Напруженість поля: сутність та основні характеристики
Електричне поле, згідно елементарним фізичним уявленням, є не що інше, як особливий вид матеріального середовища, що виникає навколо заряджених тіл і що впливає на організацію взаємодії між такими тілами з певною кінцевою швидкістю і в строго обмеженому просторі.
Напруженість поля
Вже давно доведено, що електричне поле може виникати як у нерухомих, так і у що знаходяться в русі тел. Основною ознакою наявності цього виду матерії є його вплив на електричні заряди.
Однією з головних кількісних характеристик електричного поля є поняття «напруженість поля». У числовому вираженні цей термін означає відношення сили, яка діє на пробний заряд, безпосередньо до кількісного висловом цього заряду.
E = F / q пр.
Напруженість поля в діелектрику
Те, що заряд пробний, означає, що він сам ніякої участі в створенні даного поля не приймає, а його величина настільки мала, що не веде ні до яких спотворень вихідних даних. Напруженість поля вимірюється в В / м, що умовно одно Н / Кл.
Відомий англійський дослідник М. Фарадей ввів у науковий обіг метод графічного зображення електричного поля. На його думку, цей особливий вид матерії на кресленні повинен зображуватися у вигляді безперервних ліній. Вони згодом стали називатися «лінії напруженості електричного поля», а їх напрямок, виходячи з основних фізичних законів, співпадає з напрямом напруженості.
Силові лінії необхідні, щоб показати такі якісні характеристики напруженості, як густота або щільність. При цьому щільність ліній напруженості залежить від їх кількості на одиницю поверхні. Створювана картина силових ліній дозволяє визначити кількісне вираження напруженості поля на окремих його ділянках, а також дізнатися, яким чином вона змінюється.
Лінії напруженості електричного поля
Досить цікавими властивостями володіє електричне поле діелектриків. Як відомо, діелектрики - це речовини, в яких практично немає вільних заряджених частинок, тому, як наслідок, вони не здатні проводити електричний струм. До таких речовин слід віднести в першу чергу всі гази, кераміку, фарфор, дистильовану воду, слюду і т.д.
Для того щоб визначити напруженість поля в діелектрику, слід пропустити через нього електричне поле. Під його дією зв'язані заряди в діелектрику починають зміщуватися, однак покинути межі своїх молекул вони не в змозі. Спрямованість зміщення увазі, що позитивно заряджені зміщуються вздовж напрямку електричного поля, а негативно заряджені - проти. В результаті цих маніпуляцій всередині діелектрика виникає нове електричне поле, напрямок якого прямо протилежно зовнішньому. Це внутрішнє поле помітно послаблює зовнішнє, отже, напруженість останнього падає.
Напруженість поля є його найважливішою кількісною характеристикою, яка прямо пропорційно тій силі, з якою цей особливий вид матерії діє на зовнішній електричний заряд. Незважаючи на те, що побачити цю величину неможливо, за допомогою креслення силових ліній напруженості можна скласти уявлення про її щільності та спрямованості в просторі.