Вопрос№2 Электрическое поле.

Если в пространство окружающее электрический заряд внести другой заряд, то на него будет действовать сила, это означает что вокруг окружающего заряда в пространстве существует силовое поле.

Электростатическое поле, это особый вид материи создаваемый неподвижными зарядами обнаруживаемый по силовому действию на внесенный в него заряд.

Напряжённостью электрического поля называется векторная физическая величина, равная отношению силы действующей на заряд к величине этого заряда.

E = F / q = [ В / м] (1,2)

Физический смысл напряжённости.

Напряжённость электрического поля численно равна силе действующей на единичный положительный заряд помещённый в данную точку поля.

Силовой линией электрического поля

называется мысленно проведенная в поле линия касательная в каждой точке которой совпадает с направлением вектора напряжённости электрического поля в данной точке.

Величину напряжённости принято изображать густотой силовых линий, чем гуще линии напряжённости, тем больше величина напряжённости электрического поля.

Напряжённость электрического поля точечного заряда.

E = k * q / r² (1,3)

Силовые линии электрического поля начинаются и заканчиваются на электрических зарядах, но выходят из положительного заряда, а входят в отрицательный заряд.

Сила действующая на заряды в электрическом поле.

F = q * E (1,4)

Примечание:

• Формулы 1,1 и 1,3 справедливы не только для точечных зарядов, но и для сферических форм, в этом случае расстояние R берется между центрами тел.

• Формула 1,4 справедлива для тел любой формы.

Вопрос №3 Принцип суперпозиции.

Если электрическое поле создаётся не одним, а несколькими электрическими зарядами, то вектор напряжённости в данной точке будет равен векторной сумме напряжённости создаваемой электрическими зарядами в отдельности.

E = ∑ E_b (1,5)

Поле электрического диполя.

Электрическим диполем называется система двух равных по величине, и противоположных по знакам зарядов, которые находятся друг от друга на малом расстоянии, на много меньше, чем расстояние до рассматриваемых точек поля.

Вектор l соединяющий заряды и направленный от отрицательного заряда к положительному называется плечом диполя.

P = q * l - Электрический момент диполя (1,6)

E = k * (q / r²)

E = k * (q / r + l²)

Потенциал электростатического поля в вакууме. Разность потенциалов.

Пусть заряд q перемещается.

Работа по перемещению заряда, равняется:

dA = F * dr

т.к. сила которая действует на заряд в электростатическом поле

F = q * E = > dA = q * E * dr или A_1-2 = = q * (2,1)

Разность потенциалов между точками 1 и 2 называется отношение работы, которая совершается при перемещении зарядов q из точки 1 в точку 2 к величине этого заряда.

φ₁ – φ₂ = A_1-2 / q (2,2)

Физическим смыслом потенциальной энергии является разность потенциалов, численно равной работе совершаемая силами поля при перемещении единичного положительного заряда из одной точки поля в другую.

Будем считать что в бесконечно удалённых точках электрическое поле отсутствует, тогда можно дать следующее определение потенциала.

Потенциал данной точки поля численно равен работе совершаемой силой поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки поля в бесконечность.

Любой заряд помещенный в электрическое поле обладает потенциальной энергией.

Второе определение потенциала.

φ = W / q (2,3)

Потенциалом данной точки поля называется отношение потенциальной энергией которой обладает заряд в данной точке поля к величине этого заряда.