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 створене деякими зарядом; внесемо в нього “пробний заряд” і виміряємо діючу на нього силу. Це можна зробити, завдаючи, наприклад, “пробний заряд” на легкий кулька, підвішена на шовкової нитки (рис. 28), і вимірюючи кут відхилення кульки. За законом Кулона ця сила пропорційна пробному заряду. Збільшуючи цей заряд в 2, 3 і взагалі раз, ми будемо спостерігати збільшення сили в 2, 3 або раз. Тому ставлення вже не залежить від пробного заряду і характеризує тільки електричне поле в тій точці, де знаходиться пробний заряд. Те ж має місце і в будь-якому іншому електричному полі, а не тільки в поле зарядженої кулі.
Ставлення, чисельно рівне силі, що діє на одиничний заряд, приймають за кількісну міру поля і називають напруженістю поля. Таким же чином буде характеризуватися і поле, створене не одним яким-небудь зарядом, а будь-який, сукупністю зарядів. Отже, напруженість електричного поля в даній точці простору є відношення сили, що діє на заряд, поміщений у цю точку, до заряду. Отже, напруженість поля чисельно дорівнює силі, що діє на одиничний заряд.
Напруженість, що дорівнює одиниці, є напруженість такого поля, в якому на одиничний заряд діє сила, рівна одиниці. Наприклад, в СІ за одиницю напруженості приймають напруженість поля, в якому на заряд, рівний одному кулона, діє сила, рівна одному Ньютону. Цю одиницю називають вольт на метр (В / м) (§ 23).
Ми визначили напруженість електричного поля як фізичну величину, чисельно рівну силі, що діє на одиничний заряд. Однак усяка сила визначається не тільки своїм числовим значенням (модулем), але й напрямком. Тому для повної характеристики напруженості поля треба вказати також і її напрямок. За направлення напруженості поля приймають напрямок сили, що діє на позитивний заряд. Напруженість поля в деякій точці можна зобразити графічно у вигляді спрямованого відрізка, що виходить з даної точки, подібно до того як це робиться при зображенні сили та інших векторних величин.
Related posts:
- 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 […]...
- Напруженість електростатичного поля. Лінії напруженості Для дослідження електростатичного поля в нього необхідно внести пробний заряд q0 (заряд q0 – точковий позитивний заряд досить малої величини, щоб його внесення до досліджуване полі не спотворювало це поле, інакше, це заряд, власне поле якого дуже малий у порівнянні з досліджуваним) і виміряти силу, яка діє на нього в заданій точці поля. Сила, що […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Закон зворотних квадратів Як і всі формули у фізиці, формули для напруженості електричного поля можуть бути використані для алгебраїчного рішення задач (проблем) фізики. Точно також, як і будь-яку іншу формулу в її алгебраїчної запису, можна досліджувати і формулу напруженості електричного поля. Таке дослідження сприяє більш глибокому розумінню суті фізичного явища і характеристик цього явища. Одна з особливостей формули […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Потенційність електростатичного поля Виявляється, що сила, з якою електростатичне поле діє на заряджене тіло, також є консервативною. Робота цієї сили, чинена при переміщенні заряду, називається роботою електростатичного поля. Маємо, таким чином, найважливіший факт: Робота електростатичного поля не залежить від форми траєкторії, по якій переміщається заряд, і визначається лише початковим і кінцевим положеннями заряду. Робота поля по замкнутому шляху […]...
- Потенціал електростатичного поля як його енергетична характеристика Як ви знаєте, силовий характеристикою електростатичного поля є напруженість. Крім того, ви знаєте, що при переміщенні заряду в електростатичному полі з однієї точки в іншу відбувається робота, яка дорівнює різниці потенційної енергії заряду в цих точках. Отже, можна говорити про те, що існує і енергетична характеристика електростатичного поля – потенціал. Ввести цю характеристику можна тому, […]...
- Потенціал електростатичного поля і різниця потенціалів У механіці взаємна дія тіл один на одного характеризують силою і потенційною енергією. Електростатичне поле, яке здійснює взаємодія між зарядами, також характеризують двома величинами. Напруженість поля – це силова характеристика. Тепер введемо енергетичну характеристику – потенціал. Потенціал поля. Робота будь електростатичного поля при переміщенні в ньому зарядженого тіла з однієї точки в іншу також не […]...
- 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 […]...
- Зв’язок між напруженістю електростатичного поля і різницею потенціалів Кожній точці електричного поля відповідають певні значення потенціалу та напруженості. Знайдемо зв’язок напруженості електричного поля з різницею потенціалів. Будь-яке електростатичне поле в досить малій області простору можна вважати однорідним. Еквіпотенціальні поверхні. При переміщенні заряду під кутом 90 ° до силових ліній електричне поле не здійснює роботу, так як електростатична сила перпендикулярна переміщенню. Значить, якщо провести […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Рух заряду в електричному полі Коли носій електричного заряду виявляється в електростатичному полі, на нього неминуче починає діяти кулоновская сила. Це призводить до того, що носій заряду починає переміщатися в просторі, якщо, звичайно, кулонівських сили не компенсовані іншими, що протидіють силами. Розглянемо випадок, коли в електричному полі виявився пробний заряд q абсолютно вільний від дії інших сил. Як тільки цей […]...
- Теорема Гаусса Слід зауважити, що теорему Гаусса, яка пов’язує величину заряду Q з електричним полем Е навколо цього заряду, у вітчизняній літературі прийнято називати теоремою Остроградського – Гаусса. Вважається, що російський вчений Остроградський довів цю теорему незалежно від Гаусса. Не вдаючись у суперечки про пріоритет, покажемо, що теорема Остроградського-Гаусса елементарно виводиться із закону Кулона. Нагадаємо, що закон […]...
- Поняття електромагнітного поля Перш за все, симетрична гіпотеза вказала на те, що електричне і магнітне поля тісно взаємопов’язані. Вони не є відокремленими фізичними об’єктами і завжди існують поруч один з одним. Якщо в якійсь системі відліку електричне (магнітне) поле відсутнє,, то в іншій системі відліку, що рухається щодо першої, воно неодмінно з’явиться. Припустимо, наприклад, що в рухомому автомобілі […]...
- Принцип суперпозиції електричних полів Якщо взяти пробний заряд і розмістити його на деякій відстані від інших зарядів, то на нього будуть діяти всі електричні поля зарядів, що знаходяться на якійсь відстані від нього. Так як ми знаємо, що напруженість є векторною величиною, тому для отримання загальної напруженості, яка діє на пробний заряд, слід знайти векторну суму. Для того, щоб […]...
- Робота електричного струму Як обчислити роботу електричного струму? Ми вже знаємо, що напруга на кінцях ділянки кола чисельно дорівнює роботі, яка здійснюється при проходженні по цій ділянці електричного заряду в 1 Кл. При проходженні за цією ж ділянкою електричного заряду, рівних не 1 Кл, а, наприклад, 5 Кл, вчинена робота буде в 5 разів більше. Таким чином, щоб […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Електричний потенціал З курсу Механіки відомо, що потенційна енергія тіла пов’язана з роботою сили, наприклад, підйом вантажу в гравітаційному полі збільшує його потенційну енергію. Оскільки, в електричному полі на заряди також діють сили, поняття потенційної енергії буде справедливо і для електричних полів, при цьому зміна потенційної енергії електричного поля є рушійною силою електричного струму, і називається напругою. […]...
- 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 […]...
- 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, […]...
- Закон збереження електричного заряду – це Використаний Ш. Кулоном спосіб розподілу заряду неявно припускає, що при зіткненні двох однакових кульок їх сумарний заряд зберігається. Фактично Ш. Кулон використав гіпотезу про збереження електричного заряду. Численні експерименти по вимірюванню зарядів у різних системах підтвердили цю гіпотезу. В даний час вважається точно встановленим закон збереження електричного заряду: сумарний електричний заряд замкнутої системи зберігається. Так, […]...
- Характеристика електричного заряду Електромагнітні взаємодії належать до числа найбільш фундаментальних взаємодій у природі. Сили пружності і тертя, тиск рідини і газу та багато іншого можна звести до електромагнітних силам між частинками речовини. Самі електромагнітні взаємодії вже не зводяться до інших, більш глибоким видам взаємодій. Настільки ж фундаментальним типом взаємодії є тяжіння – гравітаційне тяжіння будь-яких двох тел. Однак […]...
- 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 […]...
- Сила електричного струму і електрична напруга Електрична напруга і струм (сила струму) є кількісними фундаментальними поняттями, про які необхідно чітко мати уявлення кожній людині, пов’язаній за сферою діяльності з електрикою (електрик, електронщик, радіотехнік і т. д.). У даній статті ми з Вами постараємося розкрити суть цих понять. Сила електричного струму (або просто ток): умовно сила струму позначається через букву “I”. Електричний […]...
- 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 […]...
- Електричне поле: розподіл електричного заряду і електроскоп Якщо ви були схожі в одязі із синтетичної тканини, то дуже ймовірно, що незабаром ви відчуєте не дуже приємні наслідки від такого заняття. Ваше тіло наелектризується і, вітаючись з одним або торкаючись до дверної ручки, ви відчуєте гострий укол струму. Це не смертельно і не небезпечно, але не дуже-то приємно. Кожен хоча б раз у […]...
- Умови існування електричного струму До цього ми розглядали, що таке струм, і з’ясували, що всі заряди для освіти струму повинні рухатися направлено. Але тепер постає питання, а яким чином має взагалі виникати рух струму? Що пересуває заряди? Щоб заряди переміщалися, необхідно прикласти силу в деякому заданому напрямку. Щоб заряд переміщався по провіднику, в ньому має бути поле, що має […]...
- Дискретність електричного заряду. Густина заряду Надзвичайно точні вимірювання показали, що заряд протона по модулю в точності дорівнює заряду електрона. Більше того, інші заряджені елементарні частинки також мають електричні заряд в точності рівний заряду електрона. Таким чином, заряд електрона є мінімально можливим електричним зарядом, мінімальної “порцією” електричного заряду, тому його називають елементарним зарядом. Численні спроби, що тривають і в даний час, […]...
- 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 […]...
- Потенціал З механіки відомо, що робота консервативних сил пов’язана із зміною потенційної енергії. Система “заряд – електростатичне поле” володіє потенційною енергією (енергією електростатичного взаємодії). Тому, якщо не враховувати взаємодію заряду з гравітаційним полем і навколишнім середовищем, то робота, що здійснюються при переміщенні заряду в електростатичному полі, дорівнює зміні потенційної енергії заряду, взятому з протилежним знаком. Одиницею […]...