Электрическое поле

Различные тела можно наэлектризовать по-разному: передать им положительный или отрицательный заряд, сделать его большим или малым. После этого тела будут по-разному действовать на другие тела: отталкивать или притягивать их, делать это сильнее или слабее. Но как одно тело «узнаёт» заряд другого, чтобы «знать»: притягивать его или отталкивать? Для ответа на этот вопрос рассмотрим понятие электрическое поле (см. рисунок).

_?_

Наэлектризуем одноимённо металлический шар на пластмассовой подставке и пенопластовый шарик на нити. Будем переносить его в различные точки пространства вокруг большого шара. Мы заметим, что в каждой точке пространства вокруг наэлектризованного тела обнаруживается сила, действующая на пробный шарик. Однако по мере удаления от заряженного шара пенопластовый шарик отклоняется всё слабее, следовательно, действующая на него сила становится всё меньше (сравните положения а, б, в).

_?_

Для следующего опыта используем магнит и стальной шарик, который положим на горизонтальную поверхность. Приблизим магнит к шарику сверху, не касаясь его, и он незамедлительно покатится вслед за магнитом. Следовательно, в каждой точке пространства вокруг намагниченного тела есть сила, действующая на стальной шарик.

Опыты показывают: в каждой точке пространства вокруг наэлектризованных или намагниченных тел существует так называемое силовое поле, способное воздействовать на другие тела. Заметим, что действие силы тяжести тоже обнаруживается во всех точках пространства вокруг Земли. Поэтому по аналогии говорят, что в пространстве вокруг планет также существует силовое поле, которое называют гравитационным полем.

Обобщаем: гравитационное поле, магнитное поле и электрическое поле являются разновидностями силовых полей. Рассмотрим один из методов изучения полей – метод силовых линий.

Проведём опыт. Возьмём два металлических шара на пластмассовых подставках, а также иглу, тоже укреплённую на подставке. Расположим шары на расстоянии 40–50 см друг от друга, а между ними – подставку с иглой. Уравновесим на ней сухую деревянную щепку. Если зарядить шары разноимённо, мы увидим, что щепка развернётся так, чтобы находиться на прямой, соединяющей шары (см. верхнюю часть рисунка).

      _?_

Будем теперь помещать щепку в различные места вокруг шаров (см. нижнюю часть рисунка). Заметим, что щепка занимает такие положения, которые «ложатся» на мысленно проведённые дугообразные линии, соединяющие шары. Эти воображаемые линии называют силовыми линиями электрического поля.

Опишем второй способ изучения силовых линий электрического поля. Над заряженными телами необходимо поместить стекло и насыпать на него настриженные волосы. Под действием поля каждый волосок поворачивается определённым образом, и образуется «картина» (см. рисунки). Слева и справа показано расположение волос вокруг одноимённо заряженных шаров, а в центре – разноимённо заряженных, как в опыте со щепкой.

_?_

Силовые линии изображают более «густыми» там, где обнаруживается большая сила воздействия поля на помещаемые в него тела. Но не следует думать, что силовые линии реально существуют внутри полей; это – физическая модель.

В заключение осталось лишь добавить: электрическое поле всегда «привязано» к заряду, его создавшему, и при перемещении заряда в другую точку пространства электрическое поле практически мгновенно перемещается вслед за зарядом.

Еще статьи в этой категории:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *