ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ

Розділ 1 Електричне поле і струм

§ 1. ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Перед тим, як почати розгляд електричного поля та його властивостей, пригадаємо, що ви вивчали раніше. З курсу фізики 7 та 9 класів ви дізналися, що всі тіла, які нас оточують; складаються з атомів, а атоми можуть об’єднуватися в молекули. До складу всіх без винятку атомів (і молекул) входять так звані елементарні частинки – найменші частинки речовини, що мають електричні заряди, електрони і протони: електрони мають негативний заряд, а протони – такий самий за значенням, але позитивний.

Електрон (з грец. – янтар, бурштин) – стабільна елементарна частинка з негативним електричним зарядом е =-1,6021892(46) 10-19 Кл і масою me = 9,1095 10-31 кг.

Тепер пригадаємо властивості заряджених тіл. Зарядимо натиранням об хутро ебонітову паличку і підвісимо її на нитці. Якщо піднести до неї так само заряджену іншу ебонітову паличку (мал. 1), то вони будуть відштовхуватися одна від одної. Якщо ж до зарядженої ебонітової палички піднести заряджену тертям об шовк чи сухий папір скляну паличку, то палички будуть притягуватись одна до одної(мал. 2).

Отже, однойменно заряджені тіла відштовхуються, а різнойменно заряджені тіла притягуються.

Якщо заряджені тіла відштовхуються або притягуються, то говорять, що вони взаємодіють між собою. Пригадаємо закон взаємодії, експериментально відкритий у XVIII столітті французьким вченим Ш. Кулоном. Сила взаємодії двох заряджених нерухомих тіл, розмірами яких можна знехтувати.

Математично закон Кулона (взаємодії) можна записати так:

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Де-q1,q2 – взаємодіючі точкові заряди; і – відстань між ними; й – коефіцієнт, який залежить від вибору одиниць величин, що входять до закону, ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Розглянемо детальніше саме явище електричної взаємодії. Закріпимо металеву кулю на стержні електрометра (мал. 3) і зарядимо її від ебонітової палички, потертої хутром. Стрілка відхилиться від положення рівноваги, це засвідчить, що куля має електричний заряд. Підвісимо на тонкій нитці легку, виготовлену з фольги,...

гільзу і почнемо підносити її до кулі. На певній відстані помітимо, що гільза притягується до кулі, внаслідок чого нитка відхилиться від вертикального положення.

Наша уява звикла до того, що дія одного тіла на інше відбувається внаслідок безпосереднього контакту між ними. Так, вагон почне рухатися лише тоді, коли локомотив буде тягти чи штовхати його. М’яч змінить напрям руху в той момент, коли доторкнеться до ноги футболіста чи стійки воріт.

Який же механізм взаємодії заряджених тіл? Відповідь на це запитання дав англійській фізик М. Фарадей, осмисливши всі відомі на той час знання з електрики і дійшовши висновку про існування електричного поля як виду матерії.

Електричне поле є особлива форма матерії, нерозривно зв’язана з усяким електричним зарядом. Через електричне поле відбуваються всі електричні взаємодії.

Сили, з якими електричне поле діє на заряджені тіла, називаються електричними

Дослідження електричного поля можна проводити, поміщаючи в поле невеликі заряджені тіла. Ними можуть бути легкі заряджені кульки чи гільзи. Такі тіла ми далі називатимемо пробними зарядами. За їх допомогою виявляють наявність електричного поля в даній точці простору. Про наявність поля свідчить дія на заряджене тіло певної сили. Дія електричного поля на заряджені тіла є основною характеристикою електромагнітного поля. Якщо в конкретну точку електричного поля послідовно поміщати пробні заряди q1,q2,…?qn, які мають різні значення, то на них з боку поля будуть діяти різні сили F1, F2, …, Fn. Якщо знайти відношення кожної з цих сил до значення пробного заряду, на який діє ця сила, то отримаємо одне й те саме значення:

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Це означає, що відношення ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ характеризує електричне поле, адже воно не залежить від значення вміщеного у дану точку поля пробного заряду і має одне й те саме значення для конкретної точки даного поля, але у різних точках поля може мати різні значення.

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Мал.3


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...
Ви зараз читаєте: ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ