ФИЗИКА

3.1.4. Линии напряжённости электростатического поля

Электростатическое поле для наглядности можно изобразить с помощью линий напряжённости (силовых линий). Линии напряжённости проводят таким образом, чтобы касательная к ним в каждой точке совпадала с направлением вектора . Густота линий выбирается так, чтобы количество линий, пронизывающих единицу поверхности, перпендикулярной к линиям площадки, было равно числовому значению вектора . Тогда по картине линий напряжённости можно судить о направлении и величине вектора в разных точках пространства (рис. 3.1.2).

Линии напряжённости поля точечного заряда представляют собой совокупность радиальных прямых, направленных от заряда, если он положителен, и к заряду, если он отрицателен (рис. 3.1.3).

Линии одним концом опираются на заряд, другим уходят в бесконечность. Действительно, полное число линий, пересекающих сферическую поверхность радиуса r, будет равно произведению густоты линий на поверхность сферы 4πr2. Густота линий по условию численно равна . Следовательно, количество линий численно равно . Полученный результат означает, что число линий на любом расстоянии от заряда будет одним и тем же. Отсюда и вытекает, что линии нигде, кроме заряда, не начинаются и не заканчиваются; они, начавшись на заряде, уходят в бесконечность (заряд положителен), либо, приходя из бесконечности, заканчивается на заряде (заряд отрицателен). Это свойство линий напряжённости является общим для всех электростатических полей, т.е. полей, создаваемых любой системой неподвижных зарядов: линии напряжённости могут начинаться или заканчиваться лишь на зарядах либо уходить в бесконечность.

к к к