Сигнали про далекі події ми завжди отримуємо за допомогою проміжного середовища.
(У безповітряному просторі звук поширюватися не може). Оскільки виникнення сигналу завжди є матеріальне явище, його поширення, що з передачею енергії від точки до точки простору, може відбуватися лише матеріальному середовищі.
Найважливішим ознакою те, що у передачі сигналу бере участь проміжне середовище, є кінцева швидкість поширення сигналу від джерела до спостерігача, що залежить від властивостей середовища. Наприклад, звук у повітрі поширюється зі швидкістю близько 330 м/с.
Якби в природі існували явища, при яких швидкість поширення сигналів була нескінченно великою, тобто сигнал миттєво передавався від одного тіла до іншого при будь-якій відстані між ними, то це означало б, що тіла можуть діяти один на одного на відстані і за відсутності матерії з-поміж них. Такий вплив тіл один на одного у фізиці називається далекодією. Коли ж тіла діють один на одного за допомогою матерії, що перебуває між ними, їхня взаємодія називається близькою дією. Отже, при близькодії тіло безпосередньо впливає на матеріальне середовище, а це середовище вже впливає на інше тіло.
Для передачі впливу одного тіла на інше через проміжне середовище необхідно деякий час, тому що будь-які процеси в матеріальному середовищі передаються від точки до точки з кінцевою та цілком певною швидкістю. Математичне обґрунтування теорії близькодії було дано видатним англійським вченим Д. Максвеллом (1831-1879 рр.). Так як сигналів, що поширюються миттєво, в природі не існує, надалі ми дотримуватимемося теорії близькодії.
У деяких випадках поширення сигналів відбувається за допомогою речовини, наприклад, поширення звуку повітря. В інших випадках речовина безпосередньо у передачі сигналів не бере участі, наприклад, світло від Сонця доходить до Землі через безповітряний простір. Отже, матерія існує у вигляді речовини.
У тих випадках, коли вплив тіл один на одного може відбуватися через безповітряний простір, матеріальне середовище, що передає цей вплив, називають полем. Таким чином, матерія існує у вигляді речовини та у вигляді? поля. Залежно від роду сил, що діють між тілами, поля можуть бути різними видами. Поле, яке передає вплив одного тіла на інше відповідно до закону всесвітнього тяжіння, називається полем тяжіння. Поле, яке передає вплив одного нерухомого електричного заряду на інший нерухомий заряд відповідно до закону Кулона, називається електростатичним або електричним полем.
Досвід показав, що електричні сигнали поширюються у безповітряному просторі з дуже великою, але кінцевою швидкістю, що дорівнює приблизно 300 000 км/с (§ 27.7). Це
доводить, що електричне поле - така сама фізична реальність, як і речовина. Вивчення властивостей поля дозволило здійснити передачу енергії на відстань за допомогою поля та використати це для потреб людства. Прикладом може бути дія радіозв'язку, телебачення, лазерів тощо. Однак багато властивостей поля вивчені погано чи ще відомі. Вивчення фізичних властивостей поля та взаємодії між полем та речовиною є однією з найважливіших наукових проблем сучасної фізики.
Будь-який електричний заряд створює у просторі електричне поле, за допомогою якого він взаємодіє з іншими зарядами. Електричне поле діє лише електричні заряди. Тому виявити таке поле можна тільки одним способом: внести в цікаву для нас точку простору пробний заряд Якщо в цій точці поле є, то на діятиме електрична сила.
Коли поле досліджують пробним зарядом, вважають, що він своєю присутністю не спотворює досліджуване поле. Це означає, що величина пробного заряду має бути дуже малою порівняно із зарядами, що створюють поле. Як пробний заряд домовилися використовувати позитивний заряд.
Із закону Кулона випливає, що абсолютна величина сили взаємодії електричних зарядів зменшується зі збільшенням відстані між ними, але ніколи не зникає зовсім. Це означає, що теоретично поле електричного заряду тягнеться до нескінченності. Однак практично ми вважаємо, що поле є лише там, де на пробний заряд діє помітна сила.
Зазначимо ще, що за заряду разом із ним переміщається та її поле. Коли заряд видаляється настільки, що електрична сила на пробний заряд у будь-якій точці простору практично не діє, ми говоримо, що поле зникло, хоча насправді воно перемістилося в інші точки простору.
Електричне поле, згідно з елементарними фізичними уявленнями, є не що інше, як особливий вид матеріального середовища, що виникає навколо заряджених тіл і впливає на організацію взаємодії між такими тілами з певною кінцевою швидкістю і в строго обмеженому просторі.
Вже давно доведено, що електричне поле може виникати як у нерухомих, так і у тіл, що знаходяться в русі. Основною ознакою наявності цього є його вплив на
Однією з основних кількісних є поняття «напруженість поля». У числовому виразі цей термін означає відношення сили, що діє на пробний заряд, безпосередньо до кількісного виразу цього заряду.
Те, що заряд пробний, означає, що він сам ніякої участі у створенні даного поля не бере, яке величина настільки мала, що веде ні до яких спотворень вихідних даних. Напруженість поля вимірюється В/м, що умовно дорівнює Н/Кл.
Відомий англійський дослідник М. Фарадей ввів у науковий обіг метод графічного зображення електричного поля. На його думку, цей особливий вид матерії на кресленні повинен зображуватись у вигляді безперервних ліній. Вони згодом стали називатися «лінії напруженості електричного поля», які напрям, виходячи з основних фізичних законів, збігається з напрямом напруженості.
Силові лінії необхідні, щоб показати такі якісні характеристики напруженості як густота або щільність. При цьому щільність ліній напруженості залежить від кількості на одиницю поверхні. Створювана картина силових ліній дозволяє визначити кількісне вираз напруженості поля окремих його ділянках, і навіть дізнатися, як вона змінюється.
Досить цікавими властивостями має електричне поле діелектриків. Як відомо, діелектрики - це речовини, в яких практично немає вільних заряджених частинок, тому, як наслідок, вони не здатні проводити.
Щоб визначити напруженість поля в діелектриці, слід пропустити через нього електричне поле. Під його дією пов'язані заряди в діелектриці починають зміщуватися, проте залишити межі своїх молекул вони не в змозі. Спрямованість усунення має на увазі, що позитивно заряджені зміщуються вздовж напрямку електричного поля, а негативно заряджені - проти. В результаті цих маніпуляцій усередині діелектрика виникає нове електричне поле, напрямок якого прямо протилежний зовнішньому. Це внутрішнє поле помітно послаблює зовнішнє, отже напруженість останнього падає.
Напруженість поля є його найважливішою кількісною характеристикою, яка прямо пропорційна тій силі, з якою цей особливий вид матерії діє зовнішній електричний заряд. Незважаючи на те, що побачити цю величину неможливо, за допомогою креслення силових ліній напруженості можна скласти уявлення про її щільність та спрямованість у просторі.
Подробиці Категорія: Електрика та магнетизм Розміщено 05.06.2015 20:46 Переглядів: 13114Змінні електричне та магнітне поля за певних умов можуть породжувати одне одного. Вони утворюють електромагнітне поле, яке зовсім не є їхньою сукупністю. Це єдине ціле, у якому ці два поля не можуть існувати одне без одного.
З історії
Досвід датського вченого Ханса Крістіана Ерстеда, проведений у 1821 р., показав, що електричний струм породжує магнітне поле. У свою чергу, магнітне поле, що змінюється, здатне породжувати електричний струм. Це довів англійський фізик Майкл Фарадей, який відкрив у 1831 р. явище електромагнітної індукції. Він є автором терміна «електромагнітне поле».
У ті часи у фізиці була прийнята концепція далекодії Ньютона. Вважалося, що всі тіла діють один на одного через порожнечу з нескінченно великою швидкістю (майже миттєво) і на будь-якій відстані. Передбачалося, як і електричні заряди взаємодіють у такий спосіб. Фарадей вважав, що порожнечі в природі не існує, а взаємодія відбувається з кінцевою швидкістю через якесь матеріальне середовище. Цим середовищем для електричних зарядів є електромагнітне поле. І воно поширюється зі швидкістю, що дорівнює швидкості світла.
Теорія Максвелла
Об'єднавши результати попередніх досліджень, англійський фізик Джеймс Клерк Максвеллу 1864 р. створив теорію електромагнітного поля. Згідно з нею, магнітне поле, що змінюється, породжує змінне електричне поле, а змінне електричне поле породжує змінне магнітне поле. Звичайно, спочатку одне з полів створюється джерелом зарядів чи струмів. Але надалі ці поля можуть існувати незалежно від джерел, викликаючи поява одне одного. Тобто, електричне та магнітне поля є складовими єдиного електромагнітного поля. І всяка зміна одного з них викликає появу іншого. Ця гіпотеза становить основу теорії Максвелла. Електричне поле, яке породжується магнітним полем, є вихровим. Його силові лінії замкнуті.
Ця теорія феноменологічна. Це означає, що вона створена на основі припущень і спостережень, і не розглядає причини виникнення електричних і магнітних полів.
Властивості електромагнітного поля
Електромагнітне поле - це сукупність електричного та магнітного полів, тому в кожній точці свого простору воно описується двома основними величинами: напруженістю електричного поля Е та індукцією магнітного поля У .
Оскільки електромагнітне поле є процес перетворення електричного поля на магнітне, та був магнітного на електричне, його стан постійно змінюється. Поширюючись у просторі та часі, воно утворює електромагнітні хвилі. Залежно від частоти та довжини ці хвилі поділяють на радіохвилі, терагерцеве випромінювання, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське та гамма-випромінювання.
Вектори напруженості та індукції електромагнітного поля взаємно перпендикулярні, а площина в якій вони лежать, перпендикулярна до напряму поширення хвилі.
Теоретично дальнодії швидкість поширення електромагнітних хвиль вважалася нескінченною великою. Однак Максвелл довів, що це не так. У речовині електромагнітні хвилі поширюються з кінцевою швидкістю, що залежить від діелектричної та магнітної проникності речовини. Тому Теорію Максвелла називають теорією близькодії.
Експериментально теорію Максвелла підтвердив 1888 р. німецький фізик Генріх Рудольф Герц. Він довів, що електромагнітні хвилі є. Більш того, він виміряв швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль у вакуумі, яка виявилася рівною швидкості світла.
В інтегральній формі цей закон виглядає так:
Закон Гауса для магнітного поля
Потік магнітної індукції через замкнуту поверхню дорівнює нулю.
Фізичний зміст цього закону у цьому, що у природі немає магнітних зарядів. Полюси магніту поділити неможливо. Силові лінії магнітного поля замкнуті.
Закон індукції Фарадея
Зміна магнітної індукції спричиняє появу вихрового електричного поля.
,
Теорема про циркуляцію магнітного поля
У цій теоремі описані джерела магнітного поля, а також самі поля, створювані ними.
Електричний струм та зміна електричної індукції породжують вихрове магнітне поле.
,
,
Е- Напруженість електричного поля;
Н- Напруженість магнітного поля;
У- Магнітна індукція. Це векторна величина, що показує, з якою силою магнітне поле діє заряд величиною q, що рухається зі швидкістю v;
D- Електрична індукція, або електричне зміщення. Являє собою векторну величину, що дорівнює сумі вектора напруженості та вектора поляризації. Поляризація викликається усуненням електричних зарядів під дією зовнішнього електричного поля щодо їх положення, коли таке поле відсутнє.
Δ - Оператор Набла. Дія цього оператора на конкретне поле називають ротором поля.
Δ х Е = rot E
ρ - Щільність стороннього електричного заряду;
j- Щільність струму - величина, що показує силу струму, що протікає через одиницю площі;
з- Швидкість світла у вакуумі.
Вивченням електромагнітного поля займається наука електродинамікою. Вона розглядає його взаємодію Космосу з тілами, що мають електричний заряд. Така взаємодія називається електромагнітним. Класична електродинаміка визначає лише безперервні характеристики електромагнітного поля з допомогою рівнянь Максвелла. Сучасна квантова електродинаміка вважає, що електромагнітне поле має також і дискретні (перервні) властивості. І така електромагнітна взаємодія відбувається за допомогою неподільних частинок-квантів, які не мають маси та заряду. Квант електромагнітного поля називають фотоном .
Електромагнітне поле довкола нас
Електромагнітне поле утворюється навколо будь-якого провідника зі змінним струмом. Джерелами електромагнітних полів є лінії електропередач, електродвигуни, трансформатори, міський електричний транспорт, залізничний транспорт, електрична та електронна побутова техніка - телевізори, комп'ютери, холодильники, праски, пилососи, радіотелефони, мобільні телефони, електробритви - словом, все, що пов'язане із споживанням або передачею електроенергії. Потужні джерела електромагнітних полів - телевізійні передавачі, антени станцій стільникового телефонного зв'язку, радіолокаційні станції, НВЧ-печі та ін. Оскільки таких пристроїв навколо нас досить багато, то електромагнітні поля оточують нас всюди. Ці поля впливають на навколишнє середовище та людину. Не можна сказати, що цей вплив завжди негативний. Електричні та магнітні поля існували навколо людини давно, але потужність їхнього випромінювання ще кілька десятиліть тому була в сотні разів нижчою за нинішню.
До певного рівня електромагнітне випромінювання може бути безпечним для людини. Так, у медицині за допомогою електромагнітного випромінювання низької інтенсивності загоюють тканини, усувають запальні процеси, надають знеболювальну дію. Апарати УВЧ знімають спазми гладкої мускулатури кишечника та шлунка, покращують обмінні процеси у клітинах організму, знижуючи тонус капілярів, знижують артеріальний тиск.
Але сильні електромагнітні поля викликають збої у роботі серцево-судинної, імунної, ендокринної та нервової систем людини, можуть викликати безсоння, головний біль, стреси. Небезпека в тому, що їхній вплив практично непомітний для людини, а порушення виникають поступово.
Як захиститися від навколишнього нас електромагнітного випромінювання? Цілком це зробити неможливо, тому потрібно постаратися звести до мінімуму його вплив. Насамперед потрібно розташувати побутові прилади таким чином, щоб вони знаходилися подалі від тих місць, де ми знаходимося найчастіше. Наприклад, не потрібно сідати надто близько до телевізора. Адже що далі відстань від джерела електромагнітного поля, то слабкіше воно стає. Дуже часто ми залишаємо прилад, включеним до розетки. Але електромагнітне поле зникає лише тоді, коли прилад відключається від електричної мережі.
Впливають на здоров'я людини та природні електромагнітні поля – космічне випромінювання, магнітне поле Землі.
Дія одних заряджених тіл на інші заряджені тіла здійснюється без їх прямого контакту за допомогою електричного поля.
Електричне поле матеріальне. Воно існує незалежно від нас та наших знань про нього.
Електричне поле створюється електричними зарядами і можна знайти з допомогою електричних зарядів за впливом ними певної сили.
Електричне поле поширюється з кінцевою швидкістю 300 000 км/с у вакуумі.
Так як однією з основних властивостей електричного поля є його дія на заряджені частинки з певною силою, то для введення кількісних характеристик поля необхідно досліджувану точку простору помістити невелике тіло з зарядом q (пробний заряд). На це тіло з боку поля діятиме сила
|
|
|
Якщо змінити величину пробного заряду, наприклад, вдвічі, вдвічі зміниться і сила, що діє на нього.
При зміні величини пробного заряду в n разів, у n разів змінюється сила, що діє на заряд.
Ставлення ж сили, що діє на пробний заряд, поміщений в цю точку поля, до величини цього заряду, є величина постійна і не залежить ні від цієї сили, ні від величини заряду, ні від того, чи взагалі в досліджуваній точці поля будь-якої заряд. Це відношення позначається буквою та приймається за силову характеристику електричного поля. Відповідна фізична величина називається напруженістю електричного поля .
Напруженість показує, яка сила діє з боку електричного поля на одиничний заряд, поміщений у цю точку поля.
Щоб знайти одиницю напруженості, треба визначальне рівняння напруженості підставити одиниці сили – 1 Н і заряду – 1 Кл. Отримуємо: [E] = 1 Н/1 Кл = 1 Н/Кл.
Для наочності електричні поля кресленнях зображуються з допомогою силових ліній.
|
|
|
|
|
Електричне поле може виконувати роботу з переміщення заряду з однієї точки до іншої. Отже, заряд, поміщений у задану точку поля, має запас потенційної енергії.
Енергетичні характеристики поля можна ввести аналогічно до введення силової характеристики.
При зміні величини пробного заряду, змінюється як сила, що діє нього, а й потенційна енергія цього заряду. Ставлення ж енергії пробного заряду, що у цій точці поля, до величини цього заряду, є величиною постійної і незалежної від енергії, ні заряду.
Щоб отримати одиницю потенціалу, треба визначальне рівняння потенціалу підставити одиниці енергії – 1 Дж і заряду – 1 Кл. Отримуємо: [φ] = 1 Дж/1 Кл = 1 ст.
Ця одиниця має власну назву 1 вольт.
Потенціал поля точкового заряду прямо пропорційний величині заряду, що створює поле і обернено пропорційний відстані від заряду до даної точки поля:
|
|
|
Електричні поля на кресленнях можна зображати і за допомогою поверхонь рівного потенціалу, які називаються еквіпотенційними поверхнями .
При переміщенні електричного заряду з точки з одним потенціалом до точки з іншим потенціалом здійснюється робота.
Фізична величина, що дорівнює відношенню роботи з переміщення заряду з однієї точки поля в іншу, до величини цього заряду, називається електричною напругою :
Напруга показує, чому дорівнює робота, що здійснюється електричним полем при переміщенні заряду в 1 Кл з однієї точки поля в іншу.
Одиницею напруги, як і і потенціалу, є 1 У.
Напруга між двома точками поля, розташованими на відстані d одна від одної, пов'язана з напруженістю поля: 
|
|
|
В однорідному електричному полі робота по переміщенню заряду з однієї точки поля в іншу не залежить від форми траєкторії та визначається лише величиною заряду та різницею потенціалів точок поля.
Відповідно до закону Кулона сила взаємодії між двома нерухомими зарядженими точковими тілами пропорційна добутку їх зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Електрична сила взаємодії між зарядженими тілами залежить від величини їх зарядів, розмірів тіл, відстані між ними, а також від того, у яких частинах тіл знаходяться ці заряди. Якщо розміри заряджених тіл значно менші за відстань між ними, то такі тіла називають точковими. Сила взаємодії між точковими зарядженими тілами залежить лише від величини їх зарядів та відстані між ними.
Закон, який описує взаємодію двох точкових заряджених тіл, було встановлено французьким фізиком Ш. Кулоном, коли він вимірював силу відштовхування між невеликими однойменно зарядженими металевими кульками (див. рис. 34а). Установка Кулону складалася з тонкої пружної срібної нитки (1) і підвішеної на ній легкої скляної палички (2), на одному кінці якої була укріплена заряджена металева кулька (3), а на іншому противагу (4). Сила відштовхування між нерухомою кулькою (5) і кулькою 3 призводила до закручування нитки деякий кут, a, яким можна було визначити величину цієї сили. Зближуючи та віддаляючи між собою однаково заряджені кульки 3 та 5, Кулон встановив, що сила відштовхування між ними обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Щоб встановити, як сила взаємодії між кульками залежить від величини їх зарядів, Кулон надходив так. Спочатку він вимірював силу, що діє між однаково зарядженими кульками 3 і 5, а потім торкався однієї з заряджених кульок (3) іншою, незарядженою кулькою такого ж розміру (6). Кулон справедливо вважав, що з дотику однакових металевих кульок електричний заряд порівну розподілиться з-поміж них, і тому кульці 3 залишиться лише половина його початкового заряду. При цьому, як показали досліди, сила відштовхування між кульками 3 та 5 зменшувалася вдвічі, порівняно з первісною. Змінюючи подібним чином заряди кульок, Кулон встановив, що вони взаємодіють із силою, пропорційною до твору їх зарядів.
В результаті численних дослідів Кулон сформулював закон, що визначає модуль сили F 12 , що діє між двома нерухомими точковими тілами із зарядами q 1 і q 2 розташованими на відстані r один від одного:
де k – коефіцієнт пропорційності, значення якого залежить від використовуваної системи одиниць і який часто з причин, пов'язаних з історією введення систем одиниць, замінюють на (4pe0)-1 (див. 34.1). e0 називають електричною постійною. Вектор сили F 12 спрямований уздовж прямої тіла, що з'єднує, так, що різноіменно заряджені тіла притягуються, а однойменно заряджені відштовхуються (рис. 34б). Цей закон (див. 34.1) називають законом Кулона, а відповідні електричні сили – кулонівськими. Закон Кулона, а саме залежність сили взаємодії від другого ступеня відстані між зарядженими тілами, досі піддається експериментальній перевірці. Нині показано, що показник ступеня у законі Кулона може відрізнятися від двійки трохи більше, ніж 6.10-16.
У системі СІ одиницею електричного заряду є кулон (Кл). Заряд 1 Кл дорівнює заряду, що проходить за 1 с через поперечний переріз провідника при силі струму, що дорівнює 1 амперу (А). У системі СІ
k = 9.109 Н.м 2 /Кл 2, а e0 = 8,8.10-12 Кл 2 /(Н.м 2) (34.2)
Елементарний електричний заряд, e, СІ дорівнює:
e = 1,6.10-19 Кл. (34.3)
За своїм виглядом закон Кулона дуже подібний до закону всесвітнього тяжіння (11.1), якщо замінити в останньому маси на заряди. Однак, незважаючи на зовнішню схожість, гравітаційні сили та кулонівські відрізняються одна від одної тим, що
1. гравітаційні сили завжди притягують тіла, а кулонівські можуть як притягувати, і відштовхувати тіла,
2. Кулонівські сили набагато сильніше гравітаційних, наприклад, Кулонівська сила, що відштовхує два електрони один від одного, в 1042 разів більше сили їх гравітаційного тяжіння.
Запитання для повторення:
· Що таке точкове заряджене тіло?
· Опишіть досліди, за допомогою яких Кулон встановив закон, названий його ім'ям?
Мал. 34. (а) - схема експериментальної установки Кулона для визначення сил відштовхування між однойменними зарядами; (б) – до визначення величини та напряму дії кулонівських сил при використанні формули (34.1).
§ 35. ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ. НАПРУЖНІСТЬ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦІЇ ПОЛІВ.
Закон Кулона дозволяє обчислити силу взаємодії між двома зарядами, але не пояснює, як один заряд діє на інший. Через який час, наприклад, один із зарядів «відчує», що інший заряд став наближатися чи віддалятися від нього? Чи пов'язані чимось між собою заряди? Щоб відповісти на ці питання, великі англійські фізики М. Фарадей та Дж. Максвелл запровадили поняття електричного поля – матеріального об'єкта, що існує навколо електричних зарядів. Таким чином, заряд q1 породжує навколо себе електричне поле, а інший заряд q2, опинившись у цьому полі, відчуває на собі дію заряду q1 згідно із законом Кулона (34.1). При цьому якщо положення заряду q1 змінилися, то зміна його електричного поля відбуватиметься поступово, а не миттєво, так, що на відстані L від q1 зміни поля відбудуться через проміжок часу L/c, де з – швидкість світла, 3.108 м/с . Запізнення змін електричного поля доводить те, що взаємодія між зарядами узгоджується з теорією близькодії. Ця теорія пояснює будь-яку взаємодію між тілами, навіть віддаленими одне від одного, існуванням будь-яких матеріальних об'єктів чи процесів з-поміж них. Матеріальним об'єктом, що здійснює взаємодію між зарядженими тілами, є їхнє електричне поле.
Щоб охарактеризувати це електричне поле, достатньо виміряти силу, що діє на точковий заряд у різних областях цього поля. Досліди та закон Кулона (34.1) показують, що сила, що діє на заряд з боку поля, пропорційна величині цього заряду. Тому відношення сили F, що діє на заряд у цій точці поля, до величини цього заряду q, вже не залежить від q і є характеристикою електричного поля, що називається його напруженістю, E:
Напруженість електричного поля, як випливає з (35.1), є вектором, напрямок якого збігається з напрямком сили, що діє в даній точці поля на позитивний заряд. Із закону Кулона (34.1) випливає, що модуль напруженості E поля точкового заряду q залежить від відстані r до нього наступним чином:
Вектори напруженості у різних точках електричного поля позитивного та негативного зарядів показані на рис. 35а.
Якщо електричне поле утворене кількома зарядами (q 1 , q 2 , q 3 і т.д.), то, як показує досвід, напруженість E в будь-якій точці цього поля дорівнює сумі напруженостей E 1 , E 2 , E 3 і т.д. . електричних полів, створюваних зарядами q 1 , q 2 , q 3 і т.д.
У цьому полягає принцип суперпозиції (чи накладання) полів, що дозволяє визначити напруженість поля, створеного кількома зарядами (рис. 35б).
Щоб показати, як змінюється напруженість поля в різних областях, малюють силові лінії - безперервні лінії, дотичні до яких у кожній точці збігаються з векторами напруженості (рис. 35в). Силові лінії що неспроможні перетинатися між собою, т.к. у кожній точці вектор напруженості поля має певний напрямок. Вони починаються і закінчуються на заряджених тілах, поблизу яких модуль напруженості та густота силових ліній зростає. Густота силових ліній пропорційна модулю напруженості електричного поля.
Запитання для повторення:
· Що таке електричне поле та як воно пов'язане з теорією близькодії?
· Дайте визначення напруженості електричного поля.
· Сформулюйте принцип суперпозиції полів.
· Чому відповідають силові лінії поля і які їх властивості?
Мал. 35. (а) - вектори напруженості у різних точках електричного поля позитивного (верх) та негативного (низ) заряду; вектори напруженості (б) і самі вектори разом із силовими лініями (в) електричного поля двох точкових зарядів різного знака.
§ 36. ПРОВІДНИКИ ТА ДІЕЛЕКТРИКИ В ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОМУ ПОЛІ.