Ako je známe, charakteristický znak vodičov je, že vždy majú veľké množstvo mobilné nosiče náboja, teda voľné elektróny alebo ióny.
Vo vnútri vodiča sa tieto nosiče náboja vo všeobecnosti pohybujú chaoticky. Ak je však vo vodiči elektrické pole, potom je chaotický pohyb nosičov superponovaný ich usporiadaným pohybom v smere pôsobenia. elektrické sily. K tomuto usmernenému pohybu mobilných nosičov náboja vo vodiči vplyvom poľa dochádza vždy tak, že pole vo vnútri vodiča je oslabené. Keďže počet mobilných nosičov náboja vo vodiči je veľký (kov obsahuje asi voľných elektrónov), dochádza k ich pohybu vplyvom poľa, až kým pole vo vnútri vodiča úplne nezmizne. Poďme zistiť podrobnejšie, ako sa to deje.
Vo vonkajšom elektrickom poli E nech sa umiestni kovový vodič pozostávajúci z dvoch častí tesne pritlačených k sebe (obr. 15.13). Zapnuté voľné elektróny V tomto vodiči pôsobia sily poľa vľavo, t.j. oproti vektoru intenzity poľa. (Vysvetlite prečo.) V dôsledku posunutia elektrónov pod vplyvom týchto síl sa na pravom konci vodiča objaví nadbytok kladných nábojov a na ľavom konci nadbytok elektrónov. Preto medzi koncami vodiča vzniká vnútorné pole (pole presunutých nábojov), ktoré na obr. 15.13 je znázornený bodkovanými čiarami. Vnútri
vodič, toto pole smeruje k vonkajšiemu a každý voľný elektrón zostávajúci vo vnútri vodiča pôsobí silou smerujúcou doprava.
Najprv sila viac energie a ich výslednica smeruje doľava. Preto sa elektróny vo vnútri vodiča naďalej posúvajú doľava a vnútorné pole sa postupne zvyšuje. Keď sa na ľavom konci vodiča nahromadí pomerne veľa voľných elektrónov (stále tvoria zanedbateľný podiel od nich celkový počet), sila sa bude rovnať sile a ich výslednica bude rovná nule. Potom sa voľné elektróny zostávajúce vo vodiči budú pohybovať len chaoticky. To znamená, že intenzita poľa vo vnútri vodiča je nulová, t.j. pole vo vnútri vodiča zmizlo.
Takže, keď vodič vstúpi do elektrického poľa, stane sa elektrifikovaným, takže sa na jednom konci objaví kladný náboj a na druhej strane je záporný náboj rovnakej veľkosti. Táto elektrifikácia sa nazýva elektrostatická indukcia alebo elektrifikácia vplyvom. Všimnite si, že v tomto prípade sa prerozdeľujú iba vlastné poplatky vodiča. Ak je teda takýto vodič odstránený z poľa, jeho kladný a záporné náboje sa opäť rovnomerne rozloží po celom objeme vodiča a všetky jeho časti sa stanú elektricky neutrálnymi.
Je ľahké overiť, že na opačných koncoch vodiča elektrizovaného vplyvom sú skutočne rovnaké množstvá nábojov opačného znamienka. Rozdeľme tento vodič na dve časti (obr. 15.13) a potom ich z poľa odstráňte. Pripojením každej časti vodiča na samostatný elektroskop sa postaráme o ich nabitie. (Premýšľajte o tom, ako môžete preukázať, že tieto poplatky majú opačné znamenia.) Ak obe časti opäť spojíme tak, aby tvorili jeden vodič, zistíme, že náboje sú neutralizované. To znamená, že pred spojením boli náboje na oboch častiach vodiča rovnako veľké a opačné v znamienku.
Čas, počas ktorého je vodič vplyvom vplyvu elektrifikovaný, je taký krátky, že rovnováha nábojov na vodiči nastane takmer okamžite. V tomto prípade sa napätie, a teda aj potenciálny rozdiel vo vnútri vodiča stáva všade rovná nule. Potom pre akékoľvek dva body vo vnútri vodiča platí vzťah
V dôsledku toho, keď sú náboje na vodiči v rovnováhe, potenciál všetkých jeho bodov je rovnaký. To platí aj pre vodič zelektrizovaný kontaktom s nabitým telesom. Vezmime vodivú guľu a umiestnime náboj v bode M na jej povrch (obr. 15.14). Potom v prieskumníkovi zapnite krátky čas vzniká pole a v bode M vzniká nadmerný náboj. Pod vplyvom síl tohto poľa
náboj je rovnomerne rozložený po celom povrchu gule, čo vedie k zániku poľa vo vnútri vodiča.
Takže bez ohľadu na to, ako je vodič elektrifikovaný, keď sú náboje v rovnováhe, vo vodiči nie je žiadne pole a potenciál všetkých bodov vodiča je rovnaký (vo vnútri aj na povrchu vodiča). Zároveň pole mimo elektrifikovaný vodič samozrejme existuje a čiary jeho intenzity sú kolmé na povrch vodiča. Toto je možné vidieť z nasledujúce zdôvodnenie. Ak by ťahová čiara bola niekde naklonená k povrchu vodiča (obr. 15.15), potom by sa sila pôsobiaca na náboj v tomto mieste na povrchu mohla rozložiť na zložky, potom vplyvom sily smerujúcej po povrchu , náboje by sa pohybovali po povrchu vodiča, ktorý by nemal byť nábojová rovnováha. V dôsledku toho, keď sú náboje na vodiči v rovnováhe, jeho povrch je ekvipotenciálny povrch.
Ak vo vnútri nabitého vodiča nie je žiadne pole, potom objemová hmotnosť poplatky v ňom (množstvo elektriny na jednotku objemu) musia byť všade nulové.
V skutočnosti, ak by bol náboj v akomkoľvek malom objeme vodiča, potom by okolo tohto objemu existovalo elektrické pole.
V teórii poľa bolo dokázané, že v rovnováhe je všetok nadbytočný náboj elektrifikovaného vodiča umiestnený na jeho povrchu. To znamená, že všetky vnútorná časť Tento vodič je možné odstrániť a nič sa nezmení na usporiadaní nábojov na jeho povrchu. Napríklad, ak sú dve osamelé kovové gule rovnakej veľkosti, z ktorých jedna je plná a druhá je dutá, rovnako elektrifikované, potom budú polia okolo gúľ rovnaké. Ako prvý to experimentálne dokázal M. Faraday.
Takže, ak je dutý vodič umiestnený v elektrickom poli alebo elektrifikovaný kontaktom s nabitým telom, potom
Keď sú náboje v rovnováhe, pole vo vnútri dutiny nebude existovať. Na tom je založená elektrostatická ochrana. Ak je akékoľvek zariadenie umiestnené v kovovom puzdre, vonkajšie elektrické polia nepreniknú dovnútra puzdra, t.j. prevádzka a údaje takéhoto zariadenia nebudú závisieť od prítomnosti a zmien vonkajších elektrických polí.
Poďme teraz zistiť, ako sú poplatky usporiadané vonkajší povrch vodič. Vezmime si kovovú sieťku na dvoch izolačných úchytoch, na ktoré sú nalepené papierové listy (obr. 15.16). Ak sieťku nabijete a následne natiahnete (obr. 15.16, a), listy na oboch stranách sieťky sa oddelia. Ak ohnete pletivo do krúžku, tak len listy s vonku mriežky (obr. 15.16, b). Tým, že mriežke poskytnete iný ohyb, môžete sa uistiť, že náboje sú umiestnené iba na konvexnej strane povrchu a na tých miestach, kde je povrch viac zakrivený ( menší polomer zakrivenie), nahromadí sa viac nábojov.
Náboj je teda rozložený rovnomerne iba po povrchu guľového vodiča. o voľná forma vodič hustota povrchu náboje a, a preto je intenzita poľa v blízkosti povrchu vodiča väčšia tam, kde je zakrivenie povrchu väčšie. Hustota náboja je obzvlášť vysoká na výstupkoch a na špičkách vodiča (obr. 15.17). Dá sa to overiť dotykom rôznych bodov elektrifikovaného vodiča sondou a následným dotykom elektroskopu. Elektrifikovaný vodič, ktorý má hroty alebo je hrotom vybavený, rýchlo stráca náboj. Preto vodič, na ktorom musí byť uložený náboj na dlhú dobu, by nemal mať žiadne body.
(Zamyslite sa nad tým, prečo tyč elektroskopu končí v guli.)
Zavesme nabitú nábojnicu na závit a priveďme k nej elektrizovanú sklenenú tyč. Dokonca aj bez priameho kontaktu sa objímka na nite odchyľuje od zvislej polohy a je priťahovaná k tyči (obr. 13).
Nabité telá, ako vidíme, sú schopné vzájomnej interakcie na diaľku. Ako sa činnosť prenáša z jedného z týchto orgánov do druhého? Možno je to všetko o vzduchu medzi nimi? Poďme to zistiť skúsenosťami.
Umiestnime nabitý elektroskop (s odstránenými okuliarmi) pod zvon vzduchovej pumpy a potom spod nej odčerpajte vzduch. To uvidíme v bezvzduchový priestor listy elektroskopu sa budú naďalej navzájom odpudzovať (obr. 14). To znamená, že vzduch sa nezúčastňuje prenosu elektrickej interakcie. Akými prostriedkami potom prebieha interakcia nabitých telies? Odpoveď na túto otázku dali vo svojich prácach anglickí vedci M. Faraday (1791-1867) a J. Maxwell (1831-1879).
Podľa učenia Faradaya a Maxwella sa priestor obklopujúci nabité teleso líši od priestoru okolo neelektrifikovaných telies. Okolo nabitých telies je elektrické pole. Toto pole sa používa elektrická interakcia.
Elektrické pole predstavuje zvláštny druh hmota, odlišná od hmoty a existujúca okolo akýchkoľvek nabitých telies.
Nie je možné ho vidieť ani sa ho dotknúť. O existencii elektrické pole možno posudzovať len podľa jeho činov.
Jednoduché experimenty nám umožňujú zistiť základné vlastnosti elektrického poľa.
1. Elektrické pole nabitého telesa pôsobí určitou silou na akékoľvek iné nabité teleso, ktoré sa ocitne v tomto poli.
Dokazujú to všetky pokusy o interakcii nabitých telies. Takže napríklad nabitá objímka, ktorá sa ocitla v elektrickom poli elektrifikovanej tyče (pozri obr. 13), bola vystavená príťažlivej sile smerom k nej.
2. V blízkosti nabitých telies je pole, ktoré vytvárajú, silnejšie a ďalej je slabšie.
Aby sme si to overili, vráťme sa opäť k experimentu s nabitou nábojnicou (pozri obr. 13). Stojan s nábojnicou začneme približovať k nabitej palici. Uvidíme, že ako sa objímka približuje k tyči, uhol odklonu nite od vertikály sa bude zväčšovať a zväčšovať (obr. 15). Zväčšenie tohto uhla naznačuje, že čím bližšie je objímka k zdroju elektrického poľa (elektrifikovaná tyč), tým väčšia sila na ňu toto pole pôsobí. To znamená, že v blízkosti nabitého telesa je pole, ktoré vytvára, silnejšie ako na diaľku. 
Treba mať na pamäti, že nielen nabitá tyčinka pôsobí na nabitú objímku svojím elektrickým poľom, ale aj objímka pôsobí na tyčinku svojím elektrickým poľom. Práve v tomto vzájomnom pôsobení na seba sa prejavuje elektrická interakcia nabitých telies.
Elektrické pole sa prejavuje aj pri pokusoch s dielektrikami. Keď je dielektrikum vystavené elektrickému poľu, kladne nabité časti jeho molekúl ( atómové jadrá) pod vplyvom poľa sa posunú jedným smerom a negatívne nabité časti (elektróny) sa posunú druhým smerom. Tento jav sa nazýva dielektrická polarizácia. Práve polarizácia vysvetľuje najjednoduchšie experimenty na priťahovaní ľahkých papierikov elektrifikovaným telesom. Tieto kúsky sú vo všeobecnosti neutrálne. V elektrickom poli zelektrizovaného telesa (napríklad sklenenej tyčinky) sa však polarizujú. Na povrchu dielca, ktorý je bližšie k palici, sa objaví náboj, ktorý je v opačnom znamienku ako náboj palice. Interakcia s ním vedie k priťahovaniu kúskov papiera k elektrifikovanému telu.
Sila, ktorou elektrické pole pôsobí na nabité teleso (alebo časticu), sa nazýva elektrická sila:
F el - elektrická sila.
Pod vplyvom tejto sily získa častica zachytená v elektrickom poli zrýchlenie a, ktoré možno určiť pomocou druhého Newtonovho zákona:
a = F el / m (6,1)
kde m je hmotnosť danej častice.
Od Faradayových čias grafický obrázok elektrické pole, je zvykom používať siločiary.
Sú to čiary označujúce smer sily pôsobiacej v tomto poli na kladne nabitú časticu v ňom umiestnenú. Siločiary vytvorené kladne nabitým telesom sú znázornené na obrázku 16, a. Obrázok 16, b znázorňuje siločiary vytvorené záporne nabitým telesom. 
Podobný obraz možno pozorovať pomocou jednoduchého zariadenia nazývaného elektrický oblak. Keď mu dáte náboj, uvidíme, ako sa všetky jeho papierové prúžky rozptýlia rôzne strany a budú umiestnené pozdĺž elektrické vedenie elektrické pole (obr. 17).
Keď nabitá častica vstúpi do elektrického poľa, jej rýchlosť v tomto poli sa môže zvýšiť alebo znížiť. Ak je náboj častice q>0, potom sa pri pohybe po siločiarach zrýchli a pri pohybe dovnútra opačný smer brzdiť. Ak je náboj častice q< 0, то все будет наоборот ее скорость будет уменьшаться при движении в направлении силовых линий и увеличиваться при движении в противоположном направлении.
1. Čo je to elektrické pole? 2. Ako sa pole líši od hmoty? 3. Uveďte hlavné vlastnosti elektrického poľa. 4. Čo označujú siločiary elektrického poľa? 5. Ako sa zistí zrýchlenie nabitej častice pohybujúcej sa v elektrickom poli? 6. V akom prípade elektrické pole zvyšuje rýchlosť častice a v akom ju znižuje? 7. Prečo sú neutrálne kúsky papiera priťahované k elektrifikovanému telu? 8. Vysvetlite, prečo sa po nabití elektrického sultána jeho papierové prúžky rozchádzajú v rôznych smeroch.
Experimentálna úloha. Zapnite si hrebeň na vlasy a potom sa ho dotknite malého kúska vaty (chmýří). Čo sa stane s vatou? Vytraste chmýří z hrebeňa a keď je vo vzduchu, nechajte ho vznášať sa v rovnakej výške umiestnením elektrifikovaného hrebeňa zospodu v určitej vzdialenosti. Prečo chmýří prestane padať? Čo ju udrží vo vzduchu?
Elektrické pole je jedným z teoretické koncepty, vysvetľujúci javy interakcie medzi nabitými telesami. Tejto látky sa nemožno dotknúť, ale jej existenciu je možné dokázať, čo sa podarilo v stovkách prírodných experimentov.
Interakcia nabitých telies
Sme zvyknutí považovať zastarané teórie za utópiu, no vedci nie sú vôbec hlúpi. Dnes Franklinova doktrína elektrickej tekutiny znie vtipne; významný fyzik Apinus jej venoval celé pojednanie. Coulombov zákon bol objavený experimentálne na základe torzné váhy, podobné metódy použil Georg Ohm pri odvodzovaní známeho. Čo sa však za tým všetkým skrýva?
Musíme priznať, že elektrické pole je jednoducho iná teória, ktorá nie je horšia ako Franklinova tekutina. Dnes sú o látke známe dve skutočnosti:
Uvedené fakty položili základ pre moderné chápanie interakcií v prírode a pôsobia ako podpora pre teóriu interakcie krátkeho dosahu. Okrem toho vedci predložili ďalšie predpoklady o podstate pozorovaného javu. Teória pôsobenia na krátku vzdialenosť predpokladá okamžité rozloženie síl bez účasti éteru. Keďže javy je ťažšie vnímať ako elektrické pole, mnohí filozofi označili takéto názory za idealistické. U nás boli úspešne kritizované Sovietska moc, keďže, ako viete, boľševici nemali radi Boha, pri každej príležitosti chytili myšlienku existencie niečoho „v závislosti od našich nápadov a činov“ (pri štúdiu Juniných superschopností).
Franklin vysvetlil kladné a záporné náboje telies nadbytkom a nedostatkom elektrickej tekutiny.
Charakteristiky elektrického poľa
Elektrické pole je popísané vektorovou veličinou - intenzitou. Šípka, ktorej smer sa zhoduje so silou pôsobiacou v bode na jednotkový kladný náboj, ktorého dĺžka je úmerná veľkosti sily. Fyzikom vyhovuje využiť potenciál. Množstvo je skalárne, ľahšie si ho predstavíme na príklade teploty: v každom bode v priestore je určitá hodnota. Elektrický potenciál sa vzťahuje na prácu vykonanú na presun jednotkového náboja z bodu s nulovým potenciálom do daného bodu.
Pole opísané vyššie sa nazýva irotačné. Niekedy sa nazýva potenciál. Funkcia potenciálu elektrického poľa je spojitá a plynule sa mení v rozsahu priestoru. Výsledkom je, že vyberáme body s rovnakým potenciálom, ktoré skladajú povrchy. Pre jednotkovú nábojovú guľu: ďalší objekt, slabšie pole(Coulombov zákon). Povrchy sa nazývajú ekvipotenciálne.
Aby ste pochopili Maxwellove rovnice, pochopte niekoľko charakteristík vektorové pole:
- Gradient elektrický potenciál sa nazýva vektor, smer sa zhoduje s najrýchlejším rastom parametra poľa. Čím rýchlejšie sa hodnota mení, tým väčšia je hodnota. Gradient smeruje od menšiu hodnotu potenciál pre viac:
- Gradient je kolmý na ekvipotenciálnu plochu.
- Čím väčší je gradient, tým bližšie je umiestnenie ekvipotenciálnych plôch, ktoré sa navzájom líšia špecifikovaná hodnota potenciál elektrického poľa.
- Potenciálny gradient, braný s opačným znamienkom, je intenzita elektrického poľa.
Elektrický potenciál. Gradient "lezenie do kopca"
- Divergencia je skalárne množstvo vypočítané pre vektor intenzity elektrického poľa. Je analogický s gradientom (pre vektory), ukazuje rýchlosť zmeny hodnoty. Potreba zaviesť ďalšiu charakteristiku: vektorové pole nemá gradient. Preto popis vyžaduje určitý analóg - divergenciu. Parameter in matematický zápis podobný gradientu, značený Grécke písmeno nabla, používa sa na vektorové veličiny.
- Rotor vektorového poľa sa nazýva vír. Fyzicky je hodnota nula, keď sa parameter mení rovnomerne. Ak je rotor nenulový, dochádza k uzavretým ohybom čiary. Potenciálne polia bodové poplatky podľa definície neexistuje vír. Čiary napätia v tomto prípade nemusia byť nevyhnutne rovné. Jednoducho sa hladko menia bez vytvárania vírov. Pole s nenulovým rotorom sa často nazýva solenoidové. Často sa používa synonymum – vír.
- Celkový tok vektora je reprezentovaný plošným integrálom súčinu intenzity elektrického poľa a elementárnej plochy. Hranica magnitúdy, keď má kapacita telesa tendenciu k nule, predstavuje divergenciu poľa. Koncept limitu sa študuje na vyšších ročníkoch stredná škola, študent môže získať predstavu o predmete diskusie.
Maxwellove rovnice opisujú časovo premenné elektrické pole a ukazujú, že v takýchto prípadoch vzniká vlna. Všeobecne sa uznáva, že jeden zo vzorcov označuje neprítomnosť izolovaného magnetické náboje(póly). Niekedy sa v literatúre stretávame so špeciálnym operátorom – Laplaciánom. Označuje sa ako štvorec nabla, vypočítaný pre vektorové veličiny, reprezentovaný divergenciou gradientu poľa.
Pomocou týchto veličín vypočítavajú matematici a fyzici elektrické a magnetické polia. Napríklad je dokázané: iba irotačné pole (bodové náboje) môže mať skalárny potenciál. Boli vynájdené ďalšie axiómy. Vírivé pole rotora je bez divergencie.
Takéto axiómy môžeme ľahko použiť ako základ pre popis procesov vyskytujúcich sa v skutočne existujúcich zariadeniach. Anti gravitácia, stroj na večný pohyb by to bola dobrá pomoc pre ekonomiku. Ak sa nikomu nepodarilo uviesť Einsteinovu teóriu do praxe, úspechy Nikola Teslu študujú nadšenci. Neexistuje žiadny rotor ani divergencia.
Stručná história vývoja elektrického poľa
Po formulácii teórie nasledovali početné práce o aplikácii elektrických a elektromagnetických polí v praxi, z ktorých najznámejšie sa v Rusku považujú za Popovove skúsenosti s prenosom informácií vzduchom. Vzniklo množstvo otázok. Maxwellova harmonická teória je bezmocná na vysvetlenie javov pozorovaných počas prechodu elektromagnetické vlny cez ionizované médiá. Planck predpokladal, že žiarivá energia sa vyžaruje v meraných častiach, neskôr nazývaných kvantá. Difrakcia jednotlivých elektrónov, láskavo demonštrovaná na YouTube v angličtine, bola objavená v roku 1949 Sovietski fyzici. Častica súčasne vykazovala vlnové vlastnosti.
Toto nám hovorí: moderný výkon o elektrickom poli konštantné a premenlivé nie sú ani zďaleka dokonalé. Mnoho ľudí pozná Einsteina, no nevedia vysvetliť, čo tento fyzik objavil. Teória relativity z roku 1915 spája elektrické, magnetické pole a gravitácie. Pravda, žiadne vzorce neboli prezentované vo forme zákona. Dnes je známe: existujú častice, ktoré sa pohybujú rýchlejšie ako šírenie svetla. Ďalší kameň v záhrade.
Systémy jednotiek sa neustále menili. Pôvodne predstavený GHS, založený na práci Gaussa, nie je vhodný. Prvé písmená označujú základné jednotky: centimeter, gram, sekunda. Elektromagnetické veličiny pridali do GHS v roku 1874 Maxwell a Thomson. ZSSR začal používať ISS (meter, kilogram, sekunda) v roku 1948. Zavedenie systému SI (GOST 9867) v 60. rokoch 20. storočia, kde sa intenzita elektrického poľa meria vo V/m, ukončilo boje.
Pomocou elektrického poľa
Akumulácia sa vyskytuje v kondenzátoroch nabíjačka. V dôsledku toho sa medzi doskami vytvorí pole. Pretože kapacita priamo závisí od veľkosti vektora napätia, za účelom zvýšenia parametra je priestor vyplnený dielektrikom.
Nepriamo elektrické polia využívajú obrazovky a Chiževského lustre, mriežkový potenciál riadi pohyb elektrónových lúčov. Napriek nedostatku koherentnej teórie sú efekty elektrického poľa základom mnohých obrázkov.
Čo je elektrické pole?
Zavesme nabitú nábojnicu na závit a priveďme k nej elektrizovanú sklenenú tyč. Dokonca aj bez priameho kontaktu sa objímka na nite odchyľuje od zvislej polohy a je priťahovaná k tyči (obr. 13).
Nabité telá, ako vidíme, sú schopné vzájomnej interakcie na diaľku. Ako sa činnosť prenáša z jedného z týchto orgánov do druhého? Možno je to všetko o vzduchu medzi nimi? Poďme to zistiť skúsenosťami.
Umiestnime nabitý elektroskop (s odstránenými okuliarmi) pod zvon vzduchovej pumpy a potom spod nej odčerpajte vzduch. Uvidíme, že v bezvzduchovom priestore sa listy elektroskopu budú stále odpudzovať (obr. 14). To znamená, že vzduch sa nezúčastňuje prenosu elektrickej interakcie. Akými prostriedkami potom prebieha interakcia nabitých telies? Odpoveď na túto otázku dali vo svojich prácach anglickí vedci M. Faraday (1791-1867) a J. Maxwell (1831-1879).
Podľa učenia Faradaya a Maxwella sa priestor obklopujúci nabité teleso líši od priestoru okolo neelektrifikovaných telies. Okolo nabitých telies je elektrické pole. Pomocou tohto poľa sa uskutočňuje elektrická interakcia.
Elektrické lúka je špeciálny typ hmoty, odlišný od hmoty a existujúci okolo akýchkoľvek nabitých telies.
Nie je možné ho vidieť ani sa ho dotknúť. Existenciu elektrického poľa možno posúdiť iba podľa jeho činnosti.
Základné vlastnosti elektrického poľa
Jednoduché experimenty nám umožňujú zistiť základné vlastnosti elektrického poľa.
1. Elektrické pole nabitého telesa pôsobí určitou silou na akékoľvek iné nabité teleso, ktoré sa ocitne v tomto poli.
Dokazujú to všetky pokusy o interakcii nabitých telies. Takže napríklad nabitá objímka, ktorá sa ocitla v elektrickom poli elektrifikovanej tyče (pozri obr. 13), bola vystavená príťažlivej sile smerom k nej.
2. V blízkosti nabitých telies je pole, ktoré vytvárajú, silnejšie a ďalej je slabšie.
Aby sme si to overili, vráťme sa opäť k experimentu s nabitou nábojnicou (pozri obr. 13). Stojan s nábojnicou začneme približovať k nabitej palici. Uvidíme, že ako sa objímka približuje k tyči, uhol odklonu nite od vertikály sa bude zväčšovať a zväčšovať (obr. 15). Zväčšenie tohto uhla naznačuje, že čím bližšie je objímka k zdroju elektrického poľa (elektrifikovaná tyč), tým väčšia sila na ňu toto pole pôsobí. To znamená, že v blízkosti nabitého telesa je pole, ktoré vytvára, silnejšie ako na diaľku.
Treba mať na pamäti, že nielen nabitá tyčinka pôsobí na nabitú objímku svojím elektrickým poľom, ale aj objímka pôsobí na tyčinku svojím elektrickým poľom. Práve v takom vzájomnom pôsobení na seba sa elektrická interakcia nabité telá.
Elektrické pole sa prejavuje aj pri pokusoch s dielektrikami. Keď je dielektrikum v elektrickom poli, kladne nabité časti jeho molekúl (atómové jadrá) sa pod vplyvom poľa posúvajú jedným smerom a záporne nabité časti (elektróny) sa posúvajú druhým smerom. Tento jav sa nazýva polarizácia dielektrika. Práve polarizácia vysvetľuje najjednoduchšie experimenty na priťahovaní ľahkých papierikov elektrifikovaným telesom. Tieto kúsky sú vo všeobecnosti neutrálne. V elektrickom poli zelektrizovaného telesa (napríklad sklenenej tyčinky) sa však polarizujú. Na povrchu dielca, ktorý je bližšie k palici, sa objaví náboj, ktorý je v opačnom znamienku ako náboj palice. Interakcia s ním vedie k priťahovaniu kúskov papiera k elektrifikovanému telu.
Elektrická energia
Sila, ktorou elektrické pole pôsobí na nabité teleso (alebo časticu), sa nazýva elektrická sila:
Fel- elektrická sila.
Pod vplyvom tejto sily získava častica zachytená v elektrickom poli zrýchlenie A, ktorý možno určiť pomocou druhého Newtonovho zákona:
Kde m je hmotnosť danej častice.
Od čias Faradaya bolo zvykom používať elektrické vedenie.
Elektrické siločiary- sú to čiary označujúce smer sily pôsobiacej v tomto poli na kladne nabitú časticu v ňom umiestnenú. Siločiary vytvorené kladne nabitým telesom sú znázornené na obrázku 16, a. Obrázok 16, b znázorňuje siločiary vytvorené záporne nabitým telesom.
Podobný obraz možno pozorovať pomocou jednoduchého zariadenia tzv elektrický oblak. Po nabití uvidíme, ako sa všetky jeho papierové prúžky rozptýlia v rôznych smeroch a budú umiestnené pozdĺž siločiar elektrického poľa (obr. 17).
Keď nabitá častica vstúpi do elektrického poľa, jej rýchlosť v tomto poli sa môže zvýšiť alebo znížiť. Ak je náboj častice q>0, potom sa pri pohybe po siločiarach zrýchli a pri pohybe v opačnom smere sa spomalí. Ak je náboj častice q<0, то все будет наоборот ее скорость будет уменьшаться при движении в направлении силовых линий и увеличиваться при движении в противоположном направлении.
Je zaujímavé vedieť
Z dnešnej témy o elektrickom poli sme sa dozvedeli, že existuje v priestore, ktorý sa nachádza okolo elektrického náboja.
Pozrime sa, ako pomocou smerových siločiar môžeme toto elektrické pole znázorniť pomocou grafov:
Možno vás bude zaujímať, že v našej atmosfére pôsobia elektrické polia rôznej sily. Ak vezmeme do úvahy elektrické pole z hľadiska vesmíru, potom má Zem zvyčajne záporný náboj, ale spodná časť oblakov je kladná. A také nabité častice, ako sú ióny, sú obsiahnuté vo vzduchu a jeho obsah sa mení v závislosti od rôznych faktorov. Tieto faktory závisia tak od ročného obdobia, ako aj od poveternostných podmienok a frekvencie atmosféry.
A keďže atmosféra je presiaknutá týmito časticami, ktoré sú v neustálom pohybe a charakterizované zmenami buď na pozitívne alebo negatívne ióny, majú tendenciu ovplyvňovať ľudskú pohodu a zdravie. A najzaujímavejšie je, že veľká prevaha kladných iónov v atmosfére môže spôsobiť nepríjemné pocity v našom tele.
Biologický účinok elektromagnetického poľa
Teraz sa s vami porozprávame o biologickom účinku EMP na ľudské zdravie a jeho vplyve na živé organizmy. Ukazuje sa, že živé organizmy, ktoré sa nachádzajú v zóne vplyvu elektromagnetického poľa, podliehajú silným faktorom jeho vplyvu.
Dlhodobé vystavenie elektromagnetickému poľu má negatívny vplyv na ľudské zdravie a pohodu. Napríklad u osoby s alergickými ochoreniami môže takéto vystavenie EMP spôsobiť záchvat epilepsie. A ak sa človek zdrží v elektromagnetickom poli dlhší čas, môžu sa rozvinúť choroby nielen kardiovaskulárneho a nervového systému, ale aj rakovina.
Vedci dokázali, že tam, kde je silné elektrické pole, možno u hmyzu pozorovať zmeny správania. Tento negatívny vplyv sa môže prejaviť vo forme agresivity, úzkosti a zníženej výkonnosti.
Pod takýmto vplyvom možno medzi rastlinami pozorovať abnormálny vývoj. Pod vplyvom elektromagnetického poľa môžu rastliny meniť veľkosť, tvar a počet okvetných lístkov.
Zaujímavé fakty súvisiace s elektrinou
Objavy v oblasti elektriny sú jedným z najdôležitejších výdobytkov človeka, pretože moderný život bez tohto objavu je dnes už len ťažko predstaviteľný.
Vedeli ste, že v niektorých oblastiach Afriky a Južnej Ameriky sú dediny, kde stále nie je dostupná elektrina? A viete, ako sa ľudia dostanú z tejto situácie? Ukazuje sa, že osvetľujú svoje domovy pomocou hmyzu, ako sú svetlušky. Týmto hmyzom plnia sklenené nádoby a na svetlo používajú svetlušky.
Viete o schopnosti včiel akumulovať kladný náboj elektriny počas letu? Kvety však majú záporný elektrický náboj a vďaka tomu je ich peľ priťahovaný k telu včiel. Najzaujímavejšie však je, že pole takéhoto kontaktu medzi včelou a kvetom, elektrické pole rastliny sa mení a ako to bolo, dáva signál iným včelám o neprítomnosti peľu na tejto rastline.
Ale vo svete rýb sú najznámejšími elektrickými lovcami rejnoky. Na zneškodnenie svojej koristi využíva rejnok elektrické výboje, ktoré ju paralyzujú.
Vedeli ste, že elektrické úhory majú najsilnejší elektrický výboj? Tieto sladkovodné ryby majú vybíjacie napätie, ktoré môže dosiahnuť 800 V.
Domáca úloha
1. Čo je to elektrické pole?
2. Ako sa pole líši od hmoty?
3. Uveďte hlavné vlastnosti elektrického poľa.
4. Čo označujú siločiary elektrického poľa?
5. Ako sa zistí zrýchlenie nabitej častice pohybujúcej sa v elektrickom poli?
6. V akom prípade elektrické pole zvyšuje rýchlosť častice a v akom ju znižuje?
7. Prečo sú neutrálne kúsky papiera priťahované k elektrifikovanému telu?
8. Vysvetlite, prečo sa po nabití elektrického sultána jeho papierové prúžky rozchádzajú v rôznych smeroch.
Experimentálna úloha.
Zapnite si hrebeň na vlasy a potom sa ho dotknite malého kúska vaty (chmýří). Čo sa stane s vatou? Vytraste chmýří z hrebeňa a keď je vo vzduchu, nechajte ho vznášať sa v rovnakej výške umiestnením elektrifikovaného hrebeňa zospodu v určitej vzdialenosti. Prečo chmýří prestane padať? Čo ju udrží vo vzduchu?
S.V. Gromov, I.A. Rodina, Fyzika 9. ročník
Čo nám umožňuje povedať, že okolo nabitého telesa je elektrické pole?
- Prítomnosť elektromagnetického napätia a vírových polí.
- vplyv elektrického poľa na náboj.
jednoduchá skúsenosť:
1. vezmite drevenú paličku a priviažte k nej hodvábnou niťou rukáv vyrobený z lesklého čokoládového obalu.
2. trenie rúčky o vlasy alebo vlnu
3. prisuňte rukoväť k objímke - objímka sa vychýli
to nám umožňuje tvrdiť, že okolo nabitého tela (v tomto prípade pera) existuje elektrické pole) - pomôže mi niekto vyriešiť tento problém
http://otvet.mail.ru/question/94520561 - všetko je v učebnici)
- Odkaz (electrono.ru Intenzita elektrického poľa, elektrický...)
- V priestore okolo elektricky nabitého telesa sa nachádza elektrické pole, ktoré je jedným z druhov hmoty. Elektrické pole má zásobu elektrickej energie, ktorá sa prejavuje vo forme elektrických síl pôsobiacich na nabité telesá v poli.
Elektrické pole je konvenčne znázornené vo forme elektrických siločiar, ktoré ukazujú smery pôsobenia elektrických síl vytvorených elektrickým poľom.
Elektrické siločiary sa rozchádzajú v rôznych smeroch od kladne nabitých telies a zbiehajú sa v telesách so záporným nábojom. Pole vytvorené dvoma plochými opačne nabitými rovnobežnými doskami sa nazýva rovnomerné.
Elektrické pole možno zviditeľniť umiestnením sadrových častíc suspendovaných v tekutom oleji: otáčajú sa pozdĺž poľa a umiestňujú sa pozdĺž jeho siločiar. Rovnomerné pole je elektrické pole, ktorého intenzita je vo všetkých bodoch priestoru rovnaká vo veľkosti a smere.Wikipedia: Na kvantitatívne určenie elektrického poľa sa zavádza silová charakteristika - intenzita elektrického poľa - vektorová fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru sily, ktorou pole pôsobí na kladný testovací náboj umiestnený v danom bode priestoru k veľkosť tohto náboja. Smer vektora napätia sa v každom bode v priestore zhoduje so smerom sily pôsobiacej na kladný skúšobný náboj.
Pole medzi dvoma opačne nabitými plochými kovovými doskami je približne rovnomerné. V rovnomernom elektrickom poli sú ťahové čiary nasmerované navzájom rovnobežne. - Načerpajte energiu a vysypte si z vankúša páperie. Všetko bude veľmi jasné.
- Ak k prvému prinesiete ďalší elektricky nabitý predmet, bude tiež elektrický. nabitý objekt, potom môžete vidieť ich interakciu, ktorá dokazuje existenciu elektrického poľa.
- Umožňuje vypočítať fyzikálne zákony
- Elektrické pole je špeciálna forma hmoty, ktorá existuje okolo telies alebo častíc s elektrickým nábojom, ako aj vo voľnej forme v elektromagnetických vlnách. Elektrické pole je priamo neviditeľné, ale možno ho pozorovať jeho pôsobením a pomocou prístrojov. Hlavným účinkom elektrického poľa je zrýchlenie telies alebo častíc s elektrickým nábojom.
Elektrické pole možno považovať za matematický model, ktorý popisuje hodnotu intenzity elektrického poľa v danom bode v priestore. Douglas Giancoli napísal: „Treba zdôrazniť, že pole nie je nejaký druh látky; či skôr ide o mimoriadne užitočný koncept... Otázka „reality“ a existencie elektrického poľa je vlastne filozofická, ba až metafyzická otázka. Vo fyzike sa koncept poľa ukázal ako mimoriadne užitočný – je to jeden z najväčších výdobytkov ľudskej mysle.“
Elektrické pole je jednou zo zložiek jediného elektromagnetického poľa a prejavom elektromagnetickej interakcie.
Fyzikálne vlastnosti elektrického poľa
V súčasnosti veda ešte nedosiahla pochopenie fyzikálnej podstaty polí, akými sú elektrické, magnetické a gravitačné, ako aj ich vzájomnej interakcie. Doteraz boli len popísané výsledky ich mechanických účinkov na nabité telesá a existuje aj teória elektromagnetických vĺn popísaná Maxwellovými rovnicami.Efekt poľa – Efekt poľa spočíva v tom, že keď sa elektrické pole aplikuje na povrch elektricky vodivého média, zmení sa koncentrácia voľných nosičov náboja v jeho povrchovej vrstve. Tento efekt je základom činnosti tranzistorov s efektom poľa.
Hlavným účinkom elektrického poľa je silový účinok na stacionárne (vo vzťahu k pozorovateľovi) elektricky nabité telesá alebo častice. Ak je nabité teleso fixované v priestore, nezrýchľuje sa pod vplyvom sily. Magnetické pole (druhá zložka Lorentzovej sily) tiež pôsobí silou na pohybujúce sa náboje.
Pozorovanie elektrického poľa v každodennom živote
Aby sa vytvorilo elektrické pole, je potrebné vytvoriť elektrický náboj. Natrite si dielektrikum na vlnu alebo niečo podobné, napríklad plastovým perom na vlastné vlasy. Na rukoväti sa vytvorí náboj a okolo nej sa vytvorí elektrické pole. Nabité pero pritiahne malé kúsky papiera. Ak potriete väčší predmet, napríklad gumičku, o vlnu, v tme uvidíte malé iskry vznikajúce pri elektrických výbojoch.Elektrické pole sa často vyskytuje v blízkosti televíznej obrazovky, keď je televízny prijímač zapnutý alebo vypnutý. Toto pole je cítiť podľa jeho účinku na chĺpky na rukách alebo tvári.
