Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля

Электрические заряды создай вокруг себя электрическое поле. Поле - одна из форм существования материи. Поле можно исследовать, описать его силовые, энергетические и др. свойства. Поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами, называется ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ. Для исследования электростатического поля используют пробный точечный положительный заряд - такой заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределение зарядов).

Если в поле, создаваемое зарядом q, поместить пробный заряд q₁ на него будет действовать сила F₁, причем величина этой силы зависит от величины заряда помещаемого в данную точку поля. Если в туже точку поместить заряд q₂, то сила Кулона F₂ ~ q₂ и т.д.

Однако, отношение силы Кулона к величине пробного заряда, есть величина постоянная для данной точки пространства

и характеризует электрическое поле в той точке, где находится пробный заряд. Эта величина называется напряженностью и является силовой характеристикой электростатического поля.

НАПРЯЖЕННОСТЬ поля есть векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный точечный заряд, помещенный в данную точку поля

Направление вектора напряженности совпадает с направлением действия силы.

Определим напряженность поля, создаваемого точечным зарядом q на некотором расстоянии r от него в вакууме

Принцип суперпозиции полей. Силовые линии вектора Е

Определим значение и направление вектора поля, создаваемого системой неподвижных зарядов q₁, q₂, …q_n. Результирующая сила , действующая со стороны поля на пробный заряд q, равна векторной сумме сил , приложении к нему со стороны каждого из зарядов q_i

электростатический вектор напряженность диполь

Принцип суперп0зиции ( наложения) полей:

Напряженность результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической (векторной) сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.

Электростатическое поле очень наглядно можно изображать с помощью линий напряженности или силовых линий вектора .

СИЛОВОЙ ЛИНИЕЙ вектора напряженности называется кривая, касательная к которой в каждой точке пространства совпадает с направлением вектора .

Принцип построения силовых линий :

1. Силовые линии вектора начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных ( т.е. направлены от "+" к "-”).

2. Силовые линии вектора подходят к поверхности зарядов под прямым углом.

3. Для количественного описания вектора Е силовые линии проводят с определенной густотой. Число линий напряженности, пронизывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора .

ОДНОРОДНЫМ называется поле, у которого вектор в любой точке пространства постоянен по величине и направлению, т.е. силовые линии вектора параллельны и густота их постоянна во всех точках.

Диполь. Дипольный момент. Поле диполя

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ДИПОЛЕМ называется система двух, точечных разноименных зарядов (+ и -) находящихся на расстоянии ?.

Вектор, направленный по оси диполя (прямой, проходящей через оба заряда) от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между ними, называется ПЛЕЧОМ диполя .

Вектор

совпадающий по направлению с плечом диполя и равный произведению заряда q на плечо называется электрическим моментом диполя или ДИПОЛЬНЫМ МОМЕНТОМ.

По принципу суперпозиции полей напряженность Е поля диполя в произвольной точке

- поле, создаваемое положительным зарядом, - поле отрицательного заряда.

Напряженность поля на продолжении оси диполя

т.к.

1. Напряженность поля на перпендикуляре, восстановленном к оси из его середины

Треугольник A'B'C' подобен треугольнику ABC, т.к. равносторонние и три угла равны, следовательно,

Размещено на Allbest.ru