Графическое изображение электростатического поля
В центре осевой линии, соединяющей заряды напряженность равна 0. На очень большом расстоянии от зарядов эквипотенциальные поверхности становятся сферическими. Силовые линии не могут пересекаться друг с другом, т.к. напряженность — это сила, а две силы в данной точке от одного заряда не могут быть. Силовые линии проводят так, чтобы их количество через единичную перпендикулярную площадку было… Читать ещё >
Графическое изображение электростатического поля (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Электростатическое поле удобно изображать графически с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.
Рис. 2.
Силовая линия — это линия, в каждой точке которой касательная совпадает с направлением вектора напряженности (см. рис.). Силовым линиям придают направление стрелкой. Свойства силовых линий:
- 1) Силовые линии непрерывны. Они имеют начало и конец — начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах.
- 2) Силовые линии не могут пересекаться друг с другом, т.к. напряженность — это сила, а две силы в данной точке от одного заряда не могут быть.
- 3) Силовые линии проводят так, чтобы их количество через единичную перпендикулярную площадку было пропорционально величине напряженности.
- 4) Силовые линии «выходят» и «входят» всегда перпендикулярно поверхности тела.
- 5) Силовую линию не следует путать с траекторией движущегося заряда. Касательная к траектории совпадает с направлением скорости, а касательная к силовой линии — с силой и, следовательно, с ускорением.
Эквипотенциальной поверхностью называют поверхность, в каждой точке которой потенциал имеет одинаковое значение = const.
Силовые линии всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям. Докажем это. Пусть вдоль эквипотенциальной поверхности перемещается точечный заряд q. Элементарная работа, совершаемая при этом равна dA=qEcosdl = qd = 0, т.к. d = 0. Поскольку q, E и dl 0, следовательно cos = 0 и = 90о .
Рис. 3.
На рисунке 3 изображено электростатическое поле двух одинаковых точечных зарядов. Линии со стрелками — это силовые линии, замкнутые кривые — эквипотенциальные поверхности.
В центре осевой линии, соединяющей заряды напряженность равна 0. На очень большом расстоянии от зарядов эквипотенциальные поверхности становятся сферическими.
На этом рисунке 4 показано однородное поле — это поле, в каждой точке которого вектор напряженности остается постоянным по величине и направлению Эквипотенциальные поверхности — это плоскости, перпендикулярные силовым линиям. Вектор напряженности всегда направлен в сторону убывания потенциала.
Рис. 4.