Электростатическое поле

1.

Электростатическое поле

2.

Поле,
создаваемое
неподвижными
относительно используемой инерциальной
системы
отсчёта
электрическими
зарядами, называют электростатическим
полем.

3.

Под пробным зарядом понимают заряд,
модуль которого достаточно мал
и
собственное поле не меняет существенно
распределения
остальных
зарядов,
создающих исследуемое поле.
Пробный
заряд
может
быть
положительным, так и отрицательным.
как

4.

Характеристика
электростатического поля
Напряжённостью
электростатического
поля в любой его точке называют
физическую
векторную
величину,
характеризующую силовое действие поля
на вносимые в него заряды и равную
отношению силы, с которой поле действует
на пробный заряд,
находящийся в
выбранной точке, к значению этого заряда:

5.

Принцип суперпозиции
электрических полей
Если в определенной точке пространства
электростатические
поля
создаются
системой
точечных
зарядов,
напряженности которых в указанной
точке то напряжённость результирующего
поля в этой точке равна векторной сумме
напряжённостей
полей,
создаваемых
каждым из точечных зарядов системы в
отдельности.

6.

Линии напряжённости
электростатического поля
Линии напряжённости — воображаемые
направленные линии, касательные к
которым в каждой точке поля совпадают
по направлению с напряжённостью
электростатического поля в той же точке

7.

Электростатическое поле, напряжённость
которого в любой его точке одинакова,
называют
однородным
электростатическим полем.

8.

Работа сил электростатического поля при
перемещении заряда между двумя точками
зависит только от положения этих точек и не
зависит от вида траектории.

9.

Потенциальность
электростатического поля

10.

Потенциал электростатического поля
как его энергетическая
характеристика
Потенциалом электростатического поля в
данной точке пространства называют
физическую
скалярную
величину,
характеризующую
энергетическое
состояние
поля
в
данной
точке
пространства и равную отношению
потенциальной энергии
точечного
(пробного) заряда помещённого в данную
точку поля, к значению этого заряда:

11.

Единица измерения потенциала – 1
Вольт

12.

Принцип суперпозиции потенциала
Если поле создано системой точечных
зарядов, то потенциал
такого поля в
любой
точке
пространства
равен
алгебраической сумме потенциалов полей
в этой же точке пространства, создаваемых
каждым из точечных зарядов системы в
отдельности:

13.

Геометрическое
место
точек
в
электростатическом
поле,
потенциалы
которых
одинаковы,
называют
эквипотенциальной поверхностью.

14.

Разностью потенциалов
между двумя
точками
электростатического
поля
называют
физическую
скалярную
величину,
равную
отношению
работы
совершаемой силой поля при
перемещении пробного заряда
из
начальной точки в конечную точку, к
значению перемещаемого заряда.

15.

Проводники в
электростатическом поле

16.

Проводники в электростатическом
поле
Проводник — одна из моделей, используемых
в электростатике, описывающая однородное
тело, внутри которого напряжённость
электростатического поля везде равна нулю.

17.

Следствия потенциала проводника
1. Если напряжённость электростатического
поля внутри однородного проводника
равна нулю, то потенциал всех точек
проводника одинаков.
2. Если напряжённость поля равна нулю, то
разность потенциалов между любыми
двумя точками проводника равна нулю.

18.

Явление, при котором на поверхности
проводника, помещённого в электростатическое
поле, появляются
электрические
заряды,
называют электростатической индукцией или
электризацией через влияние.
Электрические
заряды,
возникающие
в
результате
электростатической
индукции,
называют индуцированными.

19.

Электростатическая индукция

20.

Распределение зарядов в
проводнике

21.

Диэлектрики в
электростатическом поле
Диэлектрик — одна из моделей, используемых в
электростатике, описывающая такое вещество, что
внутри тел, состоящих из этого вещества,
напряжённость электростатического поля может быть
отлична от нуля.
Диэлектрик содержит только связанные заряды, т. е.
заряды, входящие в состав атомов (молекул)
диэлектрика и лишённые возможности свободно
перемещаться под действием электрического поля.

22.

Диэлектрики в опыте

23.

Поляризация диэлектрика
Если диэлектрики состоят из молекул,
являющихся электрическими диполями в
отсутствие внешнего поля, то их называют
полярными.
Явление перераспределения электрических
зарядов в диэлектрике при внесении его в
электростатическое поле называют
поляризацией.

24.

В отличие от свободных зарядов проводника
поляризационные заряды в диэлектрике не
перемещаются, поэтому их и называют
связанными. Эти заряды нельзя отделить один от
другого. Так, если поляризованный диэлектрик
разрезать пополам во внешнем электрическом
поле, то на одной стороне каждой половинки
будет нескомпенсированный положительный
заряд, а на другой — отрицательный.

25.

26.

Свойство диэлектрика
Диэлектрическая проницаемость вещества
— физическая скалярная величина,
показывающая, во сколько раз модуль
напряжённости электростатического поля
внутри однородного диэлектрика меньше
модуля напряжённости поля в вакууме:

27.

Использование поляризации