Напружанасць электрычнага поля

Напру́жанасць электры́чнага по́ля — фізічная вектарная велічыня, што з'яўляецца дынамічнай характарыстыкай электрычнага поля, і вызначаецца як адносіна сілы, што ўздзейнічае на зарад з боку поля, да велічыні гэтага зарада:

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}}$

Напружанасць электрычнага поля вызначаецца асобна для кожнага пункта. Электрычнае поле, якое мае аднолькавую напружанасць ва ўсіх пунктах, называецца аднародным.

Калі напружанасць поля ў пункце вядомая, гэта дае магчымасць вызначыць сілу, якая будзе дзейнічаць на электрычны зарад у гэтым пункце:

${\displaystyle {\vec {F}}={\vec {E}}q}$

З закона Кулона вынікае, што напружанасць электрычнага поля, што страраецца пунктавым зарадам, роўная

${\displaystyle E={\frac {q}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon r^{2}}}}$

або ў вектарнай форме:

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {q{\vec {r}}}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon r^{3}}}}$

дзе q — велічыня зарада, ${\displaystyle \epsilon _{0}}$ — універсальная электрычная пастаянная, ${\displaystyle \epsilon }$ — дыэлектрычная пранікальнасць асяроддзя, ${\displaystyle {\vec {r}}}$ — вектар, які злучае зарад і дадзеную кропку.

Напружанасць поля, якое ствараецца сістэмай з некалькіх пунктавых электрычных зарадаў складаецца з напружанасцяў кожнага з гэтых зарадаў (прынцып суперпазіцыі):

${\displaystyle {\vec {E}}=\Sigma {\vec {E}}_{i}={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}\epsilon }}\Sigma {\frac {\vec {r}}{r^{3}}}}$

У выпадку раўнамернага размеркавання зараду па пэўнай лініі, паверхні або аб'ёме, напружанасць поля вызначаецца шляхам інтэгравання. У прыватнасці:

• напружанасць поля зараджанай прамой са шчыльнасцю зараду ${\displaystyle \tau }$ Кл/м, на адлегласці r ад яго:

${\displaystyle E={\frac {\tau }{2\pi \epsilon _{0}\epsilon r}}}$

• напружанасць поля зараджанай плоскасці з паверхневай шчыльнасцю зараду ${\displaystyle \sigma }$:

${\displaystyle E={\frac {\sigma }{2\epsilon _{0}\epsilon }}}$

Гл. таксама

• Агні святога Эльма

Літаратура

• Напру́жанасць электры́чнага по́ля // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 11: Мугір — Паліклініка / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2000. — Т. 11. — С. 144. — 560 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0188-5 (т. 11).
• Напряжённость // Большая политехническая энциклопедия (руск.) / Авт.-сост. В. Д. Рязанцев. — М.: Мир и образование, 2011. — С. 255. — 704 с. — 2 000 экз. — ISBN 978-5-94666-621-3.