Question

Электрическое поле и его характеристики

Answer 1

В двух словах не объяснить.
Электрическое поле можно измерить. В качестве количественного показателя вводится такое понятие, как напряжённость электрического поля – это его силовая характеристика. Суть этой характеристики в том, что поле действует на любой заряд внутри его с некоторой определённой силой, а, следовательно, эту силу можно измерить и определить интенсивность её воздействия.
Другими словами, напряжённость – это отношение силы, действующей на заряд, к величине этого заряда. В электротехнике с помощью напряжённости электрического поля характеризуют его интенсивность. Напряжённость можно назвать основной характеристикой электрического поля, его «силу и мощность»
Электрический потенциал

У электрического поля можно измерить различные количественные характеристики, можно определить его интенсивность и силу воздействия. По этим показателям можно судить о том воздействии, которое оно может оказывать на тела и на человека.

Но у электрического поля есть и другая характеристика, которую можно назвать запасом энергии. Этот запас энергии является способностью электрического поля совершать работу.

Что же именно подразумевается под этим? Энергию можно накопить, для этого, например, можно сжать или растянуть пружину, при этом пружина будет совершать определённую работу за счёт той энергии, которая появляется в ней.

Точно также обстоит дело и с электрическим полем. Стоит только внести в него заряженное тело или частицу, то сразу высвобождается запас энергии. Заряд начинает двигаться вдоль силовых линий поля, а, следовательно, он совершает определённую работу. Энергия сосредоточена в каждой точке электрического поля и может высвобождаться в такие моменты.

Для этой характеристики электрического поля ввели специальное понятие – электрический потенциал. Он существует для каждой конкретной точки и его значение будет равно той работе, которую совершат силы при перемещении заряда.

При рассмотрении понятия электрического потенциала можно говорить и о разности потенциалов. Можно представить себе человека, который поднимается по лестнице. Чтобы ему подняться на десятый этаж, ему понадобится больше энергии, чем для того, чтобы подняться на седьмой.

Так и в электрическом поле, чем дальше нужно переместить заряд, тем большую энергию нужно затратить.

В общих словах, электрический потенциал – это характеристика электрического поля, которая выражает его напряжённость. Она определяет «потенциал» , запас энергии, работу, которую можно будет совершить.

Кстати, в некоторых частных случаях, когда изменения электрического и магнитного полей не происходит, электрический потенциал называется электростатическим. Это более упрощённый случай, и напряжённость высчитывается по более простой формуле.
Электрическое напряжение

Рассмотрев понятие электрического потенциала, можно переходить к ещё одной характеристике электрического поля – напряжению. Как уже было сказано ранее, каждая точка электрического поля обладает потенциалом, а между двумя разными точками образуется разница потенциалов.

Разница потенциалов, как правило, гораздо важней, так как чаще приходится иметь дело именно с этой характеристикой. При перемещении заряда в поле, потенциал определяет ту работу, которая совершается при этом.
Таким образом, напряжение определяется отношением работы электрического поля A к величине заряда q, который перемещается в нём. Если вспомнить пример с человеком, который поднимается по лестнице, то в этом случае нас мало интересуют конкретные высоты каждого этажа, на который ему нужно подняться. Нам гораздо важней именно то расстояние, которое нужно пройти, разница между ними. Т. е. , это и есть разница потенциалов, если ввести ещё и понятие груза, который нужно поднять на верхний этаж, можно понять, что значит напряжение.

Между двумя точками электрического поля существует разница потенциалов и возникает напряжение.

Answer 2

Электрическое поле - это физическое поле, созданное электрическим зарядом, которое ощущается другими заряженными телами. Оно проникает во всем пространстве вокруг заряженного тела и влияет на заряды, находящиеся в этом поле.

Характеристики электрического поля:

1. Напряженность электрического поля (Е) - это векторная величина, показывающая силу, с которой электрическое поле действует на единичный положительный заряд. Единица измерения - Н/Кл. Напряженность электрического поля направлена в сторону положительного заряда и пропорциональна величине заряда и обратно пропорциональна расстоянию до него.

2. Потенциал электрического поля (V) - это скалярная величина, определяющая работу, которую необходимо совершить для перемещения единичного положительного заряда из бесконечности в данную точку поля. Единица измерения - Вольты. Потенциал определяется разностью потенциала между точками в поле и показывает направление истечения заряда.

3. Силовые линии - это линии, показывающие направление и распределение напряженности электрического поля. Они проведены так, чтобы касательные к ним в каждой точке совпадали с направлением напряженности поля.

4. Электрическая ёмкость - это параметр, определяющий способность системы зарядов сохранять электрический заряд. Ёмкость определяется отношением заряда на одном из электродов к разности потенциалов между электродами.

5. Поляризация - это явление изменения распределения электрического заряда в недиэлектрике под воздействием внешнего электрического поля. Поляризация может быть ориентационной или электронной, в зависимости от характеристик недиэлектрика и поля.

6. Силовое поле - это силовое воздействие электрического поля на заряженные частицы. Оно способно изменять траекторию движения заряда и вносить вклад в изменение его скорости.

Важно отметить, что электрическое поле и его характеристики взаимосвязаны с другим фундаментальным физическим полем - магнитным полем, образуя электромагнитное поле. Эта связь описывается уравнениями Максвелла и играет решающую роль в поведении зарядов и электромагнитных волн.