Книга: Електрика і електростатика

Формула ( 5 ) визначає величину напруженості електричного поля.

Напруженість електричного поля точкового заряду прямопропорційна заряду, що її створює та оберненопропорційна квадрату відстані між точковим зарядом та точкою, де величину напруженості електричного поля вимірюють.

Електричне поле позитивного заряду зображено на рисунку 8. а. Лінії на рисунку зображають електричне поле.

Фарадей назвав дані лінії лініями сили, адже вони прямо вказують на силу, що діє на позитивний точковий заряд, що розташований у полі. Але оскільки різнойменні заряди притягуються, то сила між точковим зарядом -q та пробним зарядом q₀ буде силою притягання. Тому лінії напруженості поля направлені радіально всередину області, де міститься заряд - q

в) суперпозиція електричних полів. +q₁

Якщо присутні більш чим один заряд F₃ то сила, 1що діє на вибраний заряд q рівна: +q₂ q

+.....(6) F₂

Якщо заряд q₁ створює поле напруженістю Е₁ то q₂ створить поле Е₂ і q₃ створить поле Е₃ ,тоді сили будуть рівні:

( 7 )

₂ ( 8 )

₃ ( 9 )

Заміна виразів ( 7 ) – (9) у виразі ( 6 ):

, винесемо заряд q та поділимо силу F на нього.

₃ , але це буде результуюча напруженість поля і тому: ( 7 )

Вираз (7) є математичним записом принципу суперпозиції електричних полів, згідно якого, коли декілька зарядів створюють електричні поля, то результуюча напруженість поля є векторною сумою напруженостей створених окремими зарядами.

г) потенціал.

Електричний заряд володіє потенціальною енергією, яка визначається як енергія, якою володіє тіло у певному положенні і рівна роботі, яку потрібно виконати, щоб помістити тіло у дане положення. Потенціальна енергія рівна:

W=Fq,

де сила може носити різний характер, вона може бути і електричною, тоді

W=Eqx ( 8 )

Оскільки потенціальною енергією володіє заряд q та іноді важко прямо вивчати електричні заряди, то потрібно ввести характеристику вільну від заряду q. Електричний потенціал – це потенціальна енергія ділена на заряд:

( 9 )

У системі СІ розмірністю потенціалу буде вольт.

( 10 )

Еквіпотенціальні лінії – це лінії однакового чи сталого потенціалу. Потенціал точкового заряду можна обчислити за допомогою формули:

( 11 )

Вираз (11) дозволяє обчислити потенціал у точці простору, яка віддалена на відстань r від точки у якій розміщений заряд q. Принцип суперпозиції потенціалів: якщо присутні декілька точкових зарядів, то результуючий потенціал у певній точці рівний сумі потенціалів, створених кожним окремим зарядом: V=V₁ +V₂ +V₃ +….. (12)

Оскільки потенціал є скалярною величиною, то вони додаються згідно правил арифметики.

д) рух заряджених частинок у електричному полі.