пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

2. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.

Недостаточно утверждать, что электрическое поле существует. Надо ввести количественную характеристику поля. После этого электрические поля можно будет сравнивать друг с другом и продолжать изучать их свойства.
   Напряженность электрического поля. Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим на заряд. Можно утверждать, что мы знаем о поле все, что нам нужно, если будем знать силу, действующую на любой заряд в любой точке поля.
  Поэтому надо ввести такую характеристику поля, знание которой позволит определить эту силу.
   Если поочередно 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 создается точечным зарядомq1. Согласно закону Кулона (14.2) на заряд q2 действует сила, пропорциональная заряду q2. 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. Эту характеристику называютнапряженностью электрического поля. Подобно силе, напряженность поля – векторная величина; ее обозначают буквой A91-9.jpg. Если помещенный в поле заряд обозначить через q вместо q2, то напряженность будет равна:
 

Напряженность электрического поля

 Напряженность поля в данной точке равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, помещенный в эту точку, к этому заряду.
  Отсюда сила, действующая на заряд q со стороны электрического поля, равна:

Напряженность электрического поля

  Направление вектора A91-9.jpg совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.
  Напряженность поля точечного заряда. Найдем напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом q0. По закону Кулона этот заряд будет действовать на положительный заряд q с силой, равной

Напряженность электрического поля

   Модуль напряженности поля точечного заряда q0 на расстоянии r от него равен:

Напряженность электрического поля

   Вектор напряженности в любой точке электрического поля направлен вдоль прямой, соединяющей эту точку и заряд (рис.14.7) и совпадает с силой, действующей на точечный положительный заряд, помещенный в данную точку.

Напряженность электрического поля

  Принцип суперпозиции полей. Если на тело действует несколько сил, то согласно законам механики результирующая сила равна геометрической сумме этих сил:

Напряженность электрического поля

  На электрические заряды действуют силы со стороны электрического поля. Если при наложении полей от нескольких зарядов эти поля не оказывают никакого влияния друг на друга, то результирующая сила со стороны всех полей должна быть равна геометрической сумме сил со стороны каждого поля. Опыт показывает, что именно так и происходит на самом деле. Это означает, что напряженности полей складываются геометрически.
если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых A91-12.jpg и т. д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна сумме напряженностей этих полей:

Напряженность электрического поля

причем напряженность поля, создаваемая отдельным зарядом, определяется так, как будто других зарядов, создающих поле, не существует.
   Благодаря принципу суперпозиции для нахождения напряженности поля системы заряженных частиц в любой точке достаточно знать выражение (14.9) для напряженности поля точечного заряда. На рисунке 14.8 показано, как определяется напряженность поля A91-9.jpg в точке A, созданная двумя точечными зарядами q1 и q2, q1>q2

Напряженность электрического поля

  Введение электрического поля позволяет разделить задачу вычисления сил взаимодействия заряженных частиц на две части. Сначала вычисляют напряженность поля, созданного зарядами, а затем по известной напряженности определяют силы. Такое разделение задачи на части обычно облегчает расчеты сил.


15.06.2014; 19:51
хиты: 127
рейтинг:0
Естественные науки
физика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь