Какие электрические поля называются однородными и неоднородными

• Электрическое поле — это электромагнитное поле, в котором относительно данной системы отсчета. Электрическое поле, созданное покоящимися относительно данной системы отсчета электрическими зарядами, называется электростатическим. В дальнейшем для упрощения, называя поле электрическим, будем подразумевать, что это электростатическое поле.

Электрическое поле может быть однородным и неоднородным.

• Однородное электрическое поле — поле, в каждой точке которого численное значение и направление напряженности электрического поля одинаковы. В противном случае поле неоднородное.

Например, поле между двумя параллельными пластинами, одна из которых обладает положительным, а другая таким же по модулю отрицательным зарядом, является однородным (a), а электрическое поле, создаваемое точечным зарядом, является неоднородным (b).

Напряженность электрического поля, создаваемого точечным электрическим зарядом в вакууме и в среде. Известно, что при внесении пробного заряда в электрическое поле точечного заряда q₀ в вакууме между зарядами возникает кулоновское взаимодействие.

• Силы взаимодействия двух точечных электрических зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов, обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними и направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды (c).

Здесь k — коэффициент пропорциональности, равный:

k = 1
4πε₀ =9 • 10 9 Н • м 2
Кл 2

Эта постоянная показывает, что два точечных заряда по 1 Кл каждый, находящиеся в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, взаимодействуют с силой 9 • 10 9 Н.

Здесь ε₀ — электрическая постоянная: ε₀ = 1
4πε₀ = 8,85•10 -12 Кл 2
Н • м 2

Таким образом, на основе закона Кулона можно определить модуль напряженности электрического поля, созданного в вакууме зарядом q₀ в любой точке на расстоянии r от источника поля:

11. Однородное и неоднородные электрические поля

Электромагнитное поле – это итог взаимодействия электрического и магнитного полей, фундаментальное физическое поле, которое возникает вокруг заряженных тел. Таким образом, электрическое поле – это часть поля электромагнитного, которое в свою очередь порождает электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Это не что иное, как возмущения электромагнитного поля.

Электрическое поле создается как неподвижными, так и движущимися зарядами. О наличии электрического поля можно судить, прежде всего, по его способности оказывать силовое действие на электрические заряды, движущиеся и неподвижные, а также по способности индуцировать электрические заряды на поверхности проводящих нейтральных тел.

Напряженность электрического поля. Количественной характеристикой силового действия электрического поля на заряженные тела служит векторная величина E, называемая напряжённостью электрического поля.

Она определяется отношением силы F, действующей со стороны поля на точечный пробный заряд qпр, помещенный в рассматриваемую точку поля, к величине этого заряда.

Однородное поле — это электрическое поле, в котором напряжённость одинакова по модулю и направлению во всех точках пространства. Приблизительно однородным является поле между двумя разноимённо заряженными плоскими металлическими пластинами. В однородном электрическом поле линии напряжённости направлены параллельно друг другу.

Электрическое поле, в котором напряженность одинакова по модулю и направлению в любой точке пространства, называется однородным электрическим полем.

Приблизительно однородным является электрическое поле между двумя разноименно заряженными плоскими металлическими пластинами. Линии напряженности в однородном электрическом поле параллельны друг другу (рис. 109)

При равномерном распределении электрического заряда q по поверхности площади S поверхностная плотность заряда постоянна и равна

Можно доказать, что напряженность электрического поля бесконечной плоскости с поверхностной плотностью заряда одинакова в любой точке пространства и равна

Формула (17.6) применяется для расчетов напряженности электрического поля около заряженных тел в том случае, когда форма равномерно заряженной поверхности близка к плоскости и расстояние от точки, в которой определяется напряженность поля, до поверхности тела значительно меньше размеров тела и расстояния до края заряженной поверхности.

Неоднородное поле — поле, значение (вектор) которого принимает различные значения и/или направления в разных точках.

12. Емкость плоского конденсатора

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Конденсатор — электрический прибор, состоящий из двух проводящих пластин, разделенных слоем диэлектрика. Конденсаторы служат для накопления зарядов с целью их отдачи в нужный момент времени, а также в цепях переменного тока для деления зарядов (параллельное соединение) и для деления напряжения (последовательное соединение).

— емкость конденсатора (С).

— емкость плоского конденсатора.

Плоский конденсатор. Две плоские параллельные пластины одинаковой площади S, расположенные на расстоянии d друг от друга, образуют плоский конденсатор. Если пространство между пластинами заполнено средой с относительной диэлектрической проницаемостью , то при сообщении им заряда q напряженность электрического поля между пластинами равна , разность потенциалов равна . Таким образом, емкость плоского конденсатора.

Однородное электрическое поле

Однородное и неоднородное электрическое поле

Однородное и неоднородное электрическое поле Электрическое поле между электродами может быть однородным и неоднородным. Однородным полем можно считать такое поле между электродами, когда расстояние между ними меньше радиуса кривизны электродов, например, шаровый разрядник, при расстоянии между шарами менее радиуса шаров. Напряженность поля в промежутке между электродами во всех точках практически одинакова. Поле между электродами, не отвечающими указанным выше требованиям называется неоднородным. Резко неоднородное поле между остриями стержней, поле в системе электродов стержень – плоскость, между параллельными тонкими проводами и т .п., или, проще говоря, в таких электродных системах, в которых радиус кривизны одного или обоих электродов много меньше межэлектродного расстояния. В неоднородном поле наибольшая напряженность электрического поля вблизи острия электрода, при этом величину этой напряженности Е можно оценить как отношение приложенного к острию напряжения U, деленного на радиус кривизны острия электрода r: . По этой причине именно вблизи острия начинается лавинный процесс ударной ионизации и самостоятельный разряд, при этом чем лучше заострен электрод, тем при меньших напряжениях начинается этот процесс.

Поделитесь ссылкой:

Какие электрические поля называются однородными и неоднородными