Электрическое поле

§ 12. Действие электрического заряда на окружающие тела

Закон Кулона показывает, что сила электрического взаимодействия проявляется только между двумя заряженными телами. Действительно, если в формуле (10.1) положить , то и  при любом значении . Мы знаем, однако, что заряженное тело (например, натертая палочка...

§ 13. Понятие об электрическом поле.

Действие заряженного тела на окружающие тела проявляется в виде сил притяжения и отталкивания, стремящихся поворачивать и перемещать эти тела по отношению к заряженному телу. Мы наблюдали проявление этих сил в опытах, описанных в предыдущих параграфах. Их...

§ 14. Напряженность электрического поля.

Рисунки § 13 дают лишь общую качественную картину электрического поля. Для количественной характеристики электрического поля мы могли бы использовать любое из производимых им действий. Так, например, под влиянием электрического поля заметно изменяются опт...

§ 15. Сложение полей.

Если электрическое поле создано одним точечным зарядом , то напряженность этого поля в какой-либо точке, отстоящей на расстоянии  от заряда, равна, согласно закону Кулона, (15.1) и направлена вдоль прямой, соединяющей заряд с этой точкой. Таким образом, н...

§ 16. Электрическое поле в диэлектриках и в проводниках.

Само собой разумеется, что электрическое поле может существовать не только в вакууме, но и внутри вещества, ибо электрические силы могут действовать и внутри различных тел. При этом, однако, надо иметь в виду существенное различие между проводниками и диэ...

§ 17. Графическое изображение полей.

Существует очень удобный способ наглядного описания электрического поля. Этот способ сводится к построению сети линий, при помощи которой изображают модуль и направление напряженности поля в различных точках пространства. Выберем в электрическом поле каку...

§ 18. Основные особенности электрических карт.

При построении электрических карт нужно иметь в виду следующее. 1. Так как электрическое поле существует во всех точках пространства, то через любую точку пространства всегда можно провести линию поля. 2. При заданном распределении электрических зарядов н...

§ 19. Применение метода линий поля к задачам электростатики.

Пользуясь изложенными правилами (§ 18), мы можем с помощью линий поля решать многочисленные задачи электростатики. Проведем от каждого заряда такое число линий, чтобы густота их выражала численно напряженность поля (§ 17). Так как с увеличением заряда нап...

§ 20. Работа при перемещении заряда в электрическом поле.

На всякий заряд, находящийся в электрическом поле, действует сила, и поэтому при движении заряда в поле совершается определенная работа. Эта работа зависит от напряженности поля в разных точках и от перемещения заряда. Но если заряд описывает замкнутую кр...

§ 21. Разность потенциалов (электрическое напряжение).

Выберем в электрическом поле, например в поле между положительно заряженной пластинкой и отрицательно заряженным шариком, две какие-либо точки 1 и 2 (рис. 39) и перенесем положительный заряд  по произвольному пути 1-3-2 из точки 1 в точку 2. Мы уже знаем ...

§ 22. Эквипотенциальные поверхности.

Подобно тому как мы графически изображаем линиями напряженность электрического поля, можно изобразить и разность потенциалов (напряжение). Вообразим поверхность, для любой пары точек которой разность потенциалов равна нулю. Такая поверхность называется эк...

§ 23. В чем смысл введения разности потенциалов?

В § 21 мы ввели новую величину – разность потенциалов. Для чего же служит эта величина и в чем заключается ее польза? Зная разность потенциалов для всех точек поля, т. е. имея график эквипотенциальных поверхностей, можно просто определить и напряженность ...

§ 24. Условия равновесия зарядов в проводниках.

Рассмотрим условия равновесия зарядов в проводнике, воспользовавшись понятием разности потенциалов. Как уже указывалось в § 16, при равновесии зарядов напряженность поля в проводнике должна равняться нулю (т. е. электрическое поле в проводнике отсутствует...

§ 25. Электрометр.

Посмотрим теперь, каким образом можно измерить на опыте разность потенциалов. Для этого рассмотрим прибор, изображенный на рис. 43. Он представляет собой не что иное, как обычный электроскоп с листками, который, однако, имеет металлический корпус и измери...

§ 26. В чем различие между электрометром и электроскопом?

Удалив металлический корпус электрометра или заменив его стеклянным колпаком, мы получим простой электроскоп (§ 1). При этом линии электрического поля, исходящие от зарядов, будут, проходя через стекло, оканчиваться на окружающих предметах, и роль корпуса...

§ 27. Соединение с Землей.

Мы уже знаем (§1), что при соединении с Землей стержня заряженного электроскопа он полностью разряжается и его листки опадают. То же самое происходит и с любым иным проводящим телом: для того чтобы его можно было зарядить, оно обязательно должно быть изол...

§ 28. Измерение разности потенциалов в воздухе. Электрический зонд.

Для измерения разности потенциалов между каким-нибудь изолированным металлическим проводником и Землей достаточно присоединить стержень электрометра металлической проволокой к проводнику, а корпус – к Земле. После такого присоединения листки электрометра ...

§ 29. Электрическое поле Земли.

Опыт показывает, что электрометр, соединенный с зондом, дает заметное отклонение даже и в том случае, когда поблизости нет специально заряженных тел. При этом отклонение электрометра тем больше, чем выше точка над поверхностью Земли. Это значит, что между...

§ 30. Простейшие электрические поля.

Помещая электрический зонд в различные точки поля, можно изучить на опыте электрическое поле, обусловленное заряженными телами любой формы. Рассмотрим несколько простых примеров. 1. Заряженный шар, удаленный от других предметов. Если шар достаточно удален...

§ 31. Распределение зарядов в проводнике. Клетка Фарадея.

Мы видели, что поверхность проводника, как нейтрального, так и заряженного, является эквипотенциальной поверхностью (§ 24) и внутри проводника напряженность поля равна нулю (§ 16). То же относится и к полому проводнику: поверхность его есть поверхность эк...

§ 32. Поверхностная плотность заряда.

Исследуем теперь на опыте, каким образом распределяются заряды на внешней поверхности проводника. Для этого мы воспользуемся по-прежнему пробной пластинкой. Она должна быть гибкой или настолько малой, чтобы при соприкосновении с проводником ее можно было ...

§ 33. Конденсаторы.

Возьмем две изолированные металлические пластины 1 и 2 (рис. 58), расположенные на некотором расстоянии друг от друга, и зарядим их равными разноименными зарядами. Это можно сделать разными способами. Например, можно присоединить пластины к полюсам электр...

§ 34. Различные типы конденсаторов.

Мы видели в предыдущем параграфе, что, заряжая любой изолированный проводник, мы одновременно создаем противоположный заряд на окружающих проводниках, соединенных с Землей и образующих вместе с этим телом конденсатор. Однако емкость такого конденсатора ма...

§ 35. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.

Помимо показанного на рис. 60 и 61, а также на рис. 62, а параллельного соединения конденсаторов, при котором соединены между собой все положительные и все отрицательные обкладки, иногда соединяют конденсаторы последовательно, т. е. так, чтобы отрицательн...

§ 36. Диэлектрическая проницаемость.

Емкость конденсатора зависит, как показывает опыт, не только от размера, формы и взаимного расположения составляющих его проводников, но также и от свойств диэлектрика, заполняющего пространство между этими проводниками. Влияние диэлектрика можно установи...

§ 37. Почему электрическое поле ослабляется внутри диэлектрика?

Поляризация диэлектрика. Чтобы понять, почему поле внутри диэлектрика меньше, чем в вакууме, нужно учесть, что все тела построены из атомов и молекул. Атомы и молекулы в свою очередь состоят из положительных и отрицательных зарядов (атомных ядер и электро...

§ 38. Энергия заряженных тел. Энергия электрического поля.

Для того чтобы зарядить конденсатор, т. е. создать некоторую разность потенциалов между двумя телами – обкладками конденсатора, нужно затратить некоторую работу. Это связано с тем, что процесс зарядки тела, как мы говорили в § 5, означает всегда разделени...

Sponsor

Sponsor