Графическое изображение электростатических полей. Принцип суперпозиции

Линии напряженности электростатического поля (силовые линии)	Линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е.. Линиям напряженности приписывается направление, совпадающее с направлением вектора напряженности. Линии напряженности никогда не пересекаются, поскольку в каждой данной точке пространства вектор Еимеет лишь одно направление
Линии напряженности для однородного поля	в случае однородного поля (для него вектор напряженности в любой точке постоянен по модулю и направлению) линии напряженности параллельны вектору напряженности
Линии напряженности для точечного заряда	в случае точечного заряда линии напряженности радиальные прямые, выходящие из заряда, если он положителен, и входящие в него, если заряд отрицателен.
Примеры изображения электростатических полей с помощью линий напряженности
Густота линий напряженности	Чтобы линии напряженности характеризовали не только направление, но и значение напряженности электростатического поля, их проводят с определенной густотой: число линий напряженности, пронизывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора Е..
Принцип суперпозиции	Напряженность Ерезультирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.
Возможные применения принципа суперпозиции	Позволяет рассчитать электростатические поля любой системы неподвижных зарядов, поскольку если заряды не точечные, то их можно всегда свести к совокупности точечных зарядов.
Пример применения принципа суперпозиции	Поле создается двумя точечными неподвижными положительными зарядами Q₁ и Q₂ (Q₁ = Q₂) На рисунке показаны напряженности результирующего поля в точке А, равноудаленной от зарядов, и в произвольной точке В.
Поверхностная плотность заряда σ = q/ S	Физическая величина, определяемая зарядом, приходящимся на единицу поверхности.
Работа при перемещении заряда Q₀из точки 1 в точку 2 в поле заряда Q.	Работа сил электростатического поля не зависит от траектории перемещения, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Это означает, что электростатическое поле потенциально. Работа, совершаемая при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по любому замкнутому пути, равна нулю.
Потенциал электростатического поля	φ = W/Q₀ - Физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного положительного заряда Q₀, помещенного в данную точку. Физическая величина. определяемая работой по перемещению единичного положительного заряда Q_o при удалении его из данной точки в бесконечность.
Единица потенциала 1 В= 1 Дж/Кл	1 В (вольт) - потенциал такой точки поля, в которой заряд в 1 Кл обладает потенциальной энергией 1 Дж.
Потенциал поля точечного заряда φ =кq/ ξ r	[r - расстояние от данной точки до заряда Q, создающего поле;
Разность потенциалов	Определяется работой, совершаемой силами поля при перемещении единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2. Работа сил электростатического поля при перемещении точечного заряда q_o из точки 1 в точку 2 равна изменению его потенциальной энергии: А₁₂ = = W₁ - W₂ Потенциал электростатического поля φ = W /q_o, поэтому А₁₂ = q (φ ₁ - φ₂) При решении конкретных задач физический смысл имеет именно разность потенциалов между двумя точками электростатического поля.
Эквипотенциальная поверхность	Поверхность, все точки которой имеют один и тот же потенциал. Ее свойства: 1) работа сил эл. ст. поля при перемещении заряда по ней равна нулю: 2) вектор напряженности Е в каждой ее точке направлен по нормали к ней. 3) эквипотенциальные поверхности не пересекаются;
Связь между напряженностью и разностью потенциалов в однородном эл. ст. поле	. Переместим точечный заряд q из точки 1 в точку 2 в однородном эл. cт. поле в направлении линии поля. Работа сил поля, с одной стороны, равна А₁₂ = Fd cosO° = qEd, где d - расстояние между точками 1 и 2; с другой, А₁₂ = qU₁₂ где U_l2 - разность потенциалов (напряжение) между этими точками. Приравняв правые части этих выражений, получим Е =и₁₂ / d. Если точки 1 и 2 не лежат на одной линии поля и расстояние между ними равно ℓто d = ℓ∙ cos α и формула приобретает вид E= U₁₂/ ℓ∙соsα. Этой формулой удобно пользоваться тогда, когда вычисляется работа эл. ст. сил при перемещении заряда в однородном поле в произвольном направлении.