Електричне поле

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук

Електри́чне по́ле — це складова частина електромагнітного поля, яка описує взаємодію між нерухомими зарядами.

Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля \mathbf{E} й вектор електричної індукції \mathbf{D} .

У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називають електростатичним полем.

Розділ фізики, який вивчає розподіл статичного електричного поля в просторі, називається електростатикою.

Зміст

[ред.] Створення електричного поля

Електричне поле створюється зарядженими тілами, зокрема зарядженими елементраними частинками. Таке поле є потенціальним. Його напруженість визначається законом Кулона. Силові лінії потенціального електричного поля починаються і закінчуються на зарядах або виходять на нескінченність.

За законом електромагнітної індукції електричне поле створюється також змінним магнітним полем. Таке електричне поле - вихрове. Силові лінії вихрового електричного поля замкнені.

[ред.] Енергія електричного поля

Електричне поле виникає переміщення вільних зарядів і може виконувати роботу, а це значить, що воно має енергію.

Енергія електричного поля W задається формулою

W = \frac{1}{8\pi} \int \mathbf{E} \cdot \mathbf{D} dV ,

де інтегрування проводиться по всьому простору [1].

Відповідно, густина енергії електричного поля дається формулою

w = \frac{1}{8\pi} \mathbf{E} \cdot \mathbf{D}

Енергія електричного поля системи заряджених провідників із зарядами qi дорівнює

W = \frac{1}{2}\sum_i q_i \varphi_i ,

де \varphi_i  — потенціали провідників.

[ред.] Термодинамічні потенціали

Відклик термодинамічної системи на прикладене зовнішнє електричне поле описується термодинамічними потенціалами. Наприклад, вільна енергія одиниці об'єму має вигляд

F = -SdT + \frac{1}{4\pi} \mathbf{E} d\mathbf{D} .

Таким чином, напруженість електричного можна визначити через часткову похідну вільної енергії по електричній індукції при сталій температурі.

E = 4\pi \left( \frac{\partial F}{\partial D} \right)_T

[ред.] Дивись також


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.


  1. ↑ Формули на цій сторінці записані в системі СГСГ. Для перетворення в систему СІ дивись Правила переводу формул із системи СГС в систему СІ.
Отримано з http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5
Особисті інструменти