Kā tiek virzīti lauka intensitātes vektori. Elektriskais lauks. Elektriskā lauka intensitātes vektors. Superpozīcijas princips vektoram E

Nodarbības mērķis: sniegt priekšstatu par spriedzi elektriskais lauks un tā definīcijas jebkurā lauka punktā.

Nodarbības mērķi:

  • elektriskā lauka intensitātes jēdziena veidošana; dot spriedzes līniju jēdzienu un elektriskā lauka grafisku attēlojumu;
  • iemācīt studentiem pielietot formulu E \u003d kq / r 2, risinot vienkāršas problēmas spriedzes aprēķināšanai.

Elektriskais lauks- šī ir īpaša matērijas forma, par kuras esamību var spriest tikai pēc tās darbības. Eksperimentāli ir pierādīts, ka ir divu veidu lādiņi, ap kuriem atrodas elektriskie lauki, ko raksturo spēka līnijas.

Grafiski attēlojot lauku, jāatceras, ka elektriskā lauka stipruma līnijas:

  1. nekur nekrustojas viens ar otru;
  2. tām ir sākums uz pozitīva lādiņa (vai bezgalībā) un beigas uz negatīva lādiņa (vai bezgalībā), t.i., tās ir atvērtas līnijas;
  3. starp maksas nekur netiek pārtrauktas.

1. att

spēka līnijas pozitīvais lādiņš:


2. att

Negatīvās uzlādes spēka līnijas:


3. att

Līdzīgu mijiedarbīgu lādiņu spēka līnijas:


4. att

Pretēju mijiedarbības lādiņu spēka līnijas:


5. att

Elektriskā lauka jaudas raksturlielums ir intensitāte, ko apzīmē ar burtu E un tai ir mērvienības vai. Spriedze ir vektora daudzums, jo to nosaka Kulona spēka attiecība pret pozitīvā lādiņa vienības vērtību

Kulona likuma formulas un stiprības formulas pārveidošanas rezultātā mums ir lauka intensitātes atkarība no attāluma, kādā tas tiek noteikts attiecībā pret doto lādiņu.

kur: k– proporcionalitātes koeficients, kura vērtība ir atkarīga no elektriskā lādiņa vienību izvēles.

SI sistēmā N m 2 / Cl 2,

kur ε 0 ir elektriskā konstante, kas vienāda ar 8,85 10 -12 C 2 /N m 2;

q ir elektriskais lādiņš (C);

r ir attālums no lādiņa līdz vietai, kur tiek noteikta intensitāte.

Sprieguma vektora virziens sakrīt ar Kulona spēka virzienu.

Elektrisko lauku, kura stiprums visos telpas punktos ir vienāds, sauc par viendabīgu. Ierobežotā telpas reģionā elektrisko lauku var uzskatīt par aptuveni vienmērīgu, ja lauka stiprums šajā reģionā mainās nenozīmīgi.

Vairāku mijiedarbojošu lādiņu kopējais lauka stiprums būs vienāds ar ģeometriskā summa spriedzes vektori, kas ir lauku superpozīcijas princips:

Apsveriet vairākus spriedzes noteikšanas gadījumus.

1. Ļaujiet diviem pretējiem lādiņiem mijiedarboties. Pieliksim punktu pozitīvs lādiņš starp tiem, tad šajā brīdī būs divi spriedzes vektori, kas vērsti vienā virzienā:

Saskaņā ar lauku superpozīcijas principu kopējā lauka intensitāte dotajā punktā ir vienāda ar stipruma vektoru E 31 un E 32 ģeometrisko summu.

Spriegojumu noteiktā punktā nosaka pēc formulas:

E \u003d kq 1 / x 2 + kq 2 / (r - x) 2

kur: r ir attālums starp pirmo un otro lādiņu;

x ir attālums starp pirmo un punktveida lādiņu.


6. att

2. Aplūkosim gadījumu, kad nepieciešams atrast intensitāti punktā, kas atrodas attālumā a no otrā lādiņa. Ja ņemam vērā, ka pirmā lādiņa lauks ir lielāks par otrā lādiņa lauku, tad intensitāte noteiktā lauka punktā ir vienāda ar ģeometrisko starpību starp intensitāti E 31 un E 32 .

Spriedzes formula noteiktā punktā ir šāda:

E \u003d kq1 / (r + a) 2 - kq 2 / a 2

kur: r ir attālums starp mijiedarbojošiem lādiņiem;

a ir attālums starp otro un punktveida lādiņu.


7. att

3. Aplūkosim piemēru, kad nepieciešams noteikt lauka stiprumu kādā attālumā gan no pirmā, gan no otrā lādiņa, šajā gadījumā attālumā r no pirmā un attālumā b no otrā lādiņa. Tā kā tāda paša nosaukuma lādiņi atgrūž un atšķirībā no lādiņiem piesaista, mums ir divi spriegojuma vektori, kas izplūst no viena punkta, tad to pievienošanai varat piemērot metodi paralelograma pretējā stūrī, kas būs kopējais spriegojuma vektors. Mēs atrodam vektoru algebrisko summu no Pitagora teorēmas:

E \u003d (E 31 2 + E 32 2) 1/2

Sekojoši:

E \u003d ((kq 1 / r 2) 2 + (kq 2 / b 2) 2) 1/2


8. att

Pamatojoties uz šo darbu, izriet, ka intensitāti jebkurā lauka punktā var noteikt, zinot mijiedarbības lādiņu lielumu, attālumu no katra lādiņa līdz noteiktam punktam un elektrisko konstanti.

4. Tēmas labošana.

Pārbaudes darbs.

Iespējas numurs 1.

1. Turpiniet frāzi: "elektrostatika ir ...

2. Turpiniet frāzi: elektriskais lauks ir ....

3. Kā tiek virzītas šī lādiņa spēka līnijas?

4. Nosakiet lādiņu pazīmes:

Mājas uzdevumi:

1. Divi lādiņi q 1 = +3 10 -7 C un q 2 = -2 10 -7 C atrodas vakuumā 0,2 m attālumā viens no otra. Nosaka lauka intensitāti punktā C, kas atrodas uz līnijas, kas savieno lādiņus, 0,05 m attālumā pa labi no lādiņa q 2 .

2. Kādā lauka punktā uz lādiņu 5 10 -9 C iedarbojas spēks 3 10 -4 N. Atrodiet lauka intensitāti šajā punktā un nosakiet lādiņa lielumu, kas rada lauku, ja punkts ir 0,1 m attālumā no tā.

Saskaņā ar maza darbības attāluma mijiedarbības teoriju mijiedarbība starp uzlādētiem ķermeņiem, kas atrodas tālu viens no otra, tiek veikta, izmantojot laukus (elektromagnētiskus), ko šie ķermeņi rada tos apkārtējā telpā. Ja laukus veido nekustīgas daļiņas (ķermeņi), tad lauks ir elektrostatisks. Ja lauks laikā nemainās, tad to sauc par stacionāru. Elektrostatiskais lauks ir nekustīgs. Šis lauks ir īpašs gadījums elektromagnētiskais lauks. Elektriskā lauka raksturlielums ir intensitātes vektors, ko var definēt kā:

kur $\overrightarrow(F)$ ir spēks, kas iedarbojas no lauka malas uz fiksētu lādiņu q, ko dažreiz sauc par "izmēģinājumu". Šajā gadījumā ir nepieciešams, lai "izmēģinājuma" lādiņš būtu mazs, lai tas neizkropļotu lauku, kura intensitāte tiek mērīta ar tā palīdzību. (1) vienādojums parāda, ka intensitāte virzienā sakrīt ar spēku, ar kādu lauks iedarbojas uz vienības pozitīvu "pārbaudes lādiņu".

spriedze elektrostatiskais lauks nav atkarīgs no laika. Ja intensitāte visos lauka punktos ir vienāda, tad lauku sauc par viendabīgu. Pretējā gadījumā lauks ir neviendabīgs.

spēka līnijas

Priekš grafiskais attēls elektrostatiskie lauki izmanto spēka līniju jēdzienu.

Definīcija

Spēka līnijas jeb lauka intensitātes līnijas sauc par līnijām, kuru pieskares katrā lauka punktā sakrīt ar lauka intensitātes vektoru virzieniem šajos punktos.

Elektrostatiskā lauka spēka līnijas ir atvērtas. Tie sākas ar pozitīviem lādiņiem un beidzas ar negatīviem. Dažreiz tie var aiziet līdz bezgalībai vai nākt no bezgalības. Lauka līnijas nekrustojas.

Elektriskā lauka intensitātes vektors pakļaujas superpozīcijas principam, proti:

\[\overrightarrow(E)=\sum\limits^n_(i=1)((\overrightarrow(E))_i(2)).\]

Iegūto lauka intensitātes vektoru var atrast kā tā veidojošo "atsevišķo" lauku spēku vektoru summu. Ja lādiņš tiek sadalīts nepārtraukti (nav jāņem vērā diskrētums), tad kopējo lauka intensitāti var atrast šādi:

\[\overrightarrow(E)=\int(d\overrightarrow(E))\ \left(3\right).\]

(3) vienādojumā integrācija tiek veikta visā lādiņu sadalījuma zonā. Ja lādiņi ir sadalīti pa līniju ($\tau =\frac(dq\ )(dl)$ ir lineārais lādiņa sadalījuma blīvums), tad integrācija (3) tiek veikta pa līniju. Ja lādiņi ir sadalīti pa virsmu un virsmas sadalījuma blīvums ir $\sigma=\frac(dq\ )(dS)$, tad integrējiet pa virsmu. Integrācija tiek veikta pa tilpumu, ja tiek apskatīts tilpuma lādiņa sadalījums: $\rho =\frac(dq\ )(dV)$, kur $\rho $ ir tilpuma lādiņa sadalījuma blīvums.

Lauka stiprums

Lauka stiprums dielektrikā ir vienāds ar lauka intensitātes vektoru summu, kas rada brīvos lādiņus ($\overrightarrow(E_0)$) un saistītos lādiņus ($\overrightarrow(E_p)$):

\[\overrightarrow(E)=\overrightarrow(E_0)+\overrightarrow(E_p)\left(4\right).\]

Ļoti bieži piemēros mēs saskaramies ar faktu, ka dielektriķis ir izotrops. Šādā gadījumā lauka intensitāti var uzrakstīt šādi:

\[\overrightarrow(E)=\frac(\overrightarrow(E_0))(\varepsilon )\ \left(5\right),\]

kur $\varepsilon $ ir vides relatīvā caurlaidība aplūkotajā lauka punktā. Tādējādi no (5) ir acīmredzams, ka elektriskā lauka stiprums viendabīgā izotropā dielektrikā ir $\varepsilon $ reizes mazāks nekā vakuumā.

Punktu lādiņu sistēmas elektrostatiskā lauka stiprums ir:

\[\overrightarrow(E)=\frac(1)(4\pi (\varepsilon )_0)\sum\limits^n_(i=1)(\frac(q_i)(\varepsilon r^3_i))\overrightarrow (r_i)\ \left(6\right).\]

CGS sistēmā punktveida lādiņa lauka stiprums vakuumā ir:

\[\overrightarrow(E)=\frac(q\overrightarrow(r))(r^3)\left(7\right).\]

Uzdevums: lādiņš ir vienmērīgi sadalīts pa ceturtdaļas apli ar rādiusu R ar lineāro blīvumu $\tau $. Atrodiet lauka intensitāti punktā (A), kas būtu apļa centrs.

Uzlādētajā apļa daļā izvēlamies elementāru sadaļu ($dl$), kas punktā A izveidos lauka elementu, tam rakstām intensitātes izteiksmi (izmantosim CGS sistēmu), šajā gadījumā , izteiksmei $d\overrightarrow(E)$ ir šāda forma:

Vektora $d\overrightarrow(E)$ projekcijai uz OX asi ir šāda forma:

\[(dE)_x=dEcos\varphi =\frac(dqcos\varphi )(R^2)\left(1,2\right).\]

Mēs izsakām dq ar lineārā lādiņa blīvumu $\tau $:

Izmantojot (1.3), mēs pārveidojam (1.2), mēs iegūstam:

\[(dE)_x=\frac(2\pi R\tau dRcos\varphi )(R^2)=\frac(2\pi \tau dRcos\varphi )(R)=\frac(\tau cos\varphi d\varphi )(R)\ \left(1,4\right),\]

kur $2\pi dR=d\varphi $.

Ļaujiet mums atrast kopējo projekciju $E_x$, integrējot izteiksmi (1.4) virs $d\varphi $, kur leņķis mainās $0\le \varphi \le 2\pi $.

Apskatīsim spriedzes vektora projekciju uz ass OY, pēc analoģijas, bez īpašiem paskaidrojumiem, mēs rakstām:

\[(dE)_y=dEsin\varphi =\frac(\tau )(R)sin\varphi d \varphi \ \left(1,6\right).\]

Mēs integrējam izteiksmi (1.6), mainot leņķi $\frac(\pi )(2)\le \varphi \le 0$, iegūstam:

Noskaidrosim spriedzes vektora lielumu punktā A, izmantojot Pitagora teorēmu:

Atbilde: lauka stiprums punktā (A) ir vienāds ar $E=\frac(\tau )(R)\sqrt(2).$

Uzdevums: Atrodiet vienmērīgi uzlādētas puslodes elektrostatiskā lauka stiprumu, kuras rādiuss ir R. Virsmas lādiņa blīvums ir vienāds ar $\sigma$.

Mēs izceļam uz uzlādētas sfēras virsmas elementārais lādiņš$dq$, kas atrodas uz laukuma elementa $dS.$ Sfēriskās koordinātēs $dS$ ir vienāds ar:

kur $0\le \varphi \le 2\pi ,\ 0\le \theta \le \frac(\pi )(2).$

Uzrakstīsim izteiksmi punktveida lādiņa elementārā lauka intensitātei SI sistēmā:

Mēs projicējam spriedzes vektoru uz OX asi, mēs iegūstam:

\[(dE)_x=\frac(dqcos\theta )(4 \pi \varepsilon_0R^2)\left(2,3\right).\]

Elementāro lādiņu izsakām ar virsmas lādiņa blīvumu, iegūstam:

Mēs aizstājam (2.4) ar (2.3), izmantojam (2.1) un integrējam, mēs iegūstam:

Ir viegli iegūt, ka $E_Y=0.$

Tāpēc $E=E_x.$

Atbilde: puslodes lauka stiprums, kas uzlādēts gar virsmu tās centrā, ir vienāds ar $E=\frac(\sigma)(4(\varepsilon )_0).$

12. Dielektriķi elektriskajā laukā. Polāro un nepolāro dielektriķu molekulas elektriskajā laukā. Dielektriķu polarizācija. Polarizācijas veidi.

1. polārie dielektriķi.

Ja nav lauka, katram no dipoliem ir elektriskais moments, bet molekulu elektrisko momentu vektori atrodas telpā nejauši un elektrisko momentu projekciju summa jebkurā virzienā ir nulle:

Ja tagad dielektriķi ievieto elektriskajā laukā (18. att.), tad uz katru dipolu sāks darboties spēku pāris, kas radīs momentu, kura iedarbībā dipols griezīsies ap asi, kas ir perpendikulāra rokai. , tiecoties uz galīgo stāvokli, kad elektriskā momenta vektors ir paralēls lauka intensitātes vektora elektriskajam laukam. Pēdējo kavēs molekulu termiskā kustība, iekšējā berze utt. un tāpēc

dipolu elektriskie momenti veidos dažus leņķus ar ārējā lauka vektora virzienu, bet tagad lielākam skaitam molekulu būs elektrisko momentu projekcijas sastāvdaļas virzienā, kas sakrīt, piemēram, ar lauka intensitāti un visu elektrisko momentu projekciju summa jau atšķirsies no nulles.

Vērtība, kas parāda dielektriķa spēju radīt lielāku vai mazāku polarizāciju, tas ir, raksturo dielektriķa jutību pret polarizāciju sauc par dielektrisko jutību vai dielektriskā polarizējamība ().

16. Elektriskās indukcijas vektora plūsma (viendabīga un nehomogēna opl). plūst caur slēgtu virsmu. T. Gauss par e-pastu. Lauki vidē.

Tāpat kā spriedzes vektora plūsmu, var ieviest arī jēdzienu plūsmas vektora indukcija , atstājot to pašu īpašību kā spriedzei - indukcijas vektors ir proporcionāls līniju skaitam, kas iet caur virsmas laukuma vienību. Varat norādīt šādus rekvizītus:

1. Plūst caur plakanu virsmu vienmērīgā laukā (22. att.) Šajā gadījumā indukcijas vektors ir vērsts pa lauku un indukcijas līnijas plūsmu var izteikt šādi:

2. Indukcijas vektora plūsmu caur virsmu nehomogēnā laukā aprēķina, sadalot virsmu elementos, kas ir tik mazi, ka tos var uzskatīt par plakaniem, un lauks pie katra elementa ir viendabīgs. Kopējā indukcijas vektora plūsma būs vienāda ar:

3. Indukcijas vektora plūsma caur slēgtu virsmu.

Apsveriet indukcijas vektora plūsmu, kas šķērso slēgtu virsmu (23. att.). Vienosimies, ka ārējo normālu virziens uzskatāms par pozitīvu. Tad tajos virsmas punktos, kur indukcijas vektors ir vērsts tangenciāli pret indukcijas līniju uz āru, leņķis

un indukcijas līniju plūsma būs pozitīva, un tur, kur indukcijas vektors D būs pozitīvs, un tur, kur vektors D ir vērsts virsmas iekšpusē, indukcijas līniju plūsma būs negatīva, jo un . Tādējādi kopējā indukcijas līniju plūsma, kas caur un cauri iekļūst slēgtā virsmā, ir vienāda ar nulli.

Pamatojoties uz Gausa teorēmu, iegūstam, ka vadītājā ievilktas slēgtas virsmas iekšpusē nav nekompensētu elektrisko lādiņu. Šī īpašība tiek saglabāta arī gadījumā, ja diriģentam tiek uzlikta pārmaksa

Pretējā pusē radīsies vienāds, bet pozitīvs lādiņš. Rezultātā diriģenta iekšpusē būs inducētais elektriskais lauks E indus , kas vērsts uz ārējo lauku, kas pieaugs, līdz kļūs vienāds ar ārējo lauku, un tādējādi iegūtais lauks vadītāja iekšpusē kļūst par nulli. Šis process notiek ļoti īsā laikā.

Inducētie lādiņi atrodas uz vadītāja virsmas ļoti plānā kārtā.

Potenciāls visos vadītāja punktos paliek nemainīgs, t.i. vadītāja ārējā virsma ir ekvipotenciāls.

Slēgts dobs vadītājs pasargā tikai ārējo lādiņu lauku. Ja dobumā atrodas elektriskie lādiņi, tad indukcijas lādiņi radīsies ne tikai uz vadītāja ārējās virsmas, bet arī uz iekšējās virsmas, un slēgtais vadošais dobums vairs neaizsargā lauku. elektriskie lādiņi ievietots tajā.

. Lauka stiprums pie vadītāja ir tieši proporcionāls virsmas lādiņa blīvumam uz tā.

1 .Divu veidu elektriskie lādiņi un to īpašības. Mazākais nedalāmais elektriskais lādiņš. Elektrisko lādiņu nezūdamības likums. Kulona likums. Maksas vienība. elektrostatiskais lauks. Lauka noteikšanas metode. Spriegums kā elektrostatiskā lauka īpašība. Sprieguma vektors, tā virziens. Punkta lādiņa elektriskā lauka stiprums. Spriegojuma vienības. Lauku superpozīcijas princips.

Elektriskais lādiņš - daudzums ir nemainīgs, t.i. nav atkarīgs no atskaites sistēmas un tāpēc nav atkarīgs no tā, vai lādiņš kustas vai atrodas miera stāvoklī.

divu veidu (veidu) elektriskie lādiņi : pozitīvi lādiņi un negatīvi lādiņi.

Eksperimentāli tika noskaidrots, ka tāda paša nosaukuma lādiņi atgrūž, bet pretējie lādiņi piesaista.

Elektriski neitrālam ķermenim jābūt vienādam skaitam pozitīvo un negatīvo lādiņu, bet to sadalījumam visā ķermeņa tilpumā jābūt vienmērīgam.

E-pasta saglabāšanas likums. maksas : elektrības algebriskā summa. jebkuras slēgtas sistēmas (sistēmas, kas neapmainās ar lādiņiem ar ārējām tēmām) maksas paliek nemainīgas neatkarīgi no tā, kādi procesi notiek šīs sistēmas iekšienē.

Elek. lādiņi nerodas spontāni un nerodas, tos var tikai atdalīt un pārnest no viena ķermeņa uz otru.

Pastāv mazākais lādiņš, to sauca par elementāro lādiņu - šis ir elektrona lādiņš, un ķermeņa lādiņš ir šī elementārā lādiņa daudzkārtnis: e \u003d 1,6 * 10 -19 Cl. Negatīvs elementārais lādiņš ir saistīts ar elektronu, bet pozitīvs elementārais lādiņš ir saistīts ar pozitronu, kurā lādiņš un masa kvantitatīvi sakrīt ar elektrona lādiņu un masu. Tomēr, ņemot vērā to, ka pozitronu kalpošanas laiks ir īss, to uz ķermeņiem nav, un tāpēc ķermeņu pozitīvais vai negatīvais lādiņš ir izskaidrojams vai nu ar elektronu trūkumu vai pārpalikumu uz ķermeņiem.

Kulona likums: divu punktveida lādiņu mijiedarbības spēki viendabīgā un izotropā vidē ir tieši proporcionāli šo lādiņu reizinājumam un apgriezti proporcionāli attāluma kvadrātam starp tiem, ir vienādi viens ar otru un ir vērsti pa taisni, kas iet caur šiem lādiņiem. r ir attālums starp lādiņiem q 1 un q 2, k ir proporcionalitātes koeficients atkarībā no fizisko vienību sistēmas izvēles.

m / F, a \u003d 8,85 * 10 -12 F / m - dielektriskā konstante

Punkta lādiņš jāsaprot kā lādiņi, kas koncentrēti uz ķermeņiem, kuru lineārie izmēri ir mazi, salīdzinot ar attālumiem starp tiem.

Šajā gadījumā lādiņu mēra kulonos - elektroenerģijas daudzums, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu vienā sekundē ar strāvu 1 ampērs.

Spēks F ir vērsts pa taisni, kas savieno lādiņus, t.i. ir centrālais spēks un atbilst pievilcībai (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) līdzīgu maksu gadījumā. Šo spēku sauc Kulona spēks.

Faradeja vēlākie pētījumi parādīja, ka elektriskā mijiedarbība starp uzlādētiem ķermeņiem ir atkarīga no vides īpašībām, kurā šī mijiedarbība notiek.

Kā noteikt spēku vai mijiedarbību? Pamatojoties uz ietekmi. Sitām bumbu, mainījās bumbas ātrums. Zeme mūs velk, mēs nevaram atgrūstīties ar kājām un aizlidot, bet mēs vienmēr piezemējamies atpakaļ. Diemžēl :)

Tātad ar elektrisko lauku nepietiek tikai zināt, ka tas pastāv, ir jāatrod daži tā raksturlielumi, kas raksturos tā ietekmes rezultātu.

Mēs zinām, ka lauks ietekmē maksu. Patiesībā mēs varam noteikt elektrisko lauku tikai pēc tā ietekmes uz lādiņu. Attiecīgi mums ir jāievieš vērtība, kas raksturo šīs ietekmes stiprumu.

Spriegums kā elektriskā lauka īpašība

Ievietojot dažādu lādiņu pastāvīgā elektriskajā laukā, bija iespējams konstatēt, ka spēka lielums, kas iedarbojas uz lādiņu, vienmēr ir tieši proporcionāls šī lādiņa lielumam.

Saskaņā ar Kulona likumu viss ir pareizi. Galu galā lauku veido lādiņš q_1, tāpēc ar nemainīgu lādiņu q_1 tā radītais lauks iedarbosies uz tajā ievietoto lādiņu q_2 ar Kulona spēku, kas ir proporcionāls lādiņa q_2 lielumam.

Tāpēc lauka darbības stipruma attiecība uz tajā ievietoto lādiņu pret šo lādiņu būs vērtība, kas nav atkarīga no lādiņa lieluma, kas rada šo lauku.

Šādu vērtību var uzskatīt par lauka raksturlielumu. To sauca par elektriskā lauka stiprumu:

kur E ir elektriskā lauka stiprums, F ir spēks, kas iedarbojas uz punktveida lādiņu, q ir laukā novietotais lādiņš.

Lauka stiprums daudzums ir vektors, intensitātes vektors ir vērsts jebkurā lauka punktā vienmēr pa taisni, kas savieno šo punktu un laukā novietoto lādiņu. Spriegojuma vektors vienmēr sakrīt virzienā ar spēka vektoru, kas iedarbojas uz lādiņu.

Lauku superpozīcijas princips

Mēs zinām, ka, ja vairāki dažādi spēki vērsta uz dažādas puses, tad šo spēku rezultants būs vienāds ar to ģeometrisko summu: F =F_1+F_2+...+F_n.

Šī spēka virzienu nosaka vektora saskaitīšanas likums. Gadījumā, ja mums ir lādiņš, kas atrodas vairāku elektrisko lauku darbības zonā, tad uz to iedarbosies vairāki spēki.

Katra atsevišķā spēka lielums un virziens būs atkarīgs no katra lauka intensitātes atsevišķi. Šo spēku rezultants, tāpat kā ķermeņa gadījumā, būs vienāds ar to ģeometrisko summu.

Ir loģiski pieņemt, ka tad iegūtais lauka stiprums mūsu lādiņam būs visu šajā brīdī esošo lauku stiprumu summa. Tāda ir lauku superpozīcijas principa būtība.

Šis princips tika apstiprināts eksperimentāli: ja noteiktā telpas punktā dažādas lādētas daļiņas rada elektriskos laukus, kuru stiprumi ir E_1,E_2,…,E_n, tad lauka stiprums šajā punktā ir vienāds ar elektrisko lauku spēku summu. šajos laukos.