На рисунках приведены примеры линий напряженности:
положительно заряженного шарика;
двух разноименно заряженных шарика;
двух одноименно заряженных шарика;
двух пластин, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку.
Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии непрерывны и не пересекаются. Густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля также больше.
Рассмотрим пример.
В электрическом поле равномерно заряженного шара в точке А находится положительно заряженная пылинка. Как направлена сила, действующая на пылинку со стороны поля?
Она направлена от заряженного шара к пылинке вдоль радиуса шара, способствуя отдалению пылинки от шара.
Рассмотрим электрическое поле заряженного проводящего шара радиусом (эр) . Заряд (кю) равномерно распределен по поверхности шара. Силовые линии электрического поля, как вытекает из симметрии, направлены вдоль продолжений радиусов шара. Силовые линии вне шара распределены в пространстве точно так же как и силовые линии точечного заряда. Если совпадают картины силовых линий, то можно ожидать, что совпадают и напряженности полей. Поэтому на расстоянии (эр малое) от центра шара напряженность поля определяется той же формулой, что и напряженность поля точечного заряда, помещенного в центр сферы: отношением модуля заряда к квадрату расстояния от него с коэффициентом пропорциональности Кулона. Внутри проводящего шара напряженность поля равна нулю.
Одинаковые ли силы действуют на одинаковые электрические заряды со стороны заряженного металлического шара?
На заряд в точке В действует меньшая сила электрического поля, чем на заряд в точке А.
Электрическое поле есть двух видов:
неоднородное поле – поле с переменной от точки к точке напряженностью. Изображается кривыми силовыми линиями,
непараллельными прямыми, параллельными прямыми, расположенными с разной густотой.
Однородное поле – поле, вектор напряженности которого остается постоянным по величине и направлению. Изображается параллельными прямыми, расположенными с одинаковой густотой.
Электрическое поле
+
+
+ –
+
Е
–
–
–
Линии напряжённости помогают лишь наглядно представить
распределение поля в пространстве, и не более реальны,
чем меридианы и параллели на земном шаре.
Если продолговатые
кристаллики изолятора
хорошо перемешать в
вязкой жидкости и
поместить туда
заряженные тела, то
вблизи этих тел
кристаллики выстроятся
в цепочки вдоль линии
напряжённости.
Линии напряжённости положительно
заряженного шарика
Линии напряжённости двух
разноимённо заряженных шариков
Линии напряжённости двух
одноимённо заряженных шариков
Линии напряжённости двух пластин, заряды
которых равны по модулю и противоположны по
знаку
Силовые линии
электрического поля не
замкнуты, они
начинаются на
положительных зарядах и
оканчиваются
на отрицательных.
Силовые линии
непрерывны и не
пересекаются.
Густота силовых линий
больше вблизи
заряженных тел, где
напряжённость поля
также больше.
В электрическом поле
равномерно заряженного
шара в точке А находится
положительно
заряженная пылинка. Как
направлена сила,
действующая на пылинку
со стороны поля?
+
+
А
Силовые линии
электрического поля, как
вытекает
из симметрии,
направлены вдоль
продолжений радиусов
шара.
Силовые линии вне шара
распределены в
пространстве точно так
же как и силовые линии
точечного заряда.
Если совпадают картины
силовых линий, то можно
ожидать, что совпадают и
напряжённости полей.
На расстоянии r от центра
шара напряжённость поля
определяется формулой:
отношением модуля заряда
к квадрату расстояния
от него с коэффициентом
пропорциональности
Кулона.
Одинаковые ли силы
действуют на одинаковые
электрические заряды со
стороны заряженного
металлического шара?
+
На заряд в точке В
действует меньшая сила
электрического поля, чем
на заряд в точке А.
+
А
B
Неоднородное поле — поле с
переменной
от точки к точке напряжённостью.
Однородное поле — поле, вектор
напряжённости которого остаётся
постоянным по величине и
направлению.
На рисунке изображены
линии напряжённости
электрического поля в
некотором месте
пространства. В какой из
точек напряжённость
максимальна
по модулю?
1 2 3 4
1
2
4
3
Число силовых линий,
приходящихся на
поверхность единичной
площади, расположенную
нормально
к силовым линиям,
пропорционально модулю
напряжённости. Это
видно
в точке 1.
1
2
4
3
Внутри сферы, большей чем
шар, электрическое поле, то
есть напряжённость
электрического поля равна
нулю, так как там нет
зарядов.
Как видно, вне сферы
поле тождественно с
полем точечного заряда
той же величины,
помещённого
в центр сферы.
Для поля вне шара
радиусом R получается
тот же результат,
что и для пустотелой
сферы.
— внутри шара (r < R)
— на поверхности шара (r = R)
— вне шара (r > R)
где — 3,14
Rq
r
— радиус шара
— заряд шара
— расстояние от центра шара до точки поля
— постоянная величина, равная 8,85 · 10-12 Кл2/Нм2
46. Силовые линии электрического поля. Напряженность поля заряжённого шара.ppt
