Электростатическое поле. Силовая характеристика поля. Напряженность. Графическое изображение поля.

Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов).

Электрическое поле представляет собой особый вид материи, связанный с электрическими зарядами и передающий действия зарядов друг на друга.

Если в пространстве имеется система заряженных тел, то в каждой точке этого пространства существует силовое электрическое поле. Оно определяется через силу, действующую на пробный заряд, помещённый в этом поле. Пробный заряд должен быть малым, чтобы не повлиять на характеристику электростатического поля.

Напряжённость электри?ческого по?ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q:

Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля.

Существует очень удобный способ наглядного описания электрического поля. Этот способ сводится к построению сети линий, при помощи которой изображают модуль и направление напряженности поля в различных точках пространства.

Выберем в электрическом поле какую-либо точку а и проведем из нее небольшой прямолинейный отрезок ab так, чтобы его направление совпадало с направлением поля в точке а. Затем из какой-нибудь точки b этого отрезка проведем отрезок bc, направление которого совпадает с направлением поля в точке b, и т. д. Мы получим ломаную линию, которая показывает, какое направление имеет поле в точках а,b,с,...

Построенная таким образом ломаная не вполне точно определяет направление поля во всех точках.

а (по построению); но в какой-либо другой точке этого же отрезка поле может иметь уже несколько другое направление. Это построение будет, однако, тем точнее передавать направление поля, чем ближе друг к другу выбранные точки. На рис. направление поля изображается не для четырех, а для шести точек, и картина более точна. Изображение направления поля сделается вполне точным, когда точки излома будут неограниченно сближаться. При этом ломаная переходит в некоторую плавную кривую ad . Направление касательной к этой линии в каждой точке совпадает с направлением напряженности поля в этой точке. Поэтому ее обычно называют линией электрического поля. Таким образам, всякая мысленно проведенная в поле линия, направление касательной к которой в любой точке ее совпадает а направлением напряженности поля в этой точке, называется линией электрического поля. Из двух противоположных направлений, определяемых касательной, мы условимся всегда выбирать то направление, которое совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и будем отмечать это направление на чертеже стрелками:

Линии поля точечного положительного заряда

Линии поля равномерно заряженного шара

34.