Электрическое поле: основные понятия

Электрическое поле – разновидность материи, которую можно обнаружить путем ее воздействия на тела с зарядом. Для установления его показателей, степени влияния можно использовать измерительные приборы. Благодаря ему вырабатываются магнитные поля, и электрическое поле взаимодействует с ними. Данные процессы подробно изучены и рассмотрены в физической науке. Они часто применяются для описания природных явлений.

Электрические заряды не создают действие между собой. Представления указывают, что заряженные тела вступают во взаимодействия за счет силового поля, которое они формируют вокруг. Оно оказывает действие с определенной силой. И чтобы исследовать электрические поля в физике часто применяется пробный заряд, его величина обычно не большая.

Понятие напряженности электрического поля

Электрическое поле – вид материи, которая формируется микротелами, имеющие заряды. Но это не только совокупность заряженных тел, этот термин часто применяется для обозначения микрополя, которое образует тела с зарядами. Скопление микрополей приводит к образованию поля, привычное для понимания человека.

Из этого следует, что термин является разновидностью материи, она имеет энергию, содержится в векторном магнитном поле. Электрическое поле не обладает границами, но во время удаления от основного источника (заряженного тела или точечных ионов), степень силового воздействия становится нулевой.

Напряженность является силовым критерием. Это векторная величина в виде отношения силы, оказывающей влияние на пробный положительный заряд, к показателям величины данного иона.

Е = F/Q [Н/Кл] или [B/M]

К основным физическим свойствам относятся:

• Реакция наблюдается при состояниях, когда поблизости имеются заряженные частицы;
• Может взаимодействовать с магнитными полями;
• Относится к движущей силе, которая перемещает заряды. Оказывает действие на положительные и отрицательные ионы в проводниках из металлической основы;
• Определить возможно только при проведении исследований действий, которые возникают при наличии поля. Оценка проводится по полученным результатам.  

Электрическое напряжение – это работа, которая совершается силой поля по передвижению частиц с зарядами между двумя точками поля.

U = A/q  [Дж/Кл] или [В]

Напряженность электрического поля

Уже давно было выявлено, что поле каждого отдельного иона влияет с определенной силой на точечный пробный ион независимо от его нахождения. Сила, которая может действовать на пробные ионы, называется напряженностью. Для ее обозначения применяется символ E.

Напряженность – это векторная величина. Для ее вычисления в физике используется формула – E=F/q′.

Поле обладает линиями (их часто называют силовыми). Они называются касательными, они в зонах соприкосновения совмещаются с ориентацией векторов. Показатели плотности силовых линий устанавливают величину напряженности.

Чтобы установить показатели рядом с точечным зарядом, который влияет на расстоянии, используется закон Кулона. Для нахождения этого значения в физике применяется формула:

E = 14πε0⋅Qr2, где

Q – величина точечного заряда;

R – расстояние.

Действие кулоновских полей осуществляется на основе принципа суперпозиции. Его суть состоит в следующем: вектор напряженности нескольких ионов может иметь вид геометрической суммы напряженностей, которые формируются зарядами по отдельности, входящих в состав данной системы.

Свойства напряженности поля:

• Если пробный ион положительный, то вектор поля будет иметь указание в том же направлении, что и сила, влияющая на заряд. Если отрицательный, то вектор будет указывать в направлении, которое противоположное к силе;
• Не зависит от пробных ионов, которые помещаются в поле. На напряженность влияют исходные величины, которые формируют поле;
• Зависит от расстояния до ионов, которые создают поле. И убывает по мере удаления от зарядов.

Понятие о диполях

В физике часто используется понятие диполе, но мало кто, знает, что это такое, для чего применяется эта величина. 

Электрический диполь является связью из двух похожих по модулю зарядов, которые имеют отличия по знакам. Они располагаются на определенном расстоянии друг от друга. 

Данную систему можно использовать в качестве хорошего примера использования принципа суперпозиции полей. А также она часто применяется для формирования моделей для различных молекул. 

Показатели силовых линий диполя определяются с применением формулы: 

 E=−E1+ E2

Дипольный момент (он выражается в виде символа p) относится к основному параметру диполя:

p=l*q

Электрическим дипольным моментом наделена нейтральная молекула воды (H₂O). Это объясняется тем, что центры двух атомов водорода располагаются под углом в 105 градусов.

Применение показателей электрических полей позволяет обнаружить разные природные явления, создать уникальные технологии для улучшения жизни человека. Свойства используются для разработки различного оборудования, приборов, которые применяются в медицине, химической промышленности, электротехнике.