Пространство, в котором находится электрический заряд, характеризуется определенными физическими свойствами. Так, на произвольный заряд, внесенный в это пространство, действуют электростатические силы Кулона.
Если в пространстве действуют какие-то другие силы, то считают, что в нем существует силовое поле. Таков, например, поле тяготения. Было бы ошибкой полем понимать собственное пространство, в котором действуют определенные силы. Пространство, как и время, является формой существования материи. Из того, что поле существует в пространстве, вовсе не следует, что оно является пространством, в котором действуют силы, потому форму существования материи нельзя смешивать с самой материей.
Поле видом материи, осуществляет взаимодействие между частицами вещества. Электростатическое поле характеризуется энергией, свойством инерции, оно предопределяет передачу силовых взаимодействий между электрическими зарядами. В физике микромира будет показана возможность взаимного перехода вещества и поля - двух видов материи.
Изучение свойств различных полей - одна из важнейших задач физики. В этом разделе рассмотрим свойства стационарных электрических полей, т.е. таких, которые не меняются со временем и создаются неподвижными электрическими зарядами. Именно такие поля называют электростатическими.
Для характеристики электрического поля вводят физическую величину, получившей название его напряженности. Напряженностью ? электрического поля ? определенной точке называют величину, равную отношению силы F, с которой поле действует на положительный заряд, помещенный в эту точку, к этому заряду g.
Ньютон на кулон равен напряженности в такой точке электрического поля, где точечный заряд в 1 Кл действует сила В1Н.
Напряженность - величина векторная. Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, помещенный в определенную точку поля. Исходя из закона Кулона (8.2) и формулы (8.5), напряженность поля, образованного точечным зарядом д0 на расстоянии г от него в среде с диэлектрической постоянной / Основная задача электростатики состоит в нахождении длины и направления вектора напряженности ? в каждой точке поля с заданным распределением в пространстве и значению источников поля - электрических зарядов. Напряженность электрического поля системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, созданных каждым из зарядов в отдельности. Это свойство называют принципом независимости действия электрических полей, или принципом суперпозиции их.
В развитии физики большую роль играла борьба двух концепций - дальнодействия и близкодействия. Согласно теории дальнодействия все электрические явления сводятся к мгновенной взаимодействия зарядов независимо от расстояния между ними.
По теории близкодействия все электрические явления сводятся к изменению полей зарядов, которые распространяются в пространстве со конечной скоростью. При изучении электростатических полей обе концепции приводят к одинаковым результатам: построенные на них теории одинаково хорошо согласуются с экспериментальными данными. Однако изучение явлений, связанных с движением электрических зарядов, выявило негодность теории дальнодействия. Принцип дальнодействия противоречит также основным положениям диэлектрического материализма, он предусматривает движение с бесконечной скоростью в пустоте, что, по сути, означает отрыв движения от материи. Физика с помощью понятия «поле» утверждает принцип близкодействия и распространяет его на немеханические явления.
Загрузка...