Електростатичне поле. Напруженість поля

Електростатичне поле – це окре­мий вид електромагнітного поля. Воно створюється сукупністю незмінних у часі нерухомих електричних зарядів.

Нехай маємо два нерухомі й заряджені незмінними зарядами тіла (+q) і (-q) (рис. 1.1), що розташовані в ідеально ізоля­ційному середовищі, електрична провідність якого дорівнює нулеві. В області цих тіл встанов­люється електростатичне поле. Користуючись пробним зарядом q₀, визначимо основну фізичну величину, яка характеризує електричне поле в кожній його точці й називається напруженістю електричного поля ().

Напруженість електричного поля дорівнює відношенню механічної сили , що діє на нерухомий додатний пробний заряд q₀, розташований у даній точ­ці поля, до величини цього заряду. Напруженість електричного поля як вектор збігається за напрямом з вектором механічної сили , яка діє на заряд q₀, тобто:

(1.1)

Тут і надалі будемо користуватися міжнародною системою одиниць (СІ). В цій системі одиницею вимірювання заряду є кулон, одиницею сили є ньютон і одиницею напруженості електричного поля є вольт на метр:

[q] = 1 К = 1 А∙ с; [F ] = 1 Н = 1 Дж/м = 1 кг ∙ м/с²; [Е ] = 1 В/м.

Обстежуючи все електричне поле, можна визначити напруженість поля у всіх його точках і потім провести ряд ліній так, щоб у кожній точці цих ліній до­тичні до них збігалися за напрямом вектора напруженості поля. Ці лінії назива­ють лініями вектора напруженості електричного поля, чи просто силовими лініями електричного поля. Сукупність силових ліній створює картину електричного поля (рис. 1.1).