Напряженность электрического поля

Электрическое поле является носителем взаимодействия между зарядами, подобно гравитационному полю, которое определяет взаимодействие материальных тел.

Напряженность электрического поля Е- величина, определяющая силу, с которой один заряд взаимодействует с другим зарядом или системой зарядов.

Пробным зарядом называется малый по размеру положительный заряд q', который при внесении в электрическое поле не вызывает в нем искажений.

Напряженность электрического поля можно определить, как отношение электрической силы, действующей на пробный заряд, к величине этого заряда

(11.10)

Напряженность электрического поля имеет размерность: [E] = В/м. Подставим в (11.10) силу кулоновского взаимодействия зарядов (11.3), получим напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом:

(11.11)

Как можно видеть из формулы (11.11), величина напряженности не зависит от пробного заряда.

Напряженность электрического поля в пространстве можно изобразить непрерывными линиями. Направление этих линий в каждой точке совпадает с направлением поля, они называются силовыми линиями электрического поля. Напряженность Eявляется силовой характеристикой поля. Силовая линия начинается на положительном заряде и заканчивается на отрицательном (рис. 11.4). В каждой точке силовой линии напряженность электрического поля изображается в виде вектора, направленного по касательной к силовой линии. Длина вектора равна величине напряженности электрического поля.

Рис. 11.4. Рис. 11.5.

Количество линий, проходящих через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно этим линиям, должно численно равняться величиненапряженности электрического поля в данной области (рис. 11.5).

Рис. 11.6. Рис. 11.7.

Рис. 11.8. Рис. 11.9.

Диаграммы силовых линий: для одиночного положительного заряда представлены на рис. 11.6, для одиночного отрицательного заряда – на рис. 11.7, для двух зарядов противоположного знака – на рис. 11.8 и для двух зарядов одного знака – на рис. 11.9.