double arrow

Электростатического поля. Для обнаружения и опытного исследо­вания электростатического поля используется положительный пробный точечный заряд - такой заряд


Для обнаружения и опытного исследо­вания электростатического поля используется положительный пробный точечный заряд - такой заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле).

Напряженностью электрического поля называют векторную величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:

. (10.4)

Направление вектора напряженности совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд. Единицей напряженности электростати­ческого поля является 1 Н/Кл 1 В/м.

Напряженность является силовой характеристикой электрического поля.

Напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства подчиняется принципу суперпозиции, т.е. равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке отдельными зарядами:

. (10.5)

Напряженность электростатического поля точечного заряда равна по модулю

. (10.6)

Для наглядного представления электрического поля используют силовые линии вектора . Эти линии проводят так, чтобы направление вектора в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии (рис. 10.3). При изображении электрического поля с помощью силовых линий, их густота должна быть пропорциональна модулю вектора напряженности поля .




Рис. 10.3

Силовые линии электрических полей положительных и отрицательных точечных зарядов изображены на рис. 10.4. Силовые линии начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных зарядах или уходят в бесконечность.

Рис. 10.4

Поскольку электростатическое поле любой системой зарядов может быть представлено в виде суперпозиции полей отдельных зарядов, изображенные на рис. 10.4 поля можно рассматривать как структурные элементарные единицы («кирпичики») любого электростатического поля.

В качестве примера применения принципа суперпозиции на рис. 10.5 изображена картина силовых линий поля электрического диполясистемы из двух одинаковых по модулю зарядов разного знака и – , расположенных на некотором расстоянии .

Важной характеристикой электрического диполя является его дипольный момент

, (10.7)

где - плечо диполя (вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному заряду и равный по модулю расстоянию между зарядами). Диполь может служить электрической моделью многих молекул.

Рис. 10.5

Электрическим дипольным моментом обладает, например, нейтральная молекула воды (H2O), так как центры двух атомов водорода располагаются не на одной прямой с центром атома кислорода, а под углом 105° (рис. 10.6). Дипольный момент молекулы воды 6,2·10–30 Кл·м.



Рис. 10.6






Сейчас читают про: