Учебник по Физике.
Оглавление учебника
Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции.
Как показывает опыт, если пробный заряд q0 (достаточно малый по величине) помещается в разных точках пространства вокруг заряженного тела, то на него действует разная по величине и направлению сила, зависящая от величины заряда тела, распределения этого заряда по объему тела и расстояния до пробного заряда. Можно интерпретировать этот результат следующим образом: заряженное тело создает вокруг себя в пространстве электрическое поле, оказывающее силовое воздействие на любой заряд, внесенный в это поле. Количественной характеристикой электрического поля является вектор напряженности поля E. Фразы: "электрическое поле Е" и "электрическое поле напряженностью Е" эквивалентны.Полем называют величину, значение которой зависит от положения (и в общем случае от времени).
Электрическое поле E(x, y, z), создаваемое неподвижными зарядами, не зависит от времени и определяется через силу, действующую на пробный заряд q0:
откуда
(3.1)
Напряженность электрического поля неподвижных зарядов - вектор, направленный так же, как и сила, действующая со стороны этих зарядов на положительный пробный заряд, и равный по величине отношению величины этой силы к величине пробного заряда.
Размерность электрического поля: [E] = Н/Кл.
Электрическое поле точечного заряда. Так как сила взаимодействия точечного заряда q с пробным зарядом q0 определяется законом Кулона, то напряженность электрического поля точечного заряда равна
(3.2)
Справедлив принцип суперпозиции: электрическое поле, созданное несколькими зарядами, равно векторной сумме полей отдельных зарядов. Математически это записывается в виде:
Наглядное изображение напряженности электрического поля дают силовые линии поля, т.е. непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением силы, действующей на пробный заряд в этой точке. Силовые линии электрического поля неподвижных зарядов всегда должны начинаться на положительном заряде и либо заканчиваться на отрицательном заряде, либо уходить на бесконечно большое расстояние. Силовые линии не могут пересекаться, так как в противном случае не было бы определено значение силы, действующей на пробный заряд в точке пересечения силовых линий.
