Електричне поле, його напруженість. Принцип суперпозиції полів

Електричне поле. Закон Кулона у векторному вигляді. Принцип суперпозиції.

Електричне поле, його напруженість. Принцип суперпозиції полів

Електричне поле – це матеріальна складова електромагнітного поля, яка діє на заряд, зумовлене зарядами або змінним у часі магнітним полем. Основною ознакою наявності електричного поля є те, що на будь-який заряд, внесений у це поле, діє сила.

Якщо поле створено нерухомим зарядом і в кожній точці є незмінним у часі, його називають електростатичним полем.

Головна властивість електричного поля – дія на електричні заряди з деякою силою. Таким чином, взаємодія заряджених тіл здійснюється не безпосереднім їх впливом один на одного, а через електричні полюси, що оточують заряджені тіла.

Для кількісного визначення електричного поля вводиться силова характеристика – напруженість електричного поля.

Напруженістю електричного поля називають фізичну величину, рівну відношенню сили, з яким поле діє на позитивний спробний заряд, поміщений у дану точку простору, до величини цього заряду:

Напруженість електричного поля, створюваного системою зарядів у даній точці простору, дорівнює векторній сумі напруженостей електричних полів, створюваних у тій же точці зарядами окремо:

Ця властивість електричного поля означає, що поле підкоряється принципу суперпозиції.

Відповідно до закону Кулона, напруженість електростатичного поля, створюваного точковим зарядом Q на відстані r від нього, дорівнює по модулю

Закон Кулона - це закон про взаємодії точкових електричних зарядів.

Формулювання закону: Сила взаємодії двох точкових нерухомих заряджених тіл у вакуумі спрямована вздовж прямої, що з'єднує заряди, прямо пропорційна добутку модулів зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

В векторному вигляді у формулюванні Ш. Кулона закон записується таким чином:

де F 12 - Сила, з якою заряд 1 діє на заряд 2; q _1, q ₂ - Величина зарядів; r - Радіус-вектор (вектор, спрямований від заряду 1 до заряду 2, і рівний, по модулю, відстані між зарядами - r ₁₂); k - Коефіцієнт пропорційності. Таким чином, закон вказує, що однойменні заряди відштовхуються (а різнойменні - притягуються).

Напруженість результуючого електричного поля системи точкових заряджених тіл визначається векторною сумою напруженостей полів окремих заряджених тіл. Цей висновок, який підтверджується експериментально, називають принципом незалежності дії електричних полів, принципом накладання, або суперпозиції.