Електричне поле.

Електричне поле — це вид матерії, за допомогою якої здійснюється електрична взаємодія заряджених тіл. Воно оточує будь-яке заряджене тіло й виявляє себе дією на заряджені тіла.

Розрізняють два основні види електричних полів: електростатичне й вихрове (індукційне).

Електростатичне поле — це електричне поле, яке існує навколо нерухомих у даній системі відліку тіл або частинок, що мають електричний заряд.

Отже, головна властивість електричного поля полягає в його здатності діяти на електричні заряди з деякою силою. Ця здатність електричного поля діяти на заряд із деякою силою дозволяє ввести кількісну характеристику електричного поля.

7. Напруженість електричного поля.

Якщо по черзі поміщати в одну й ту саму точку поля невеликі заряджені тіла й вимірювати сили, що діють на них із боку поля, то виявиться, що ці сили прямо пропорційні величинам зарядів. Відношення сили до заряду залишається сталим, не залежить від модуля заряду й характеризує тільки електричне поле в тій точці, де розташований заряд. Ця характеристика називається напруженістю електричного поля.

· Напруженістю електричного поля в даній його точці називається векторна фізична величина, що чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, поміщений у цю точку, до значення цього заряду:

Напруженість поля в одиницях СІ виражається в ньютонах на кулон:

[Е]= Н/Кл

Сила, яка діє на заряд з боку електричного поля, дорівнює:

Знайдемо напруженість електричного поля, створюваного точковим зарядом на відстані від нього:

8. Принцип суперпозиції.

Якщо у разі накладення полів від декількох зарядів ці поля не роблять ніякого впливу одне на одного, то результуюча сила з боку всіх полів повинна дорівнювати геометричній сумі сил із боку кожного поля.

У цьому полягає принцип суперпозиції полів: напруженість електричного поля системи N зарядів дорівнює векторній сумі напруженостей полів, створюваних кожним із них окремо:

Графічне зображення електричних полів.

Електричне поле не діє на органи чуття. Ми його не бачимо. Проте розподіл поля в просторі можна зробити видимим. Для цього введемо своєрідну графічну модель електричного поля — лінії напруженості.

Лінією напруженостіназивається безперервна лінія, дотична до якої в кожній точці збігається за напрямом із вектором напруженості.

Лінії напруженості не перетинаються.

Для електростатичного поля лінії починаються на позитивних зарядах і закінчуються на негативних.

Силові лінії зображуються так, що щільність ліній пропорційна значенню напруженості електричного поля.

За напрям напруженості поля приймають напрям сили, що діє на позитивний заряд.

Слід звернути увагу на те, що лінії напруженості лише допомагають наочно уявити розподіл поля в просторі та є не більш реальними, ніж меридіани й паралелі на земній кулі.

Вільні заряди.

Провідність металевих провідників обумовлена існуванням у них вільних електронів, а провідність газів і електролітів — існуванням у них іонів. Як електрони, так і іони, опинившись у електричному полі й будучи вільними, продовжуючи свій тепловий хаотичний рух, починають дрейфувати під дією сил електричного поля.

Електростатичне поле всередині провідника.

Як тільки провідник потрапляє в електричне поле, то під впливом сил, які діють на вільні електрони з боку цього поля, вони починають рухатися впорядковано в напрямі, протилежному напруженості поля. Цей процес перерозподілу зарядів у провіднику протікає майже миттєво. При цьому один бік провідника заряджається негативно (надлишок електронів), а інший — позитивно (нестача електронів). Ці заряди створюють поле, напруженість якого протилежна напруженості зовнішнього поля.

Це поле збільшується за напруженістю до тих пір, поки не компенсується зовнішнім полем, і, отже, напруженість сумарного поля усередині об'єму провідника стане дорівнювати нулю. Подальше збільшення заряду на кінцях провідника теж припиняється. Це явище отримало назву електростатичної індукції.

Явище електростатичної індукції полягає в тому, що на кінцях провідника виникають різнойменні заряди в рівних кількостях, а напруженість поля усередині провідника стає рівною нулю.

Електростатичний захист. Необхідно звернути увагу, що в провіднику, внесеному в електричне поле, надмірні заряди розташовуються тільки на його зовнішній поверхні. При цьому якщо видалити його внутрішню частину, то це не вплине на розподіл зарядів на тій частині провідника, яка залишилася. Тому розподіл зарядів у порожнистому провіднику буде таким самим, як і в суцільному. Напруженість поля в товщі тієї частини металу, що залишилася, й усередині порожнини буде дорівнювати нулю. З цієї причини порожнистий металевий провідник екранує електричне поле зовнішніх зарядів. Цим широко користуються на практиці для влаштування електростатичного захисту.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Одиниця електричного заряду.	\|	Робота по замкнутому контуру.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.017 сек.