Физика. Лекция 445.Напряженность электрического поля. Силовые линии электростатического поля.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. И так мы порешали задачи на закон Кулона (1 часть, 2 часть, 3 часть) и теперь следующим шагом в изучении электрических явлений будет напряженность электрического поля.

Ну что же мы будем с вами отталкивать уже от того, что нам известно, а нам уже известно то, что если у нас два тела несут на себе электрический заряд, то эти тела взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие называется электростатическим, если тела неподвижны и если эти тела можно считать точечными зарядами, то можно найти силу взаимодействия этих зарядов пользуясь законом Кулона, но это всего лишь описание того, что происходит. И хотелось бы сделать следующий шаг. Как-то продвинутся к объяснению того что происходит. Почему если в одном месте есть заряд, то почему поместив заряд неподалеку от первого заряда, то мы будем наблюдать, что на него действует какая-то сила. Т.е на первый заряд влияет присутствие второго заряда.

Электростатическое поле - это поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами.

А теперь давайте опишем электростатическое поле на количественном уровне.

Напряженность электрического поля в данной точке пространства называется физическая величина равная отношению силы, действующей на пробный положительный заряд помещенный в данную точку поля к величине этого заряда.

Далее надо выяснить куда направлен вектор напряженности электрического поля.

Следующий вопрос, который мы с вами будем выяснять, а что принимается за единицу электрического поля?

За единицу электрического поля принимается напряженность такого электрического поля в котором на заряд в 1 Кулон действует сила в 1 Ньютон.

А теперь давайте определим силу, действующую на заряд.

А теперь давайте найдем вектор напряженности электрического поля, который является силовой характеристикой электрического поля.

А теперь давайте рассмотрим случай, если заряд не один, а их несколько.

Принцип суперпозиции полей - напряженность поля системы зарядов в данной точке равна векторной сумме напряженности полей, создаваемых в этой точке каждым зарядом в отдельности.

Следующий шаг...допустим, у нас есть эбонитовая палочка, которую мы натерли шерстью. Заряд по ней распределен не равномерно, где-то гуще, где-то реже. Как найти напряженность поля эбонитовой палочки в определенной точке пространства. Мы с вами умеем находить напряженность поля точечного заряда и значит, давайте сделаем так чтобы мы могли этим воспользоваться.

Ну и теперь давайте вернемся к описанию электрического заряда с помощью графики. Мы уже видели насколько неудобно изображать линии электрического поля с помощью векторов и вот придумали такой способ.

Силовые линии электрического поля - линии касательные к которым в каждой точке имеют направления вектора напряженности электрического поля в данной точке.

Далее давайте рассмотрим два важных свойства поля, создаваемого неподвижными зарядами, т.е электростатического поля.

Свойства силовых линий электростатического поля:

• силовые линии электростатического поля начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах (или на бесконечности)
• чем больше модуль напряженности электростатического поля, тем больше густота расположения силовых линий.

И наконец-то очень удобным для изучения и вообщем-то сравнительно легко получаемым является электрическое поле в котором в каждой точке, вектор напряженности имеет одно и то же направление и модуль и такое поле имеет свое название. Такое поле называется однородным полем. Давайте сформулируем строгое определение.

Однородное поле - это поле во всех точках которого вектор напряженности имеет один и тот же модуль и направление

А теперь давайте подумаем как будет выглядеть картина силовых линий однородного поля? Направление силовых линии все время должно быть одно и то же и расстояние между линиями тоже должно быть одно и тоже. Как их изобразить? Правильно, параллельными линиями.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора