Напряжённость электрического поля. Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим на заряд.
Если поочерёдно помещать в одну и ту же точку поля небольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила, действующая на заряд со стороны поля, прямо пропорциональна этому заряду. Действительно, пусть поле создаётся точечным зарядом q1. Согласно закону Кулона на точечный заряд q действует сила, пропорциональная заряду q. Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд, к этому заряду для каждой точки поля не зависит от заряда и может рассматриваться как характеристика поля.
| Отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля точечный заряд, к этому заряду, называется напряжённостью электрического поля. |
Подобно силе, напряжённость поля — векторная величина; её обозначают буквой 
:
Отсюда сила, действующая на заряд q со стороны электрического поля, равна:
=q .
Направление вектора совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.
Единица напряжённости в СИ — Н/Кл.
Силовые линии электрического поля. Электрическое поле не действует на органы чувств. Его мы не видим. Однако мы можем получить некоторое представление о распределении поля, если нарисуем векторы напряжённости поля в нескольких точках пространства (рис. 14.9, а). Картина будет более наглядной, если нарисовать непрерывные линии.
| Линии, касательная в каждой точке которых совпадает с вектором напряжённости электрического поля, называют силовыми линиями или линиями напряжённости поля |
Направление силовых линий позволяет определить направление вектора напряжённости в различных точках поля, а густота (число линий на единицу площади) силовых линий показывает, где напряжённость поля больше. Так, на рисунках 14.10—14.13 густота силовых линий в точках А больше, чем в точках В. Очевидно, что А > B.
Силовые линии можно сделать видимыми. Если продолговатые кристаллики изолятора (например, хинина) хорошо перемешать в вязкой жидкости (например, в касторовом масле) и поместить туда заряженные тела, то вблизи этих тел кристаллики выстроятся в цепочки вдоль линий напряжённости.
| Электрическое поле, напряжённость которого одинакова во всех точках, называется однородным. |
| Важно Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии непрерывны и не пересекаются, так как пересечение означало бы отсутствие определённого направления напряжённости электрического поля в данной точке. |
Тест
A1. Направление вектора напряжённости электрического поля совпадает с направлением силы, действующей на
1) незаряженный металлический шар, помещённый в электрическое поле 2) отрицательный пробный заряд, помещённый в электрическое поле 3) положительный пробный заряд, помещённый в электрическое поле 4) ответа нет, так как напряжённость поля — скалярная величина
A2. Сила, действующая в поле на заряд 0,00002 Кл, равна 4 Н. Напряжённость поля в этой точке равна
1) 200 000 Н/Кл 2) 0,00008 В/м 3) 0,0008 Н/Кл 4) 5 • 10-6 Кл/Н
A3. Силовая линия электрического поля — это
1) линия, вдоль которой в поле будет двигаться положительный заряд 2) линия, вдоль которой в поле будет двигаться отрицательный заряд 3) светящаяся линия в воздухе, которая видна при большой напряжённости поля 4) линия, в каждой точке которой напряжённость поля направлена по касательной
A4. На каком рисунке правильно изображена картина линий напряжённости электростатического поля точечного положительного заряда?
|