Лекции по электростатике - Напряженность

Напряженность

Поместим заряд q_{пр} (пробный заряд) на некотором расстоянии от заряда q. Тогда со стороны заряда q на q_{пр} будет действовать сила Кулона.

Например:

Напряженность равна отношению вектора силы к пробному заряду:

Вектор напряженности имеет такое же направление, как сила, действующая на положительный заряд. То есть от положительного заряда, но к отрицательному.

\vec{E} – напряженность, созданная зарядом q в точке А.

Напряженность не зависит от пробного заряда и определяется зарядом q и расстоянием от этого заряда до точки А.

Напряженность поля точечного заряда

Точечный заряд q создает в точке А на расстоянии r напряженность, равную по модулю:

Напряженность поля проводящего заряженного шара и заряженной сфер

В силу электростатического отталкивания весь заряд проводящего шара находится на его поверхности, так что напряженность поля шара и сферы определяется одинаково.

Рассмотрим проводящий заряженный шар с зарядом q и радиусом R. r - расстояние до точки А, в которой определяют напряженность.

Внутри любого заряженного проводящего или полого тела напряженность равна нулю.

На поверхности шара при r = R напряженность равна:

При r > R напряженность определяется так же, как для точечного заряда:

Линии напряженности электростатического поля

Непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке совпадают по направлению с вектором напряженности, называются линиями напряженности электростатического поля.

Линии напряженности никогда не пересекаются друг с другом. Они начинаются на положительных зарядах, заканчиваются на отрицательных, а затем уходят на бесконечность.

Картины линий напряженности точечных зарядов:

Поле, напряженность которого одинакова во всех точках, называется однородным.

Линии напряженности однородного поля параллельны друг другу.

Например, поле, близкое к однородному, создают разноименные заряженные пластины. Искажения поля наблюдаются только по краям.