Вопрос№2. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции. Расчет напряженности поля тонкого заряженного тела.

Если в пространство, окружающее электрический заряд, внести другой заряд, то на него будет действовать кулоновская сила; значит, в пространстве, окружающем электрические заряды, существует силовое поле. В данном случае говорят об электрическом поле – поле, посредством которого взаимодействуют электрические заряды. Напряженностьэлектростатического поля в данной точке есть физическая величина, определяемая силой, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля:

.

в вакууме .

 

Направление вектора совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.

Единица напряженности электростатического поля – ньютон на кулон (Н/Кл) : 1 Н/Кл – напряженность такого поля, которое на точечный заряд 1 Кл действует с силой в 1 Н; 1 Н/Кл =1 В/м. Графически электростатическое поле изображают с помощью линий напряженности — линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора .

Линиям напряженности приписывается направление, совпадающее с направлением вектора напряженности. Так как в каждой данной точке пространства вектор напряженности имеет лишь одно направление, то линии напряженности никогда не пересекаются.

Рассмотрим определение значения и направления вектора напряженности в каждой точке электростатического поля, создаваемого системой неподвижных зарядов

К кулоновским силам применим рассмотренный в механике принцип независимости действия сил, т.е. результирующая сила , действующая со стороны поля на пробный заряд , равна векторной сумме сил – приложенных к нему со стороны каждого из зарядов

и , где - напряженность результирующего поля, а напряженность поля, создаваемого зарядом . Получим

Формула выражает принцип суперпозиции электростатических полей, согласно которому напряженность результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.