Головна nbsp> nbsp Wiki-підручник nbsp> nbsp Фізика nbsp> nbsp10 клас nbsp> nbspНапряжённость електричного поля: принцип суперпозиції полів
Як ми виявляємо будь-яку силу або взаємодія? За результатом впливу. Ми стукнули по м'ячу у м'яча змінилася швидкість. Земля притягує нас ми не можемо відштовхнутися ногами і полетіти, а завжди приземляємося назад. На жаль :)
Так і з електричним полем недостатньо просто знати, що воно є, необхідно знайти якусь його характеристику, яка буде описувати результат його впливу.
Ми знаємо, що поле впливає на заряд. Власне, ми і можемо виявити електричне поле тільки по його дії на заряд. Відповідно, ми повинні ввести величину, що характеризує силу цього впливу.
Напруженість як характеристика електричного поля
При приміщенні в постійне електричне поле різних зарядів вдалося виявити, що величина дії на заряд сили завжди прямо пропорційна величині цього заряду.
Згідно із законом Кулона все вірно. Адже поле створюється зарядом q_1, отже, при незмінній величині заряду q_1, створене ним поле буде діяти на поміщений в нього заряд q_2 кулоновской силою, пропорційною величиною заряду q_2.
Тому ставлення сили дії поля на приміщенні в нього заряд до цього заряду буде величиною, що не залежить від величини заряду, що створює це поле.
Таку величину можна розглядати в якості характеристики поля. Її назвали напруженістю електричного поля:
де E напруженість електричного поля, F сила, що діє на точковий заряд, q поміщений в поле заряд.
Напруженість поля величина векторна, спрямований вектор напруженості в будь-якій точці поля завжди уздовж прямої, що з'єднує цю точку і поміщений в поле заряд. Вектор напруженості завжди збігається за напрямком з вектором сили, що діє на заряд.
Принцип суперпозиції полів
Ми знаємо, що якщо на тіло діє кілька різних сил, спрямованих в різні боки, то результуюча цих сил буде дорівнює їх геометричній сумі: F = F_1 + F_2 +. + F_n.
Напрямок впливу цієї сили знаходиться за правилом додавання векторів. У разі, коли ми маємо заряд, що знаходиться в зоні дії декількох електричних полів, то на нього будуть діяти кілька сил.
Величина і напрямок кожної окремо взятої сили буде залежати від напруженості кожного поля окремо. Результуюча ж цих сил, як і в випадку з тілом, буде дорівнює їх геометричній сумі.
Логічно припустити, що тоді і результуюча напруженість поля для нашого заряду буде складатися з напруженостей всіх полів, присутніх в цій точці. В цьому суть принципу суперпозиції полів.
Цей принцип був підтверджений експериментально: якщо в даній точці простору різні заряджені частинки створюють електричні поля, напруженості яких E_1, E_2, ..., E_n, то результуюча напруженість поля в цій точці дорівнює сумі напруженостей цих полів:
При цьому, напруженість кожного окремого поля знаходиться так, як якщо б інших полів в цій точці не існувало. Напрямок результуючої напруженості поля знаходиться за правилом додавання векторів.