Напряжённость электростатического поля.
advertisement
Силовая характеристика электростатического поля Заряд – источник электромагнитного поля • Заряд является источником электромагнитного взаимодействия, или источником электромагнитного поля, распространяющегося а пространстве со скоростью света Зондирование пробным зарядом электростатического поля, созданного зарядом Q. + +Q ++ ++ r + + +q + +r+ Fq Пробный заряд выбирают положительным по знаку Рассмотрим электростатическое поле , созданное точечным положительным зарядом Q. Это поле в любой точке можно охарактеризовать силой, действующей на пробный заряд, помещенный в эту точку . Пробный заряд должен на столько мал, чтобы его внесение в исследуемое поле не изменяло его, т.е. не вызывало перераспределение заряда Физический смысл напряжённости электростатического поля По закону Кулона сила отталкивания, действующая на пробный заряд +qо равна Qq 0 Fq0 k 2 r Сила зависит не только от заряда Q , но и от пробного заряда qo . Это неудобно для характеристики поля, созданного зарядом Q. А вот отношение силы , действующей на пробный заряд qo, к величине этого заряда не зависит от его модуля Напряжённость электростатического поля как векторная физическая величина Fq0 E q0 Напряжённость электростатического поля - векторная физическая величина , равная отношению силы Кулона с которой поле действует на пробный заряд, помещённый в данную точку поля, к этому заряду Расчётная формула напряжённости • С учётом формулы Qq 0 Fq0 k 2 r Напряжённость поля, созданного точечным зарядом Q , в точке, находящейся на расстоянии r от него, равна Q Ek 2 r Векторы напряженности электростатического поля Направлены по касательной в точках линии напряженности Графическое изображение линий напряжённости • Линии напряжённости электростатического поля, созданного точечным положительным зарядом, направлены радиально от заряда, т.к. пробный заряд в точке отталкивается от него Положительный заряд является источником линий напряжённости • Линии напряжённости электростатического поля, созданного точечным отрицательным зарядом, направлены радиально к заряду, т.к. пробный заряд в любой точке притягивается к нему Отрицательный заряд является стоком линий напряжённости Единица напряжённости – ньютон на кулон (Н/Кл) [E] = 1 Н/Кл • Напряжённость электростатического поля в точке пространства численно равна силе Кулона, с которой поле действует на пробный единичный заряд, помещённый в этой точке. Направление вектора напряжённости • Направление вектора напряжённости совпадает с направлением силы Кулона, действующей на единичный положительный заряд, помещённый в данную точку поля E +Q + +1 -- E -Q +1 -вектор напряжённости направлен радиально от положительного точечного заряда +Q -вектор напряжённости направлен радиально к отрицательному точечному заряду -Q Степень сгущения линий напряжённости • Число линий, пронизывающих единицу площади, характеризует модуль напряжённости поля. E E + +Q S r - Модуль напряжённости поля пропорционален степени сгущения линий напряжённости электростатического поля. Это значит, что в области сгущения линий E E напряженность поля больше, а в области разряжения – меньше. -Если расстояние между линиями напряжённости в некоторой области пространства одинаково ( линии параллельны), то одинакова и напряжённость поля в этой области E Электрическое поле, векторы напряжённости которого одинаковы во всех точках пространства, называется однородным Принцип суперпозиции электростатических полей E E1 E2 E2 E1 + + +Q +Q 2E 1E E E2 E1 - + -Q +Q • Напряженность поля системы зарядов в данной точке равна геометрической (векторной) сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности: E E1 E2 ... En
