-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà § 1.9. Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè ïîëåé
Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿÝëåêòðè÷åñêîå ïîëå îáíàðóæèâàåòñÿ ïî ñèëàì, äåéñòâóþùèì íà ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä. Ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ìû çíàåì î ïîëå âñå, ÷òî íóæíî, åñëè áóäåì çíàòü ñèëó, äåéñòâóþùóþ íà ëþáîé çàðÿä â ëþáîé òî÷êå ïîëÿ. Ïîýòîìó íàäî ââåñòè òàêóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ, çíàíèå êîòîðîé ïîçâîëèò îïðåäåëèòü ýòó ñèëó. Óòâåðæäåíèå î ðåàëüíîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïîëå ñóùåñòâóåò â îïðåäåëåííîé îáëàñòè ïðîñòðàíñòâà è òîãäà, êîãäà ýëåêòðè÷åñêèõ çàðÿäîâ â ýòîé îáëàñòè íåò. Åñëè ïîî÷åðåäíî ïîìåùàòü â îäíó è òó æå òî÷êó ïîëÿ íåáîëüøèå (ïðîáíûå) çàðÿæåííûå òåëà, òî îáíàðóæèòñÿ, ÷òî ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä ñî ñòîðîíû ïîëÿ, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà ýòîìó çàðÿäó. Äåéñòâèòåëüíî, ïóñòü ïîëå ñîçäàåòñÿ òî÷å÷íûì çàðÿäîì q1. Ïîëîæåíèå ïðîèçâîëüíîé òî÷êè À â ïîëå ìîæíî çàäàòü ðàäèóñîì-âåêòîðîì
Ïîýòîìó îòíîøåíèå ñèëû, äåéñòâóþùåé íà ïîìåùàåìûé â äàííóþ òî÷êó ïîëÿ çàðÿä, ê ýòîìó çàðÿäó â ëþáîé òî÷êå ïîëÿ íå çàâèñèò îò ïîìåùåííîãî çàðÿäà è ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê õàðàêòåðèñòèêà ïîëÿ. Ýòó ñèëîâóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëÿ íàçûâàþò íàïðÿæåííîñòüþ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ïîäîáíî ñèëå, íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ — âåêòîðíàÿ âåëè÷èíà, åå îáîçíà÷àþò áóêâîé
Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ ðàâíà îòíîøåíèþ ñèëû, ñ êîòîðîé ïîëå äåéñòâóåò íà òî÷å÷íûé çàðÿä, ê ýòîìó çàðÿäó.  êàæäîé òî÷êå ïîëÿ íàïðÿæåííîñòü èìååò îïðåäåëåííîå çíà÷åíèå. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ çàâèñèò îò êîîðäèíàò: Èç ôîðìóëû (1.9.2) âèäíî, ÷òî ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà çàðÿä q ñî ñòîðîíû ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, ðàâíà:
Åñëè q > 0, òî âåêòîðû
Ôîðìóëà (1.9.2) ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè.  ÑÈ íàïðÿæåííîñòü âûðàæàåòñÿ â íüþòîíàõ íà êóëîí (Í/Êë)*. *  ÑÈ åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïðèíÿòî óñòàíàâëèâàòü íà îñíîâå åäèíèöû ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ (ñì. § 1.19).  ñèñòåìå Ãàóññà çà åäèíèöó íàïðÿæåííîñòè ïðèíèìàåòñÿ íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ, ïðè êîòîðîé íà 1 åä. çàðÿäà ÑÃÑÝ äåéñòâóåò ñèëà â 1 äèí. Îáå åäèíèöû íàïðÿæåííîñòè íå èìåþò ñïåöèàëüíîãî íàçâàíèÿ.
|
|
|