1.2. Теорема Остроградского-Гаусса
1.2.1. Силовые линии электростатического поля
Для того чтобы описать электрическое поле, нужно задать вектор напряженности в каждой точке поля. Это можно сделать аналитически или графически. Для этого пользуются силовыми линиями - это линии, касательная к которым в любой точке поля совпадает с направлением вектора напряженности E (рис. 1.2.1).
Силовой линии приписывают определенное направление - от положительного заряда к отрицательному, или в бесконечность.
Рассмотрим случай однородного электрического поля.
Однородным называется электростатическое поле, во всех точках которого напряженность одинакова по величине и направлению, т.е. E = const.
Однородное электростатическое поле изображается параллельными силовыми линиями на равном расстоянии друг от друга. Такое поле можно создать между заряженными бесконечными параллельными пластинами, например между пластинами конденсатора (рис. 1.2.2).
Поле точечного заряда неоднородно. Для точечного заряда линии напряженности исходят из положительного заряда и уходят в бесконечность и из бесконечности входят в отрицательный заряд. Так как Е ~ 1/r2, то и густота силовых линий обратно пропорциональна квадрату расстояния от заряда. Так как площадь поверхности сферы, через которую проходят эти линии, сама возрастает пропорционально квадрату расстояния, то общее число линий остается постоянным на любом расстоянии от заряда.
Для системы зарядов, как видим, силовые линии направлены от положительного заряда к отрицательному (рис. 1.2.2).
|