• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Мал. 2.1. Мал. 2.2.

Розмірність напруженості електричного поля в системі СІ: [Е] = Н/Кл = В/м. Графічно електричне поле зображують за допомогою ліній напруженості (силових ліній). Силові лінії - лінії, дотичні до яких в кожній точці електричного поля збігаються з вектором напруженості у цій точці. Си­лові лінії електростатичного поля незамкнені: вони почи­наються на позитивних зарядах і закінчуються на негатив­них або продовжуються у нескінченність (мал. 2.1). Густота

силових ліній, тобто їх число на одиницю площі, про­порційна до модуля напруженості.

Скалярну фізичну величину, яка дорівнює dN = E*dS*cosα, називають потоком вектора напруженості електричного поля через поверхню площею dS. Тут - кут, утворений вектором нормалі до поверхні п і вектором Е (мал. 2.2).

Поряд з напруженістю для характеристики електрично­го поля використовують ще одну векторну величину -електричну індукцію D. Електрична індукція не залежить від діелектричних властивостей середовища, а отже, не змінюється при переході з одного середовища в інше. Для поля у вакуумі:

(2.2)

де - абсолютна діелектрична

проникність вакууму (електрична стала).

Для ізотропного середовища з відносною діелектрич­ною проникністю ε

(2.3)

Розмірність електричної індукції в системі СІ: [D] =(Кл²/Н*м²)*Н/Кл = Кл/м².

Електростатичне поле потенціальне, тобто робота йо­го сил по переміщенню електричного заряду q між двома точками не залежить від форми траєкторії, а визначається лише початковим та кінцевим положеннями заряду. Як відомо, робота сил потенціального поля дорівнює змен­шенню потенціальної енергії:

(2.4)

де ф - потенціал. Потенціал - скалярна фізична величина, яка характеризує здатність поля здійснювати роботу і ви­значається відношенням потенціальної енергії пробного за­ряду, вміщеного в дану точку поля, до величини цього за­ряду

(2.5)

Розмірність потенціалу: . Безпосередній фізичний зміст має не сам потенціал, оскільки він, як і потенціальна енергія, визначається з точністю до сталого доданка, а різниця потенціалів. Різниця потенціалів U нази­вається напругою:

(2.6)

Геометричне місце точок, що мають однаковий по­тенціал, називають еквіпотенціальною поверхнею (на мал. 2.1 зображені пунктирними лініями). При переміщенні за­ряду вздовж еквіпотенціальної поверхні робота над зарядом не виконується. Це означає, що сили електричного поля, а отже, і лінії напруженості перпендикулярні до еквіпотенціальних поверхонь.

Зв'язок між напруженістю і потенціалом. Розгляне­мо переміщення позитивного точко­вого заряду dl на достатньо малу відстань з точки 1 в точку 2, на якій силу можна вважати постійною (мал. 2.3). Тоді робота

(2.7)

Мал. 2.3

де а - кут між векторами переміщення та сили. Припустимо, що через - точки 1 та 2 проходять еквіпотенціальні поверхні з потенціалами та , тому з іншого боку згідно з (2.4)

(2.8)

Прирівнявши цей вираз та (2.7), матимемо:

(2.9)

Це рівняння виражає зв'язок напруженості електрич­ного поля з потенціалом: проекція вектора напруженості поля на заданий напрям дорівнює швидкості зменшення потенціалу в цьому напрямі. Можна сказати, що вектор напруженості електричного поля в будь-якій точці дорів­нює градієнту потенціали, взятому зі знаком "-".

(2.10).

Таким чином, вектор напруженості електричного поля збігається з напрямком найбільшої зміни потенціалу. Знак "-" у формулі (2.10) показує, що вектор Е спрямований в бік зменшення потенціалу.

Якщо поле однорідне (Е - const), то остання формула набирає вигляду, відомого з шкільного курсу фізики:

(2.11)

де l - відстань вздовж напрямку Е між точками з потенці­алами та

Принцип суперпозиції електричних полів.Розгляне­мо сукупність точкових електричних зарядів Кожний із цих зарядів створює власне електричне поле Е, незалежно від наявності інших зарядів. Для знаходження результуючого електричного поля в заданій точці застосо­вується принцип суперпозиції, який полягає в тому, що електричні поля окремих зарядів складаються. Напруже­ність Е результуючого електричного поля системи точкових зарядів визначається векторною сумою на­пруженостей полів еі, створених окремими зарядами:

(2.12)

Потенціал результуючого поля (р дорівнює алгебраїч­ній сумі потенціалів % полів, створених окремими точ­ковими зарядами:

(2.13)

Формули (2.12) та (2.13) використовують для обчис­лення напруженості та потенціалу електричного поля, ство­реного будь-якими зарядженими тілами.

Переглядів: 506