Дія електричного поля на відстані
Концепція взаємодії електричних зарядів розглядається в Законі Кулона, де пояснюється як саме взаємодіють заряди. Одного знака заряди відштовхуються, а різних знаків – притягуються. Закон Кулона справедливий для двох точкових зарядів, коли не існує поблизу інших зарядів або ж їх величина мізерно мала, тобто існують як би тільки два діючих точкових заряди. Якщо ж заряди знаходяться в русі, не є точковими, або ці заряди діють в електричному полі інших зарядів, тоді неможливо застосувати формулу Закону Кулона.
Електрична сила взаємодії зарядів описується як безконтактне дію, а інакше кажучи має місце дальнодействие, тобто дія на відстані. Для того, щоб описати таке дальнодействие зручно ввести поняття електричного поля і з його допомогою пояснити дію на відстані.
Концепція електричного поля виражається математичною мовою в математичних виразах і термінах.
Електричні сили є безконтактними
Поняття сили – це концепція (подання) сили у фізиці, як вона визначається в трьох Законах Ньютона. Існують дві категорії сил: контактні сили і безконтактні. Гравітаційна і електрична сили відносяться до безконтактним і про них говорять як про дальнодействующих силах.
Гравітаційні сили – це сили дальнодействующіх, вони діють між двома об’єктами, навіть якщо вони знаходяться на деякій відстані один від одного. Автомобіль вільно скочується з гірки є прикладом сил дальнодействия, коли Земля притягує інше фізичне тіло – автомобіль. Якщо запустити снаряд з артилерійського знаряддя, то він буде рухатися по параболічної траєкторії. Під час польоту снаряда він ніяк не контактує з Землею і навіть з її поверхнею, що говорить про відсутність між ними контакту. Земля і летить снаряд безконтактне дію сил гравітації. Аналогічно такому дальнодействием взаємодіють і електричні заряди. Така взаємодія зручно описувати використовуючи математичне уявлення поля (електричного, гравітаційного).
Related posts:
- Дія електричного поля на електричні заряди Електричне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія електрично заряджених частинок. Введення поняття електричного поля знадобилося для пояснення взаємодії електричних зарядів, тобто для отримання відповіді на питання: чому виникають сили, що діють на заряди, що і як вони передаються від одного заряду до іншого? Поняття електричного і магнітного полів ввів великий […]...
- Потік вектора напруженості електричного поля Як і для будь-якого векторного поля важливо розглянути властивості потоку електричного поля. Потік електричного поля визначається традиційно. У довільному електростатичному полі потік вектора напруженості через довільну поверхню, визначається таким чином (рис. 158): – Поверхня розбивається на малі майданчики ΔS (які можна вважати плоскими); – Визначається вектор напруженості E⃗ E → на цьому майданчику (який в […]...
- Властивості електричного поля Всі предмети навколо нас матеріальні. Матерія представлена у вигляді різних комбінацій елементарних частинок. Ці частинки називають атомами речовини. З фізики Ви повинні пам’ятати, що модель атома має наступну будову: є ядро, яке є об’єднанням протонів (позитивно заряджених частинок) і нейтронів. Навколо цього ядра на деякій відстані по своїх орбітах обертаються більш дрібні негативні частинки під […]...
- Електричне поле. Напруженість електричного поля Будь-яка людина знає, що всі матеріальні тіла один з одним взаємодіють за коштами прямого дотику (контакту). Ми звикли вірити своїм очам, значить це так і є. Так-то воно так, та не зовсім так. Насправді це все діє по-іншому. Будь які матеріальні тіла, як відомо зі шкільної фізики і хімії, складаються з маленьких частинок (атомів). Атоми […]...
- Опис електричного поля в діелектриках Опис електричного поля в діелектриках, крім проблем, розглянутих при розрахунку полів у присутності провідників, ускладнюється тим, що всередині діелектриків можуть виникати об’ємні поляризаційні заряди. Тому ми в змозі розглянути тільки найпростіші завдання, пов’язані з описом полів у присутності діелектриків. Насамперед, ми обмежимо розгляд однорідними і ізотропним діелектриками, тобто речовинами, в яких поляризуемость однакова у всіх […]...
- Напруженість електричного поля Для кількісної характеристики електричного поля ми могли б використовувати будь-яке з вироблених ним дій. Так, наприклад, під впливом електричного поля помітно змінюються оптичні властивості деяких речовин. Ця властивість електричного поля можна було б застосувати для кількісної оцінки поля. Зазвичай, однак, для цієї мети користуються механічними діями поля на заряджені тіла. Уявімо собі, що електричне поле […]...
- Напруженість електричного поля – визначення Напруженість електричного поля – також як і магнітна індукція, це векторна величина. Тобто крім якогось значення, вона має ще й напрямок. Як видно з назви напруженість електричного поля характеризує, власне кажучи, фізичні і електричні властивості електричного поля. Виражається вона відношенням сили, що діє на точковий електричний заряд (умовно дуже маленький заряд по відношенню до розмірів […]...
- Силові лінії електричного поля Величина або сила електричного поля в просторі, що оточує заряд, який є джерелом, прямо пропорційно кількості цього заряду і назад квадрату відстань від цього заряду. Напрямок електричного поля згідно з прийнятими правилами завжди від позитивного заряду в бік негативного заряду. Це можна уявити як якщо помістити пробний заряд в область простору електричного поля джерела і […]...
- Властивості електричного поля – фізика Для характеристики електричного поля застосовується 3 показника: Потенціал. Напруженість. Напруга. Потенціал Дана властивість є одним з головних. Потенціал вказує на кількість накопиченої енергії застосовується для переміщення зарядів. У міру їх зсуву енергія марнується, поступово наближаючись до нуля. Наочною аналогією даного принципу може виступити звичайна сталева пружина. У спокійному положенні вона не володіє ніяким потенціалом, але […]...
- Електричне поле і його властивості Заряджені тіла взаємодіють один з одним. Це підтверджують численні досліди, а закон Кулона дозволяє визначити силу взаємодії нерухомих електричних зарядів. Однак причини подібної взаємодії, його механізм законом не розкриваються. Трохи більше ніж через півстоліття після відкриття закону Кулона, завдяки роботам Фарадея і Максвелла, було встановлено, що електричний заряд створює в навколишньому просторі електричне поле, яке […]...
- Фізика електричного поля Тим не менше, теорія близкодействия здобула гору. Фізичним об’єктом, передавальним взаємодія між зарядами навіть крізь порожнечу, виявилося електромагнітне поле. Вирішальними тут опинилися ідеї і праці двох великих учених XIX сторіччя – Фарадея і Максвелла. Експериментальним підтвердженням теорії близкодействия з’явилося відкриття електромагнітних хвиль. Нерухомі заряди не створюють магнітного поля; тому, поки ми вивчаємо електростатики, ми будемо […]...
- Закон Кулона і одиниця виміру електричного заряду Закон Кулона дуже нагадує закон всесвітнього тяжіння, тільки застосовно до набоїв, а не до мас тіл. Відкритий він був експериментально в 1785 році французьким ученим Шарлем Кулоном. Пізніше він отримав блискуче експериментальне підтвердження. Для формулювання закону Кулона спочатку треба ввести таке поняття як ” точковий заряд “. Введення поняття ” точковий заряд “ Точковими зарядами […]...
- Енергія заряджених тіл. Енергія електричного поля Для того щоб зарядити конденсатор, т. є. Створити деяку різницю потенціалів між двома тілами – обкладинками конденсатора, потрібно затратити деяку роботу. Це пов’язано з тим, що процес зарядки тіла, як ми говорили в § 5, означає завжди розділення зарядів, т. Е. Створення на одному тілі надлишку зарядів одного знака, а на іншому тілі – іншого […]...
- Потенційна енергія поля Деяку силу можна назвати консервативною тільки в тому випадку, коли вона не залежить від траєкторії, по якій рухається тіло. Робота всіх консервативних сил дорівнює різниці потенційних енергій розглянутого тіла A = W1 – W2 Сила взаємодії між зарядами також є консервативною, а так як це сила призводить до того, що заряди починають рухатися, то вона […]...
- Правило і Закон Кулона Взаємодія нерухомих (у даній інерціальній системі відліку) зарядів називається електростатичним. Воно найбільш просто для вивчення. Розділ електродинаміки, в якому вивчається взаємодія нерухомих зарядів, називається електростатикою. Основний закон електростатики – це закон Кулона. За зовнішнім виглядом закон Кулона дивно схожий на закон всесвітнього тяжіння, який встановлює характер гравітаційної взаємодії точкових мас. Закон Кулона є законом електростатичного […]...
- Закон Кулона: визначення Закон Кулона – це один з основних законів електростатики. Він визначає величину і напрям сили взаємодії між двома нерухомими точковими зарядами. Під точковим зарядом мається на увазі заряджене тіло, розмір якого набагато менше його відстані можливого впливу на інші тіла. В такому разі ні форма, ні розміри заряджених тіл практично не впливають на взаємодію між […]...
- Концепція електричного поля Уявіть реальне поле площею, наприклад, в один гектар. Нехай це буде засіяно пшеницею. Припустимо, ви захотіли досліджувати в якому місці простору цього поля знаходиться кожне зернятко пшениці і яку воно має масу. Для цього вам треба буде взяти аркуш паперу і в масштабі зобразити площа цього поля, попередньо нанести координатні осі X і Y. Таким […]...
- Дія електричного заряду на навколишні тіла Закон Кулона показує, що сила електричного взаємодії проявляється тільки між двома зарядженими тілами. Дійсно, якщо у формулі (10.1) покласти, то і при будь-якому значенні. Ми знаємо, однак, що заряджене тіло (наприклад, натерта паличка сургучу) здатне притягувати НЕ наелектризовані тіла, наприклад, шматочки паперу (рис. 21) або металевої фольги. Посадимо паперову або металеву стрілку на вістрі, укріплене […]...
- Закон Кулона. Одиниця електричного заряду Приступимо до вивчення кількісних законів електромагнітних взаємодій. Основний закон електростатики – закон взаємодії двох нерухомих точкових заряджених тіл. Основний закон електростатики був експериментально встановлений Шарлем Кулоном в 1785 р і носить його ім’я. Якщо відстань між тілами у багато разів більше їх розмірів, то ні форма, ні розміри заряджених тіл істотно не впливають на взаємодії […]...
- Умови існування постійного електричного струму в ланцюзі Обговоримо, за яких загальних умовах можна створити пристрій, в якому тривалий час може існувати електричний струм. Перше обов’язкова умова – наявність провідників, так як заряджені частинки можуть рухатися тільки в провідниках. Якщо провідне тіло помістити в електричне поле, то під його дією вільні заряджені частинки прийдуть в руху, тобто з’явиться електричний струм (рис. 294). Однак […]...
- Електрична індукція Електрична індукція – це фізична величина, яка характеризує взаємодію електричного поля на середу, в якому воно виникає, або предмет (матеріал, речовина), на який воно взаємодіє. Електрична індукція є векторною суму (враховує напрямок впливу) напруженості електричного поля і поляризації середовища. Якщо мова йде про взаємодію поля на речовину, то електрична індукція визначається як добуток напруженості електричного […]...
- Закон збереження електричного заряду У будь електроізольовані системі алгебраїчна сума електричних зарядів залишається постійною: Закон збереження електричного заряду Це положення відоме під назвою закону збереження електричного заряду. Під електроізольовані системою розуміють в даному випадку систему, в яку не входять і не виходять заряджені частинки. При електризації двох тіл тертям одне з них втрачає стільки ж електронів, скільки набуває іншого. […]...
- Фізика електричного струму у металах У цьому розділі ми приступаємо до докладного вивчення того, як здійснюється проходження електричного струму в різних провідних середовищах – твердих тілах, рідинах і газах. Нагадаємо, що необхідною умовою виникнення струму є наявність в середовищі досить великої кількості вільних зарядів, які можуть почати впорядкований рух під дією електричного поля. Такі середовища якраз і називаються провідниками електричного […]...
- Одиниці виміру електричного заряду Одна з фундаментальних фізичних величин, яка має безпосереднє відношення до електрики і зокрема до електротехніки – це електричний заряд. Ми звикли до того, що в електротехніці заряд вимірюється в кулонах, але мало хто знає, що є й інші одиниці виміру електричного заряду. При розрахунках електричних схем, при використанні приладів застосовують міжнародну систему одиниць СІ. Але […]...
- Енергія електричного поля Припустимо, що є певний обсяг простору, яке “наповнене” електричним полем, тобто є джерело поля і завдяки дальнодействием ми говоримо, що це простір наповнений полем. Зрозуміло, що в вигляді речовини немає ніяких силових ліній поля, це уявні в розумі уявлення, але в цій області простору будь-якої заряд буде реагувати проявом кулонівської сили. Чи можна якось характеризувати […]...
- Силові лінії електростатичного поля Для наочного графічного представлення поля зручно використовувати силові лінії – спрямовані лінії, дотичні до яких в кожній точці збігаються з напрямом вектора напруженості електричного поля (рис. 153). Згідно з визначенням силові лінії електричного поля мають низку спільних властивостей (порівняйте з властивостями ліній струму рідини): Силові лінії не перетинаються (в іншому випадку, в точці перетину можна […]...
- Електричне поле в діелектриках і в провідниках Само собою зрозуміло, що електричне поле може існувати не тільки в вакуумі, а й усередині речовини, бо електричні сили можуть діяти і всередині різних тіл. При цьому, однак, треба мати на увазі істотна відмінність між провідниками і діелектриками. У провіднику є електричні заряди, вільно переміщаються під дією електричних сил. У діелектрику ж рух зарядів під […]...
- Фізика електричного опору А зараз давайте подумаємо ось про що. Нехай до кінців провідника докладено постійна напруга U. Тоді на вільні заряди провідника діє сила з боку стаціонарного електричного поля. Раз є сила – значить, ці заряди повинні рухатися з прискоренням; швидкість їх спрямованого руху буде збільшуватися, а разом з нею буде зростати і сила струму. Але закон […]...
- Потенціал електростатичного поля Введена функція U (x, y, z) (потенційна енергія взаємодії точного заряду і електричного поля), природно, залежить від властивостей поля і від величини пробного заряду. Сила, що діє на заряджене тіло, пропорційна заряду, отже, робота і потенційна енергія взаємодії також пропорційні величині пробного заряду. Тому якщо роботу, по переміщенню зарядженого тіла, розділити на величину пробного заряду, […]...
- Сфера використання електричного поля Електричне поле має низку властивостей, які знайшли корисне застосування. Дане явище використовується при створенні різного устаткування для роботи в декількох дуже важливих сферах. Використання в медицині Впливу електричного поля на певні ділянки тіла людини дозволяє підвищувати його фактичну температуру. Ця властивість знайшла своє застосування в медицині. Спеціалізовані апарати забезпечують впливу на необхідні ділянки пошкоджених або […]...
- Звідки береться потенціал електричного поля Землі? Як було вже вище сказано, Земля являє собою конденсатор, одна обкладка якого поверхню Землі, а інша обкладка суперконденсатора – це область іоносфери. На поверхні Землі заряд негативний, а за іоносферою – позитивний. Також як і поверхня Землі, іоносфера також є провідником, а шар атмосфери між ними являє собою неоднорідний газовий діелектрик. Позитивний заряд іоносфери утворюється […]...
- Закон збереження електричного заряду – коротко Протилежні за знаком заряди, що виникають в результаті електризації на перебувають у контакті тілах, рівні по модулю. У цьому можна переконатися, якщо помістити всередину полого металевої кулі, надягнутого на електрометрії, наелектризовані скляну паличку і шматочок шовку (рис. 137). Стрілка електрометра не відхилена. Інакше кажучи, сума зарядів обох тіл і до, і після електризації дорівнює нулю. […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Закон збереження електричного заряду: визначення Закон збереження електричного заряду свідчить, що алгебраїчна сума електричних зарядів всіх частинок ізольованої системи не змінюється при відбуваються в ній процеси. Закон збереження електричного заряду свідчить, що алгебраїчна сума електричних зарядів всіх частинок ізольованої системи не змінюється при відбуваються в ній процеси. Електричний заряд будь-якої частинки або системи частинок є цілим кратним елементарного електричного заряду […]...
- Закон Кулона в діелектрику Відмінність електростатичного взаємодії від гравітаційного полягає не тільки в наявності сил відштовхування. Сила взаємодії зарядів залежить від середовища, в якому заряди перебувають (а сила всесвітнього тяжіння від властивостей середовища не залежить). Діелектриками, або ізоляторами називаються речовини, які не проводять електричний струм. Виявляється, що діелектрик зменшує силу взаємодії зарядів (у порівнянні з вакуумом). Більше того, на […]...
- Інваріантність електричного заряду Одним з основних принципів всієї фізики є принцип відносності – у всіх інерціальних системах відліку всі фізичні явища протікають однаково. Або, що рівносильно, рівномірний рух не впливає на протікання фізичних процесів. Тому, при введенні будь-якої фізичної величини важливим є питання про залежність цієї величини від швидкості руху тіла, або від вибору системи відліку. Експериментальний дані […]...
- Хвильовий характер електромагнітного поля рухомого заряду У попередньому розділі ми розглянули основні властивості електромагнітних хвиль, залишивши осторонь “механізм” їх виникнення. У цьому розділі ми обговоримо проблему випромінювання електромагнітних хвиль, джерелами яких, як ми встановили вище, є змінюються в часі струми і / або нерівномірно рухомі електричні заряди. Розглянемо для визначеності рухається нерівномірно електричний заряд. Нерівномірний рух електричного заряду еквівалентно протіканню змінюється […]...
- Електричне поле: визначення Для того, щоб знайти силу, яка діє між двома електричними зарядами, треба знати значення кожного з них і відстань між зарядами. Якщо таких зарядів два, завдання легко вирішується за допомогою закону Кулона. А як бути, коли електричних зарядів багато? Для таких випадків фізики ввели поняття електричного поля. За допомогою електричного поля можна описати, як безліч […]...
- Фізика електромагнітних хвиль Найважливіший результат електродинаміки, що випливає з рівнянь Максвелла 50, полягає в тому, що електромагнітні взаємодії передаються з однієї точки простору в іншу не миттєво, а з кінцевою швидкістю. У вакуумі швидкість поширення електромагнітних взаємодій збігається зі швидкістю світла c = 3 – 108 м / с. Розглянемо, наприклад, два покояться заряду, що знаходяться на деякій […]...
- Досліди Кулона з крутильними вагами Французький учений Кулон в 1785 р встановив на досвіді закон взаємодії нерухомих електричних зарядів. Для виявлення залежності сили взаємодії електричних зарядів від їх модуля і відстані між ними Кулон використав спеціальний прилад – крутильні ваги (рис. 138). Крутильні ваги являють собою скляний циліндр, усередині якого на тонкій срібної нитки підвішене легке скляне коромисло. На одному […]...