Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей

Закон взаимодействия неподвижных электрических зарядов был установлен экспериментально. Обсудим эксперименты. 1) Поместим заряженный электроскоп под купол и выкачаем воздух. На листочках электроскопа заряд сохранился. Следовательно, в передаче электрического взаимодействия воздух не участвует. 2) Даже при отсутствии непосредственного контакта, гильза взаимодействует, притягиваясь к заряженной палочке. Следовательно, заряженные тела способны взаимодействовать друг с другом на расстоянии. 3) По мере приближения палочки к гильзе угол отклонения нити от вертикали увеличивается. Следовательно, чем ближе гильза к источнику электрического поля, тем с большей силой действует на неё это поле. Но оставался нерешенным вопрос, как осуществляется это взаимодействие. Согласно теории действия на расстоянии одно тело действует на другое непосредственно через пустоту, и это действие передается мгновенно. Теория близкодействия утверждает, что любое взаимодействие осуществляется с помощью промежуточных агентов и распространяется с конечной скоростью. После длительной борьбы теория близкодействия одержала окончательную победу.Основываясь на идеях Фарадея, Джеймс Клерк Максвелл сумел теоретически доказать, что электромагнитные взаимодействия должны распространятся в пространстве с конечной скоростью. Максвелл нашел, что скорость распространения электромагнитных взаимодействий равна скорости света в вакууме, то есть 300 000 км/с. Электромагнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее. Например, радиосвязью мы называем передачу информации с помощью электромагнитных волн. Электрическое поле часто возникает возле телевизионного экрана (относится к телевизорам с ЭЛТ) при включении или выключении телеприёмника. Это поле можно почувствовать по его действию на волоски на руках или лице. Электрическое поле существует реально: его свойства можно исследовать опытным путем. Но мы не можем сказать, из чего это поле состоит. Здесь мы доходим до границы того, что известно науке. О природе электрического поля мы можем сказать лишь следующее: во-первых, поле материально; оно существует независимо от нас, от наших знаний о нем; во-вторых, поле обладает определенными свойствами, которые не позволяют его спутать ни с чем другим в окружающем мире. Следует знать, что существуют различные виды материи и каждому из них присущи свои законы. Под действием электрической силы, частица, оказавшись в электрическом поле, приобретает ускорение, определяемое согласно второму закону Ньютона отношением силы электрического поля к массе заряда. Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем и создается только электрическими зарядами, имея неразрывную связь. Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим на заряд. Если поочередно помещать в одну и ту же точку поля небольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила, действующая на заряд со стороны поля прямо пропорциональна этому заряду. Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд, к этому заряду для каждой точки поля не зависит от этого заряда и может рассматриваться как характеристика поля. Эту характеристику называют напряженностью электрического поля. Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду.