Электрическое поле и его характеристики

Для понимания происхождения и передачи сил, действующих между покоящимися зарядами, необходимо допустить наличие какого-либо агента между зарядами, осуществляющего взаимодействие между этими зарядами. Этим агентом является электростатическое поле.

Электростатическое поле - это особый вид материи, которое существующее вокруг не подвижных заряженных тел или частиц

.

Основное свойство электростатического поля заключается в том, что на всякий другой заряд, помещенный в это поле действует сила. Любое электростатическое поле является потенциальным, т. е. работа по перемещению заряда не зависит от траектории, а зависит только от начального и конечного положения этого заряда.

Электростатическое поле имеет две характеристики - напряжённость и потенциал.

Напряженность - это векторная физическая величина, силовая характеристика электрического поля, численно равная отношению силы, действующей на единичный положительный заряд в данной точке поля.

E - напряженость

[E] = Н/Кл = В/м

или

Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.

Электрическое поле можно изобразить с помощью линий напряженности.

Линии напряжённости (силовые линии) – это некоторые математические линии, в каждой точке которой касательная совпадает с вектором напряженности, приложенного к данной точке.

Начинается на «+» зарядах (истоки), а заканчиваются на «-» или бесконечности (стоки). Линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнутыми, они начинаются на положительных зарядах и кончаются на отрицательных зарядах или же уходят в бесконечность.

Для нахождения результирующей напряженности электрического поля, создаваемых электрическими зарядами применяется принцип суперпозиции полей.

Принцип суперпозиции полей: Результирующая напряженность, создаваемая системой неподвижных точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей, создаваемых каждым отдельным зарядом в данной точке поля

Потенциал - это скалярная физическая величина, энергетическая характеристика электрического поля, равная потенциальной энергии заряда в данной точке к величине этого заряда.

φ - потенциал

[ φ ] = В (Вольт)

или

Электрическое поле можно изобразить с помощью эквипотенциальных поверхностей.

Эквипотенциальные поверхности - это поверхности равного потенциала. Линии напряженности всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям.

Линии напряженности и эквипотенциальные поврехности параллельных пластин

Эквипотенциальные поврехности вблизи Земли

По густоте эквипотенциальных поверхностях можно сказать о силе поля. Чем гуще, тем больше сила, т. е. чем больше напряженность поля, тем теснее эквипотенциальные поверхности располагаются друг к другу.

Вперед