Электростатика изучает только электростатические поля и взаимодействия неподвижных зарядов.
Для характеристики электрического поля вводят понятие напряженности. Напряженностью в каждой точке электрического поля называется вектор , численно равный отношению силы, с которой это поле действует на пробный положительный заряд, помещенный в данную точку, и величины этого заряда, и направленный в сторону действия силы. Пробный заряд, который вносится в поле, предполагается точечным и часто называется пробным зарядом. - Он не участвует в создании поля, которое с его помощью измеряется. - предполагается, что этот заряд не искажает исследуемого поля, то есть он достаточно мал и не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле. Если на пробный точечный заряд поле действует силой , то напряженность . Единицы напряженности: СИ: СГСЭ: В системе СИ выражение для поля точечного заряда: . В векторной форме: Здесь – радиус-вектор, проведенный из заряда q , создающего поле, в данную точку. Таким образом, векторы напряженности электрического поля точечного заряда q во всех точках поля направлены радиально (рис.1.3) - от заряда, если он положительный, «исток» - и к заряду, если он отрицательный «сток» Для графической интерпретации электрического поля вводят понятие силовой линии или линии напряженности. Это · кривая, касательная в каждой точке к которой совпадает с вектором напряженности. · Линия напряженности начинается на положительном заряде и заканчивается на отрицательном. · Линии напряженности не пересекаются, так как в каждой точке поля вектор напряженности имеет лишь одно направление.
1.4.Принцип суперпозиции электрических полей. Основная задача электростатики заключается в том, чтобы по заданным распределению в пространстве и величине источников поля – электрических зарядов, найти величину и направление вектора напряженности в каждой точке поля. Рассмотрим поле, созданное системой точечных зарядов . В механике рассматривался принцип независимости действия сил. Согласно этому принципу, результирующая сила , действующая со стороны исследуемого поля на пробный заряд , равна векторной сумме сил , приложенных к нему со стороны каждого из зарядов , (1) но известно , что ; и , где - напряженность результирующего поля; - напряженность поля, создаваемого одним зарядом . Тогда (выражение (1) напряженность электрического поля системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из этих зарядов в отдельности.разделили на ) - Таким образом, результирующее поле можно найти простым наложением (суперпозицией) полей отдельных зарядов. В этом и состоит принцип суперпозиции полей, или принцип независимых действий электрических полей. Пусть - радиус-вектор, проведенный из точечного заряда в исследуемую точку поля. Тогда напряженность, создаваемая этим зарядом в данной точке поля , а результирующая напряженность . Каждое заряженное тело можно разбить на столь малые части, что каждая из них будет представлять собой точечный заряд. Поэтому формула эта пригодна для расчета любых электрических полей.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|