Главная » Самолетостроение » Физика » Электростатическое поле. Напряжение электростатического поля. Силовые линии поля.

Электростатическое поле. Напряжение электростатического поля. Силовые линии поля.

Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов).

Электрическое поле представляет собой особый вид материи, связанный с электрическими зарядами и передающий действия зарядов друг на друга.

Если в пространстве имеется система заряженных тел, то в каждой точке этого пространства существует силовое электрическое поле. Оно определяется через силу, действующую на пробный заряд, помещённый в этом поле. Пробный заряд должен быть малым, чтобы не повлиять на характеристику электростатического поля.

Основные характеристики

напряженность
потенциал

Силовые линии электростатического поля

Свойства:

Всегда незамкнуты: начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах

2. Силовые линии электрического поля всегда перпендикулярны поверхности проводника.
3. Распределение силовых линий электрического поля определяет характер поля. Поле может быть радиальным (если силовые линии выходят из одной точки или сходятся в одной точке), однородным (если силовые линии параллельны) и неоднородным (если силовые линии не параллельны).

Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы $\vec$ действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда $q$ :

$\vec$ .

Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля.

Математически зависимость вектора $\vec$ от координат пространства само задаёт векторное поле.

Модуль напряжённости электрического поля в СИ измеряется в В/м (Вольт на метр).

Напряжённость электрического поля точечного заряда

Для системы СИ

Используя потенциалы

$\vec$

К примеру, для точечного заряда, исходя из закона Кулона $\varphi$ Так как эквипотенциальные поверхности являются в этом случае сферами, то производная по нормали есть производная по радиусу. Таким образом мы можем прийти к так называемому кулоновскому полю:

$E_r$ .

В силу центральной симметрии поля точечного заряда:

$E$ .

Как и следовало ожидать, результаты полностью совпали.

Для системы СГС

Рассуждения аналогичны, вся разница лишь в том, что изменяется вид потенциала $\varphi$ , уравнение Максвелла $\operatorname{div}{\vec$ и $\varepsilon_0$ . В итоге, получаем в системе СГС:

$E$

Системы единиц

В системе СГС напряжённость электрического поля измеряется в СГСЭ единицах, в системе СИ — в Ньютонах на Кулон или в Вольтах на метр (В/м или V/m).

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Дисциплины