Электрическое поле

Запишем закон Кулона в виде: . Теперь его можно прочитать так: сила взаимодействия двух зарядов равна произведению первого заряда q на нечто, что зависит только от второго заряда Q и от расстояния до него. Это нечто и называется электрическим полем заряда Q или - более строго - напряжённостью электрического поля, создаваемого зарядом Q. Напряженность– векторная характеристика электрического поля, численно равная силе, с которой поле действует на единичный электрический заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля: .

(Поле не просто удобный математический способ описания взаимодействия, а еще одна форма существования материи (наряду с веществом); о его наличии мы судим по силовому воздействию на пробные тела).

Если заряд q взаимодействует с несколькими зарядами, можно сказать, что он взаимодействует с электрическим полем, созданным этими зарядами, при этом электрическое поле вычисляется как векторная сумма полей от каждого заряда (принцип суперпозиции): .

Потенциал Электростатическое поле - консервативное силовое поле, то есть работа сил поля A над зарядом q не зависит от траектории движения заряда, а определяется его начальным и конечным положениями. Работу сил такого поля при перемещении заряда q можно представить как разность некоторой функции координат U(r) в начальном и конечном положениях заряда. (Эту функцию координат U(r) называют потенциальной энергией взаимодействия зарядов).

Найдём работу А, совершаемую полем, созданным точечным зарядом Q, при перемещениизаряда q из точки 1 в точку 2:

.

Потенциальной энергией взаимодействия зарядов q и Q будет: , где величина – называется потенциалом точечного заряда Q в точке пространства на расстоянии r от него.

Потенциал φ - это скалярная характеристика электростатического поля, численно равная потенциальной энергии единичного заряда, помещенного в данную точку поля.

В системе единиц СИ напряженность измеряется в Н/Кл= В/м, а потенциал в Дж/Кл= В (Вольт).