Электрическое поле точечного заряда
Если источником электрического поля служит точечный заряд q, легко найти электрическое поле, которое он создает. Если мы поместим небольшой заряд q0 в некоторую точку поля на расстоянии r от источника поля, величина силы, действующей на этот заряд будет определяться законом Кулона:
Из определения напряженности электрического поля
мы найдем, что величина электрического поля в этой точке равна
ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
В большинстве реальных ситуаций, связанных с электрическими полями и силами, мы сталкиваемся с зарядом, распределенным по пространству. Заряженные проводящие стержни имеют электрический заряд, распределенный по их поверхностям.
Поле распределенного заряда.
Представим, что это распределение состоит из множества точечных зарядов q1, q2, q3… (На самом деле это вполне реалистичное описание, поскольку мы видели, что носителями заряда служат электроны и протоны, которые настолько малы, что их можно считать точечными.)
В любой заданной точке P каждый из точечных зарядов распределения создает свое собственное электрическое поле E, поэтому пробный точечный заряд q, помещенный в точку P испытывает силу 
со стороны заряда q1, силу 
со стороны заряда q2 и так далее.
Рис. 5. Принцип суперпозиции электрических полей
Исходя из принципа суперпозиции электрических сил, полная сила, которую распределение заряда оказывает на q, является векторной суммой этих сил:
|
|
|
F = F1 + F2 + F3… = q*E1 + q*E2 +q*E3….
Совместное действие всех зарядов в распределении описывается полным электрическим полем E в точке P. Это поле равняется
Суммарное электрическое поле в точке P является векторной суммой электрических полей созданных каждым точечным зарядом содержащимся в данном распределении заряда. Это утверждение называется принципом суперпозиции электрических полей.
На рисунке ниже изображена картина силовых линий результирующего электрического поля двух точечных зарядов и двух заряженных плоскостей.
Однородное электрическое поле в некоторой области — электрическое поле, вектор напряженности которого в каждой точке этой области постоянен. Силовые линии такого поля параллельны.
Заряженный плоский конденсатор является источником однородного электрического поля. Оно сосредоточено между его пластинами, что показано на рисунке. Вне конденсатора поле является неоднородным, поскольку сказываются краевые эффекты.
Проводники и диэлектрики
Хотя в состав всех тел входят одинаковые по своим свойствам элементарные заряженные частицы, различные тела обладают различными электрическими свойствами и по-разному ведут себя во внешнем электрическом поле. Это связано с различным характером движения заряженных частиц в различных телах. В одних телах заряженные частицы под действием внешнего поля могут перемещаться свободно, в других частицы находятся в связанном состоянии и под действием внешнего поля происходит лишь относительно небольшое смещение заряженных частиц. В первом случае тело называется проводником, а во втором - диэлектриком.
|
|
|
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 35; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!