Напряженность электрического поля (НЭП) формулы и определения

Напряженностью электрического поля принято считать меру интенсивности его сил, равную отношению силы F, действующей на положительный точечный заряд q, вносимый в конкретную точку поля, к значению этого заряда

ε=F/q

Так же как и сила F, напряженность электрического поля ε является векторной величиной, поэтому описывается направлением и значением действия.

Основной единицой измерения напряженности электрического поля в СИ является вольт на метр (В/м).

Из формулы 1 в статье: Электрическое поле, выходит, что напряженность точечного заряда q на расстоянии r от него равна:


(формула 014-1)

Вектор напряженности направлен от точки расположения заряда к точке, где определяется напряженность, при условии, что заряд положительный:

И в другую сторону, при условии, что заряд отрицательный:

Напряженность электростатического поля нескольких зарядов. Если зарядов, образующих ЭП, несколько, то напряженность в любой точке этого поля равна геометрической сумме напряженностей от каждого из них в отдельности.

Определение значения и направления действия напряженности электрического поля

Вычислить значение и направление действия напряженности электрического поля в точке А, находящейся на расстояниях r1 = 1м и r2 = 2м от точечных зарядов q1= 1,11 × 10-10 Кл и q2 = -4,44×10-10 Кл.

Решение. По формуле 014-1 находим напряженности ЭП в точке А от действия "точечных зарядов q1 и q2

Направления векторов обоих напряженностей совпадает с направлениями действия сил на пробный положительный точечный заряд, если его расположить в точке А.

Напряжённость результирующего ЭП в точке А направлена вдоль гипотенузы прямоугольного треугольника, катетами которого являются векторы обоих напряженностей:

Однородная и неоднородная напряженность электрического поля

Если НЭП во всех точках одинакова, то поле считается однородным, например ЭП равномерно заряженной плоской пластины бесконечного размера.

А если различна, то ЭП считаем неоднородным, например поле двух точечных зарядов.

При перемещении вдоль некоторого участка длиной l заряда q в "G под действием сил поля F совершается, в соответствии с формулой работа:


Формула 014-2

При этом работа затраченная на перенос заряда вдоль произвольного замкнутого контура равна нулю, т.к все свойства поля задаются относительным расположением зарядов, то перенос заряда в замкнутом контуре возвращает в исходную точку первоначальные распределение зарядов и запас энергии. Это говорит также о том, что с учетом Формулы 014-2, циркуляция вектора напряженности будет равна нулю.


Формула 014-3

Условие Формулы 014-3 позволяет характеризовать электрическое поле в каждой точке функцией ее системы координат - электрическим потенциалом.