Напружанасць поля: сутнасць і асноўныя характарыстыкі

Электрычнае поле, згодна з элементарным фізічным паданнях, ёсць не што іншае, як асаблівы від матэрыяльнай асяроддзя, які ўзнікае вакол зараджаных целаў і які ўплывае на арганізацыю ўзаемадзеяння паміж такімі целамі з пэўнай канчатковай хуткасцю і ў строга абмежаванай прасторы.

Ужо даўно даказана, што электрычнае поле можа ўзнікаць як у нерухомых, так і у якія знаходзяцца ў руху тэл. Асноўным прыкметай наяўнасці гэтага віду матэрыі з'яўляецца яго ўздзеянне на электрычныя зарады.

Адной з галоўных колькасных характарыстык электрычнага поля з'яўляецца паняцце «напружанасць поля». У лікавым выразе гэты тэрмін азначае стаўленне сілы, якая дзейнічае на пробны зарад, непасрэдна да колькаснаму выразе гэтага зарада.

E = F / q пр.

Тое, што зарад пробны, азначае, што ён сам ніякага ўдзелу ў стварэнні дадзенага палі не прымае, а яго велічыня настолькі малая, што не вядзе ні да якіх скажэнням зыходных дадзеных. Напружанасць поля вымяраецца ў У / м, што ўмоўна роўна Н / Кл.

Вядомы ангельскі даследчык М. Фарадей ўвёў у навуковы абарот метад графічнага малюнка электрычнага поля. На яго думку, гэты асаблівы від матэрыі на чарцяжы павінен адлюстроўвацца ў выглядзе бесперапынных ліній. Яны пасля сталі называцца «лініі напружанасці электрычнага поля», а іх кірунак, зыходзячы з асноўных фізічных законаў, супадае з кірункам напружанасці.

Сілавыя лініі неабходныя, каб паказаць такія якасныя характарыстыкі напружанасці, як гушчыня або шчыльнасць. Пры гэтым шчыльнасць ліній напружанасці залежыць ад іх колькасці на адзінку паверхні. Ствараная карціна сілавых ліній дазваляе вызначыць колькаснае выраз напружанасці поля на асобных яго участках, а таксама даведацца, якім чынам яна змяняецца.

Дастаткова цікаўнымі ўласцівасцямі валодае электрычнае поле дыэлектрыкаў. Як вядома, дыэлектрыкі - гэта рэчывы, у якіх практычна няма свабодных зараджаных часціц, таму, як вынік, яны не здольныя праводзіць электрычны ток. Да такіх рэчываў варта аднесці ў першую чаргу ўсё газы, кераміку, фарфор, дыстыляваную ваду, лушчак і г.д.

Для таго каб вызначыць напружанасць поля ў дыэлектрыку, варта прапусціць праз яго электрычнае поле. Пад яго дзеяннем звязаныя зарады ў дыэлектрыку пачынаюць ссоўвацца, аднак пакінуць межы сваіх малекул яны не ў стане. Накіраванасць зрушэння мае на ўвазе, што станоўча зараджаныя ссоўваюцца ўздоўж напрамкі электрычнага поля, а адмоўна зараджаныя - супраць. У выніку гэтых маніпуляцый ўнутры дыэлектрыка ўзнікае новае электрычнае поле, кірунак якога прама процілегла знешняга. Гэта ўнутраная поле прыкметна аслабляе знешняе, такім чынам, напружанасць апошняга падае.

Напружанасць поля з'яўляецца яго найважнейшай колькаснай характарыстыкай, якая прама прапарцыйна той сіле, з якой гэты асаблівы від матэрыі дзейнічае на знешні электрычны зарад. Нягледзячы на тое, што ўбачыць гэтую велічыню немагчыма, з дапамогай чарцяжа сілавых ліній напружанасці можна скласці ўяўленне пра яе шчыльнасці і накіраванасці ў прасторы.