33. Принцип суперпозиции электростатических полей.

Электрическое поле подчиняется принципу суперпозиции (сложения), который можно сформулировать следующим образом: напряженность электрического поля, созданного в некоторой точке пространства системой зарядов, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, созданных в этой же точке пространства каждым из зарядов в отдельности: .

34. Поток вектора напряжённости.

Поток вектора напряжённости электрического поля через любую произвольно выбранную замкнутую поверхность пропорционален заключённому внутри этой поверхности электрическому заряду.

Взаимодействие между покоящимися зарядами осуществляется через электрическое поле. Сила, действующая на пробный заряд в точке: . Величина, характеризующая электрическое поле (напряженность электрического поля): . Напряженность поля точечного заряда: , направлен вдоль радиальной прямой, проходящей через заряд и данную точку поля, от заряда, если он «+», и к заряду, если «-». В гауссовой системе в вакууме: . Сила, действующая на пробный заряд: напряженность поля системы зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, которые создавал бы каждый из зарядов системы в отдельности: – принцип суперпозиции электрических полей; позволяет вычислить напряженность поля любой системы зарядов.

35. Расчёт полей с помощью теоремы Гаусса.

поток вектора напряжённости электрического поля через замкнутую поверхность .

формула расчёта напряжённости для бесконечной плоскости.

формула для расчета напряжённости для бесконечной нити.

36. Работа сил электростатического поля. Условие потенциальности электростатического поля.

Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда q из точки 1 в точку 2, определяется следующим образом:

Отсюда следует, что работа сил электрического поля не зависит от формы пути, а определяется только начальным и конечным положениями заряда q. Если оба заряда, q и Q, положительны, то работа сил поля положительна при удалении зарядов и отрицательна при их взаимном сближении.

Для электрического поля, созданного системой зарядов Q1, Q2,¼, Qn, работа перемещения заряда q равна алгебраической сумме работ составляющих сил:

.

Таким же образом, как и каждая из составляющих работ, суммарная работа зависит только от начального и конечного положений заряда q.

Потенциальная энергия электростатического поля, как и энергия поля сил тяготения, определяется с точностью до произвольной постоянной, которую можно зафиксировать выбором точки нулевого уровня для W. Как правило, потенциальная энергия электростатического поля полагается равной нулю в бесконечно удаленной точке.

путем интегрирования нетрудно получить формулу, связывающую потенциал с напряженностью: .

37. Потенциал электростатического поля. Принцип суперпозиции. Связь напряжённости и потенциала электростатического поля.

Потенциал φ в какой-либо точке электростатического поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного положительного заряда, помещенного в эту точку. Напряженность электростатического поля, создаваемого в данной точке системой зарядов, есть сумма напряженностей полей отдельных зарядов.

Потенциал и напряжённость — две локальные характеристики электростатического поля. То есть, это две характеристики — энергетическая и силовая — одной и той же точки поля.

- это уравнение устанавливает искомую связь двух характеристик электростатического поля — напряжённости и потенциала: напряжённость электростатического поля равна градиенту потенциала с обратным знаком.