on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 27 гостей.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

36.1 Напряженность электрического поля.

 В рамках представлений о поле взаимодействие зарядов, описываемое законом Ш. Кулона, «разбивается» на две части − один заряд создает электрическое поле, которое воздействует на другой заряд. Таким образом, электрический заряд играет двойную роль: с одной стороны он является источником поля, а с другой индикатором, прибором для изучения поля.
 Основное свойство электростатического поля заключается в его воздействии на неподвижные электрические заряды. Поэтому характеристика электрического поля должна быть связана с силой, действующей на заряженное тело. Чтобы определить характеристику поля в каждой пространственной точке, в качестве «прибора», регистрирующего поле, необходимо использовать очень малое тело, размерами которого можно пренебречь. Моделью такого тела является электрически заряженная материальная точка, то есть точечный заряд. Так как этот точечный заряд используется в качестве датчика, мы будем также его называть пробный заряд. Итак, для изучения поля в некоторой точке, в эту точку следует поместить пробный заряд q и измерить силу F, действующую на него. Согласно закону Ш. Кулона величина этой силы пропорциональна величине пробного заряда. Следовательно, отношение этой силы к величине заряда не зависит от величины заряда, поэтому данное это отношение является характеристикой поля, которая называется напряженностью электрического поля − E.
Напряженностью электрического поля называется отношение силы, действующей на точечный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда


 Можно дать и эквивалентную формулировку: напряженность электрического поля есть сила, действующая на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля.
Так как сила является векторной физической величиной, то и напряженность электрического поля также является векторной величиной. Пробный заряд можно поместить в любую пространственную точку, поэтому и вектор напряженности также определен в любой точке пространства. Таким образом, для описания электрического поля нам необходимо использовать следующую математическую конструкцию: каждой точке пространства (задаваемой тремя координатами (x, y, z)), ставится в соответствие вектор E (имеющий три компоненты (Ex, Ey, Ez)). Иными словами, нам необходимо задать три функции, каждая из которых зависит от трех координат. С подомной математической конструкцией мы познакомились при описании движения жидкости − это векторное поле1. Поэтому при описании электрического поля мы можем использовать образы и методы, с которыми мы познакомились при изучении течения жидкости.


2Сказываются недостатки языка − математическое векторное поле описывает физическое электрическое поле. Думаем, что проблемы различения этих понятий будут возникать не слишком часто.