>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебное особие по физике

Электростатическое поле точечного заряда и равномерно заряженной сферы

Пусть поле создано точечным зарядом q. Определим напряженность поля в точке М, находящейся на расстоянии r от заряда (рис. 1). Поместим в эту точку пробный положительный заряд q₀. Тогда, согласно закону Кулона, на заряд q₀ со стороны заряда q действует сила, модуль которой

Рис. 1

Согласно определению, модуль напряженности поля в точке М

Если заряд q находится в среде с диэлектрической проницаемостью , то модуль напряженности поля, создаваемого пробным зарядом q на расстоянии r от него, составляет

Направление вектора напряженности в точке М поля зависит от знака заряда, создающего это поле, и сонаправлено с силой, действующей на заряд q₀ (рис. 2, а, б). Можно связать направление вектора напряженности с направлением радиуса-вектора точки М. Если заряд, создающий поле, q > 0, то , т.е. напряженность направлена от заряда, создающего поле. Если же

т. е. к заряду, создающему поле:

Рис. 2

По этой формуле можно рассчитывать напряженность поля, образованного заряженной проводящей сферой, в точках, находящихся на поверхности сферы и вне ее. Внутри же проводящей сферы Е = 0. Таким образом,

(если r R), Е = 0 (если r < R), где R — радиус сферы.