Она равна отношению силы, действующей на точечный положительный заряд, помещенный в какую-либо точку, к этому заряду и совпадает по направлению с силойЗа единицу измерений напряженности принята Н/Кл=В/м. Число линий, пронизывающих некоторую поверхность S называется потоком вектора напряженности
где α – угол между направлением напряженности поля и нормалью к поверхности S (рис.14).
Рисунок 14.
Теорема Остроградского-Гаусса: поток вектора напряженности электрического поля сквозь любую замкнутую поверхность пропорционален сумме зарядов, находящихся внутри нее
Эта теорема представляет значительный практический интерес, так как позволяет просто определять напряженность полей, создаваемых заряженными телами различной формы. Важное место в электростатике занимают дипольный заряд. Дипольным зарядом (диполем) называется два равных по величине противоположных заряда расположенных на малом расстоянии друг от друга. Он характеризуется моментом.
где ℓ - расстояние между зарядами. Кроме напряженности, электрическое поле характеризуется другой величиной – потенциалом, которая является энергетическим параметром и определяется отношением работы по перемещению точечного положительного электрического заряда к величине этого заряда
Электрическое поле, так же как и гравитационное является потенциальным, то есть работа, совершаемая по перемещению заряда в нем не зависит от формы пути, а определяется разностью потенциалов между конечной и начальной точками и при перемещении по замкнутому контуру она равна нулю. Если поле создается некоторой совокупностью электрических зарядов, то потенциал в любой точке определяется алгебраической суммой потенциалов создаваемых каждым зарядом, а напряженность поля равна геометрической сумме напряженностей. Это принцип суперпозиции (наложения) полей. Кроме силовых, поле может быть изображено с помощью эквипотенциальных линий. Они ортогональны силовым. Например, наглядное представление однородного поля и поля дипольного заряда будет (рис.15),
Рисунок 15.
Поверхность, во всех точках которой потенциал одинаков, называется эквипотенциальной. Поскольку напряженность и потенциал характеризуют один и тот же объект – электрическое поле, они связаны между собой (рис.16).
Рисунок 16.
Напряженность поля равна по величине и противоположна по направлению градиенту потенциала.
|
,
.
.
.
