Принцип суперпозиції електричних полів

ПЛАН

1. Поняття електричного поля

2. Напруженість електричного поля. Електричне поле точкового заряду

3. Принцип суперпозиції полів

4. Приклади порушення електродинамічного принципу суперпозиції

Список використаної літератури

1. Поняття електричного поля

Взаємодія зарядів за законом Кулона є експериментально встановленим фактом. Однак математичний вираз закону взаємодії зарядів не розкриває фізичного змісту самого процесу взаємодії, не пояснює, яким чином відбувається дія заряду q1 на заряд q2.

Теорія близькодії, створена на основі дослідження англійського фізика М. Фарадея, пояснює взаємодію електричних зарядів тим, що навколо кожного електричного заряду існує електричне поле - особливий вид матерії, що існує незалежно від наших знань про нього і має енергію. Електричне поле неперервне в просторі і здатне діяти на інші електричні заряди.

Електричне поле нерухомих зарядів називають електростатичним. Воно не змінюється з часом. Це поле створюється тільки електричними зарядами. Воно існує в просторі, що оточує ці заряди, і нерозривно з ними пов'язане. Головна властивість електричного поля - здатність діяти на внесені в нього електричні заряди з деякою силою. Тому досліджують електричні поля за допомогою пробного точкового заряду. Пробний заряд q0 має бути малим, щоб він не спотворював помітно досліджуваного поля.

Нехай в точці О знаходиться позитивний точковий заряд q (рис.1). У довільну точку поля С, створеного зарядом q, і яка знаходиться на відстані r від цього заряду, помістимо пробний заряд q0. Модуль сили взаємодії між цими зарядами визначаємо за законом Кулона

Рис. 1

Поділивши обидві частини формули (4.1.4) на q0 і прирівнявши q1 = q, отримуємо

. (4.1.5)

Вираз правої частини формули (4.1.5) не залежить від заряду q0 і має стале значення для кожної точки поля, в якій цей заряд знаходиться. Отже, відношення F/q0 є також сталим для кожної точки поля. Величину, що виражає це відношення, називають напруженістю електричного поля:

. (4.1.6)

2. Напруженість електричного поля.

Електричне поле точкового заряду

Напруженістю електричного поля називають фізичну векторну величину , що є силовою характеристикою електричного поля в кожній його точці і чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, поміщений у цю точку, до значення цього заряду. Напрям напруженості збігається з напрямом електричної сили, що діє на пробний позитивний заряд в цій точці:

.