Elektrostatické pole a jedno nabití

Ve společnosti existuje stereotyp, že jen záležitost může být považována za záležitost, která nejenže existuje, ale také viditelně. Tato víra je to jen částečně pravda. Jedním ze živých příkladů neviditelné hmoty je elektrostatické pole. Magnetické a elektrické pole jsou jeho zvláštním druhem. Je to snadné ověřit, pokud zvážíme elektrostatické pole a jeho charakteristiky.

Již v roce 1785 S. Coulomb objevil a ospravedlnil zákon o síle vzájemného působení dvou bodových těles elektrické náboje. Nicméně zůstává nejasné, jak byl tento dopad předán. Byla provedena řada experimentů, zejména pokud byly náboje umístěny ve vakuu. Zákon byl sledován. To nám umožnilo předpokládat, že pro přenos energie není potřebné obvyklé střední médium. Později Maxwell (založený na Faradayově práci) objevil ve vakuu elektrostatické pole. Ukázalo se, že pole vždy existuje kolem nábojů, bez ohledu na typ prostředí a zajišťuje jejich interakci.

Jelikož pole je hmotné, "poslouží" Einsteinovým vzorcům a šíří se rychlostí světla. Jeho jméno bylo dáno elektrostatickému poli vzhledem k tomu, že je charakteristické stacionární náboje ("statika" - odpočinek, rovnováha). Síla, kterou coulomba nalezla, se nazývá elektrická. Popisuje intenzitu, s jakou pole působí na vložený náboj.

Jednou z vlastností elektrostatického pole je jeho napětí. Označuje stupeň vzájemného působení bodových nábojů. Chcete-li studovat, použijte takzvaný testovací poplatek, jehož zavedení do terénu nedeformuje. Obvykle se vezme 1,6 x 10 na sílu přívěsu -19. Pokud je napětí označeno písmenem "E", získáme:

E = F / Q,

kde F je síla působící na jednotku náboje Q (například test). Použití zákona Coulombova k výpočtu vyžaduje zohlednění koeficientu dielektrická konstanta prostředí.

Elektrostatické pole ovlivňuje libovolný počet nábojů a vzniká komplexní systém interakcí. Síla systému může být zvážena z hlediska superpozice, takže celkový účinek N-počtu nábojů je vektorový součet všech sil v poli. Mimochodem, koncept "linie napětí" (termín známý z fyzikálního kurzu školy) vznikl od Faradaya, který schematicky znázorňoval pole pole v každém libovolném bodě shodujícím se s vektory intenzity elektrostatického pole. V souladu s tím platí, že čím více takových linií, tím intenzivnější je síla. Na rozdíl od toho elektromagnetické pole, v elektrostatice nejsou linie napnutí uzavřeny. Je také třeba poznamenat, že v kovu (a jiných vodivých materiálech) chybí síla pole vzhledem k protizánělému působení pole volných nosičů náboje v krystalové mřížkové struktuře. Ve skutečnosti síly rychle vyrovnávají, neexistuje žádný proud a linie napětí v takovém vodiči nemohou proniknout.

S výjimkou vektorové veličiny, pole může být popsáno skalárními hodnotami přijatými v každém (ideálním) místě. V elektrostatice tyto hodnoty charakterizují potenciál pole. Můžeme říci, že odpovídá hodnotě potenciální energie pro kladný náboj jednotky v daném bodě pole. Proto je měřicí jednotkou Volt. Je určen poměrem potenciální energie testu Q-náboje k jeho hodnotě, tj. W / Q-testu.

Samotný potenciál se rovná práci, kterou provádí síla elektrostatického pole, pohybující se nábojem z jednoho místa na jiný, nekonečně vzdálený.