ГЛАВА 24. НАПРЯЖЕННОСТЬ И ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Тогда естественно сказать, что поле в этих точках одинаковое по величине, но по-разному направленное.

Кроме того, очевидно, что сила, действующая на пробный заряд, зависит не только от поля, но и от величины пробного заряда, причем эта зависимость прямо пропорциональная. Поэтому отношение

(24.1)

где - сила, действующая в какой-то точке поля на пробный заряд q, не зависит от пробного заряда, а является характеристикой только поля. Эта величина называется напряженностью электрического поля. Обратим внимание читателя, что в формулу (24.1) входит пробный заряд со своим знаком (не модуль!), т.е. если пробный заряд q отрицательный, то вектор в формуле (24.1) нужно делить на отрицательное число. В этом случае отношение (24.1) не зависит не только от величины, но и от знака пробного заряда.

Подчеркнем, что «пробный» заряд q в формуле (24.1) - это не заряд, создающий поле, а заряд, который мы взяли, чтобы «попробовать», существует ли электрическое поле в данной точке пространства, и если существует, то какое. Рассмотрим пример нахождения напряженности электрического поля.

Пример 24.1. Найти напряженность электрического поля, созданного: (1) точечным зарядом Q, (2) равномерно заряженной зарядом Q сферой радиуса R, (3) очень большой плоскостью, равномерно заряженной зарядом Q и имеющей площадь S.

Решение. Для нахождения напряженности электрического поля, которое создается точечным зарядом Q, нужно взять пробный заряд, поместить его в исследуемую точку, найти силу, действующую на него со стороны поля, вычислить отношение этой силы к величине пробного заряда. Помещаем положительный пробный заряд q (ни от его величины, ни от его знака напряженность поля не будет зависеть) в точку на расстоянии r от заряда Q. Согласно закону Кулона (23.1) на пробный заряд действует сила

(24.2)

( - постоянная закона Кулона), причем вектор направлен от заряда Q, если он положительный, и к нему, если заряд Q отрицательный.