Физика

Электрическое поле.

Электрическое поле – самостоятельная форма материи. Чтобы описать поле, нужно в каждой точке пространства задать вектор E⃗.

Если мы поместим в поле какой-то пробный положительный заряд q, то электрическое поле будет на него действовать с силой F⃗=qE⃗  в направлении поля.

Поле точечного положительного заряда направлено всегда от него и по величине равно:

E = $k\frac{Q}{{{\displaystyle r}}^2}$

где Q – величина заряда-источника, r – расстояние до точки, в которой мы хотим знать поле.

Если мы поместим в это поле положительный заряд, то сила, действующая на него, будет равна:

F= qE = $k\frac{kqQ}{{{\displaystyle r}}^2}$

Эта же формула для напряженности E = $k\frac{Q}{{{\displaystyle r}}^2}$ работает не только для точечных, но и для сферически симметричных зарядов.

Если заряд отрицательный, то формула сохраняет свой вид:

E = $k\frac{\left|Q\right|}{{{\displaystyle r}}^2}$

Но напряженность поля E⃗ направлена уже не от заряда, а к заряду.

Два типа формул:

Создание поля зарядами	Действие поля на заряды
E = $k\frac{Q}{{{\displaystyle r}}^2}$	F⃗=qE⃗

 

Задача

Заряженный шарик массы m с зарядом q подвешен на нити длины l. Определить, на какой угол α отклонится нить от вертикали при включении однородного поля E⃗, направленного горизонтально.

Решение

$m\stackrel{\rightharpoonup }{a} = m\stackrel{\rightharpoonup }{g}+q\stackrel{\rightharpoonup }{E}+\stackrel{\rightharpoonup }{T}$

$m\stackrel{\rightharpoonup }{g} + q\stackrel{\rightharpoonup }{E}+\stackrel{\rightharpoonup }{T} = 0$

Закон Ньютона в проекции на оси

Для визуализации электрического поля используют «силовые линии напряженности электрического поля» или просто «силовые линии электрического поля» Силовые линии электрического поля – это направленные линии, касательная в каждой точке к которым параллельна вектору напряженности электрического поля E⃗ в этой точке