Електростатичне поле

ФІЗИКА

Частина 3 ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ

Розділ 8 ЕЛЕКТРИКА

8.3. Електростатичне поле

Простір, у якому перебуває електричний заряд, характеризується певними фізичними властивостями. Так, на довільний заряд, внесений у цей простір, діють електростатичні сили Кулона. Якщо у просторі діють якісь інші сили, то вважають, що в ньому існує силове поле. Таким є, наприклад, поле тяжіння. Було б помилкою під полем розуміти власне простір, у якому діють певні сили. Простір, як і час, є формою існування матерії. З того, що поле існує у просторі, зовсім не випливає, що воно є простором, у якому діють сили, бо форму існування матерії не можна сплутувати з самою матерією.

Поле є видом матерії, що здійснює взаємодію між частинками речовини. Електростатичне поле характеризується енергією, властивістю інерції, воно зумовлює передачу силових взаємодій між електричними зарядами. У фізиці мікросвіту буде показано можливість взаємного переходу речовини і поля – двох видів матерії.

Вивчення властивостей різних полів – одне з найважливіших завдань фізики. У цьому розділі розглянемо властивості стаціонарних електричних полів, тобто таких, що не змінюються з часом і створюються нерухомими електричними зарядами. Саме такі поля називають електростатичними.

Для характеристики електричного поля вводять фізичну величину, що дістала назву його напруженості. Напруженістю Електростатичне поле електричного поля у певній точці називають величину, що дорівнює відношенню сили Електростатичне поле, з якою поле діє на позитивний заряд, вміщений у цю точку, до цього заряду q, тобто

Електростатичне поле

Підставивши F = 1 Н, q = 1 Кл, дістанемо одиницю напруженості електричного поля в СІ:

Електростатичне поле

Ньютон на кулон...

дорівнює напруженості в такій точці електричного поля, де на точковий заряд в 1 Кл діє сила в 1 Н.

Напруженість – величина векторна. Напрям вектора напруженості збігається з напрямом сили, що діє на позитивний заряд, вміщений у певну точку поля. Виходячи із закону Кулона (8.2) та формули (8.5), напруженість поля, утвореного точковим зарядом д0 на відстані r від нього в середовищі з діелектричною сталою ε,

Електростатичне поле

Основне завдання електростатики полягає у знаходженні довжини й напряму вектора напруженості Електростатичне поле в кожній точці поля за заданим розподілом у просторі та значенням джерел поля – електричних зарядів. Напруженість електричного поля системи точкових зарядів дорівнює векторній сумі напруженостей полів, утворених кожним із цих зарядів окремо:

Електростатичне поле

Цю властивість називають принципом незалежності дії електричних полів, або принципом суперпозиції їх.

У розвитку фізики велику роль відігравала боротьба двох концепцій – далекодії і близькодії. Згідно з теорією далекодії всі електричні явища зводяться до миттєвої взаємодії зарядів незалежно від відстані між ними.

За теорією близькодії всі електричні явища зводяться до зміни полів зарядів, які поширюються в просторі зі скінченною швидкістю. При вивченні електростатичних полів обидві концепції приводять до однакових результатів: побудовані на них теорії однаково добре узгоджуються з експериментальними даними. Проте вивчення явищ, пов’язаних із рухом електричних зарядів, виявило непридатність теорії далекодії. Принцип далекодії суперечить також основним положенням діелектричного матеріалізму, він передбачає рух із нескінченною швидкістю в пустоті, що, по суті, означає відрив руху від матерії. Фізика за допомогою поняття “поле” стверджує принцип близькодії і поширює його на немеханічні явища.


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