Билет № 13
1. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды.
1. 
Наэлектризуем металлический шар на изолирующей подставке и легкий шарик на нити (назовем его пробным шариком). Перенося его в различные точки пространства вокруг большого шара, можно сделать вывод: в каждой точке пространства вокруг наэлектризованного тела обнаруживается сила, действующая на пробный шарик. Это проявляется в том, что он отклоняется от вертикали. По мере удаления от заряженного шара пробный шарик будет отклоняться все слабее, следовательно, сила становится все меньше. Значит, вокруг шара существует область в которой действует некая сила, которая заставляет пробный шарик отклоняться, при этом эта сила по мере удаления от шара – уменьшается.
2. Вокруг любого наэлектризованного тела или заряда возникает электрическое поле.
Электрическое поле – область пространства, в которой проявляется действие электрических сил.
Свойства электрического поля:
– существует вокруг всех наэлектризованных тел, зарядов
– действует с некоторой силой на любые заряженные тела и частицы
– поле материально, так как проявляет себя под действием заряженного тела
3. Для наглядного изображения электрического поля воспользуемся понятием силовые линии электрического поля или линии напряженности.
Опыт 1: Между двумя металлическими шарами на изолирующих подставках, расположенных на расстоянии, поставим остроконечную подставку на которой уравновесим сухую деревянную щепку. Наэлектризовав шары разноименно, мы увидим, что щепка развернется так, чтобы находиться на прямой, соединяющей эти шары.
Помещая иглу с щепкой в различные точки пространства вокруг шаров, заметим, что она занимает такие положения, которые "ложатся" на некоторые мысленно проведенные дугообразные линии, соединяющие эти шары.
Опыт 2: Если над сильно наэлектризованными шарами поместить стекло и посыпать его мелко стриженным волосом, то на стекле получится картина:
Линии напряженности двух одноименных зарядов | Линии напряженности двух разноименных зарядов |
|
|
Пробные тела (например, мелко стриженые волосы) помещенные в электрическое поле будут располагаться вдоль силовых линий образуя некий рисунок (см. рисунки выше).
Силовые линии – линии (прямая или кривая) касательная к которой показывает направление силы, с которой электрическое поле действует на пробный заряд, помещенный в данную точку.
Правила проведения и свойства силовых линий электрического поля (линий напряженности):
– линии нигде не пересекаются и не обрываются
– линии гуще там, где поле сильнее (т. е. вблизи зарядов)
– линии начинаются на «+» зарядах и заканчиваются на «–» или уходят в бесконечность, значит линии не замкнутые, что говорит о том, что у эл. поля есть источники – эл. заряды.
– внутри заряженного проводника поля нет, нет и силовых линий
– снаружи линии расположены перпендикулярно поверхности заряженного тела
– линий можно провести бесчисленное множество
Если вблизи заряженного тела нет других зарядов, то линии уходят в бесконечность (линии начинаются на «+» зарядах, заканчиваются на «–»):
4. Важной характеристикой электрического поля является напряженность эл. поля Е – физическая векторная характеристика электрического поля в данной точке, равная отношению силы F, действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q:
5. Между двумя неподвижными точечными зарядами, расположенными в вакууме, взаимодействие будет осуществляться по закону Кулона.
Закон Кулона: Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
, 
Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
– точечность зарядов – то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров.
– их неподвижность. Иначе уже надо учитывать возникающее магнитное поле движущегося заряда.
