни когда не

пересекутся.

Линия напряженности предписывается с направлением совпадающим с вектором напряженности.

2.Теорема Остроградского-Гаусса.

2.1.Поток векторов напряженности электростатического поля

Число линий вектора E, пронизывающих некоторую поверхность S, называется потоком вектора напряженности NE.

Для вычисления потока вектора E необходимо разбить площадь S на элементарные площадки dS, в пределах которых поле будет однородным (рис.13.4).

Поток напряженности через такую элементарную площадку будет равен по определению(рис.13.5).

d

где   - угол между силовой линией и нормалью   к площадке dS;   - проекция площадки dS на плоскость, перпендикулярную силовым линиям. Тогда поток напряженности поля через всю поверхность площадки S будет равен:

Так как   , то dS.

Где - проекция вектора на нормаль к поверхности dS.