Электрическое поле. Взаимодействие электрических зарядов с электрическим полем. Закон Кулона.

Электрическое поле является особой формой движения материи. Оно может воздействовать на находящееся в его пределах наэлектризованное тело.

Электрическое поле существует вокруг каждого наэлектризованного тела. Вблизи этого тела электрическое поле действует сильнее, чем при удалении от него. Тела, имеющие электрические заряды одного знака, отталкиваются, а тела с зарядами противоположных знаков притягиваются. Следовательно, направление электрических сил зависит от знака заряда тела, вокруг которого существует электрическое поле. Графически это направление принято изображать линиями напряженности, показывающими, как двигались бы точечные положительные электрические заряды.

На рис. 1 показано условное изображение картин электрических полей между одноименно и разноименно заряженных проводников.

Сила F, с которой взаимодействуют два точечных заряда, прямо пропорциональна значениям этих зарядов q₁ и q₂ , обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости окружающей среды и квадрату расстояния r между ними и направлена вдоль линии, соединяющей эти заряды:

F=(q₁q₂)/(r^2) (1.1)

Это положение было установлено Кулоном и получило название "Закон Кулона".

В международной системе единиц (СИ) за единицу заряда принимают заряд, равный 1 кулону. Кулон - это количество электричества, которое протекает через проводник за 1 секунду при силе тока в 1 ампер:

1 кулон=1ампер*1сек.

Напряженность электрического поля E характеризует силу электрического взаимодействия зарядов и численно равна силе, действующей на единицу заряда. Так, например, напряженность в

точке А от заряда q, находящегося в т.О (рис. 2 а) равна E_A=q/r₁^2, а в т. С значение E_C=q/r₂^2. Напряженность в т. А, созданная несколькими зарядами, определяется векторной суммой напряженностей от каждого заряда (рис. 2 б).

Напряженность электрического поля наряду с ее значением , характеризуется также направлением. Направление напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и всегда направлена по касательной к линии напряженности в заданной точке (рис. 2 в).

В международной системе единиц единицей напряженности является 1В/м.

 

Рис. 1

Рис. 1.2