Электрическое поле. Напряженность. Линии напряженности

1. Что такое электрическое поле

Электрическое поле — это особый вид материи, который создаётся электрическими зарядами и действует на другие заряды.

Основные свойства электрического поля:

• существует вокруг любого заряда;

• передаёт взаимодействие между зарядами;

• действует на расстоянии;

• обладает энергией.

Например, если рядом с заряженным телом поместить другой заряд, на него начнёт действовать сила — это и есть действие электрического поля.

2. Напряжённость электрического поля

Для количественного описания поля вводится величина напряжённость электрического поля.

Напряжённость (E) — это физическая величина, равная силе, действующей на единичный положительный заряд:

​где:

•  — напряжённость (Н/Кл);
•  — сила;
•  — заряд.

Направление напряжённости

Напряжённость направлена:

• от положительного заряда;

• к отрицательному заряду.

Наглядная схема электрического поля

На схеме видно:

• линии выходят из положительного заряда;

• входят в отрицательный;

• показывают направление действия поля.

3. Линии напряжённости

Линии напряжённости — это воображаемые линии, показывающие направление электрического поля.

Их свойства:

• начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных;

• не пересекаются;

• густота линий показывает силу поля (чем гуще, тем поле сильнее).

Линии помогают наглядно представить поле.

4. Поле точечного заряда

Для точечного заряда напряжённость определяется формулой:

​где:

•  — коэффициент (как в законе Кулона);
•  — расстояние до заряда.

Это означает:

• чем дальше от заряда, тем слабее поле;
• чем больше заряд, тем сильнее поле.

5. Принцип суперпозиции полей

Если поле создаётся несколькими зарядами, то результирующая напряжённость равна векторной сумме напряжённостей от каждого заряда.

6. Примеры из жизни

• Притяжение бумажек к заряженной расчёске.

• Молния — мощное электрическое поле в атмосфере.

• Работа конденсаторов и электронных устройств.

7. Значение темы

Электрическое поле:

• объясняет взаимодействие зарядов;

• используется в технике и электронике;

• лежит в основе дальнейших тем (потенциал, ток).

Вопросы для самопроверки

1. Что называют электрическим полем?

2. Как определяется напряжённость поля?

3. В каком направлении направлена напряжённость?

4. Что показывают линии напряжённости?

5. От чего зависит напряжённость поля?

6. В чём состоит принцип суперпозиции?