14 и 23 работа. Является напряженность, равная отношению силы, действующей в данной точке поля на точечный заряд, к этому заряду e Fq
 Скачать 457.64 Kb.
|
|
1 Электрическое поле есть разновидность материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на электрические заряды, находящиеся в этом поле. Силовой характеристикой электрического поля является напряженность, равная отношению силы, действующей в данной точке поля на точечный заряд, к этому заряду E = F/q. (12.1) Напряженность — вектор, направление которого совпадает с направлением силы, действующей в данной точке поля на положительный точечный заряд. Электрическое поле графически удобно представлять силовыми линиями, т е линий касательные к которым совпадают с направлением вектора напряженности в соответствующих точках поля. Обычно эти линии проводят с такой густотой, чтобы число линий, проходящих сквозь единичную площадку, перпендикулярную им, было пропорционально значению напряженности электрического поля в месте расположения площадки.  Если поле создано N точечными зарядами, то напряженность в некоторой точке можно вычислить как векторную сумму напряженностей полей, создаваемых в этой точке каждым зарядом отдельно (принцип суперпозиции):   Разность потенциалов для электростатического поля равна напряжению U. Разностью потенциалов между точками поля называют отношение работы, совершаемой силами поля при перемещении точечного положительного заряда из одной точки поля в другую, к этому заряду:  где ф1 и ф2 — потенциалы в точках 1 и 2 электрического поля, U — напряжение между этими точками. Разность потенциалов между двумя точками зависит от положения выбранных точек и от напряженности электрического поля. Наряду с разностью потенциалов в качестве характеристики электрического поля используют понятие потенциала. Однако для данной точки поля оно имеет однозначный смысл только в том случае, если задан потенциал какой-либо произвольной точки поля. Скалярная величина, равна работе, которую совершают электрические силы при удалении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность Потенциал поля ,созд. точечным зарядом в некоторой точке пространства, отстоящей на расстоянии r от заряда имеет вид(электрическая постоянная е0 и диэлектрич проницаемость среды е) Q зарядТочки пространства, в которых потенциал имеет одно и то же значение, образуют эквипотенциальную поверхность. Перемещение заряда вдоль этой поверхности не сопровождается работой. Используются для графического изображения распределения потенциала электростатического поля. На рисунке они изображены штриховыми линиями вокруг точечных зарядов. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии взаимно перпендикулярны. Связь между напряженностью и потенциалом. Вектор напряженности Е равен градиенту потенциала, взятому с обратным знаком и направленному в сторону убывания потенциала.  Потенциал поля системы точечных зарядов Потенциал поля, создаваемого такой системой неподвижных зарядов, равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.  2. Электрическим диполем (диполем) называют систему, состоящую из двух равных, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга (плечо диполя). Основной характеристикой диполя является его электрический момент (дипольный момент) — вектор, равный произведению заряда на плечо диполя I, направленный от отрицательного заряда к положительному: p=ql. Потенциал и разность потенциалов точек поля электрического диполя. Потенциал в точке А поля,образ. диполем, которая находится от него на расстоянии r   Диполь в электрическом поле На диполь в однородном электрическом поле действует момент силы, зависящий от электрического момента и ориентации диполя, а также напряженности поля.M=p*E.(дипольный момент,напряженность электрического поля ( На диполь действует сила, зависящая от его электрического момента и степени неоднородности поля dE/dx.) Если диполь ориентирован в неоднородном электрическом поле не вдоль силовой линии, на него действует момент силы. Таким образом диполь ориентируется вдоль силовых линий и втягивается в область больших значений напряженности поля  Диполь является частным случаем системы электрических зарядов, обладающей определенной симметрией. Можно указать еще примеры симметричных систем зарядов. Общее название подобных распределений зарядов — электрические мулътиполи. Они бывают разных порядков (I = 0, 1, 2 и т. д.), число зарядов мультиполя определяется выражением 2 ^i. Так, мулътиполем нулевого порядка (2° = 1) является одиночный точечный заряд (рис. 12.13, а), мулътиполем первого порядка (21 = 2) — диполь, 3 Токовый мультиполь .По существу, электрический мультипольный генератор — это некоторая пространственная совокупность электрических токов (совокупность истоков и стоков различных токов). Все, что было сказано выше о потенциалах полей системы зарядов (электростатическое поле), справедливо и для такого генератора (токового мультиполя) в слабо проводящей среде. |