Что является источником электростатического поля
Перейти к содержимому

Что является источником электростатического поля

  • автор:

Т. Электростатическое поле

Закон Кулона определяет силу взаимодействия между электрическими зарядами, но не объясняет, как это взаимодействие передается на расстояние от одного тела к другому.

Опыты показывают, что это взаимодействие наблюдается и тогда, когда наэлектризованные тела находятся в вакууме. Значит, для электрического взаимодействия не нужна среда. По теории, развитой М. Фарадеем и Дж. Максвеллом, в пространстве, где находится электрический заряд, существует электрическое поле.

Электростатическое поле — особый вид материи, ее источником являются неподвижные относительно рассматриваемой инерциальной системы отсчета (ИСО) заряды, посредством которой осуществляется их взаимодействие.

Таким образом, электростатическое поле — материально. Оно непрерывно в пространстве. Исходя из современных представлений, неподвижная заряженная частица является источником электростатического поля, а наличие поля — признаком существования самой заряженной частицы. Взаимодействие электрических зарядов сводится к следующему: поле заряда q1 действует на заряд q2, а поле заряда q2 действует на заряд q1. Эти взаимодействия передаются не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света с = 300000 км/с. Электрическое поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами, относительно рассматриваемой ИСО называется электростатическим.

Мы не можем непосредственно воспринимать электростатическое поле с помощью наших органов чувств. О существовании электростатического поля мы можем судить по его действиям. Электростатическое поле заряда действует с некоторой силой на любой другой заряд, оказавшийся в поле данного заряда.

Сила, с которой электростатическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой.

Действие электростатического поля на заряд зависит от расположения заряда в этом поле.

Если есть несколько заряженных тел, расположенных в различных точках пространства, то в любой точке этого пространства будет проявляться совместное действие всех зарядов, т.е. электростатического поля, создаваемого всеми этими заряженными телами.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 214-215.

Что такое источник электрического поля?

В учебнике написано не подробно, а разобраться хочется. Я понял, что и. э. п. — совершает работу (А) по разделению q+ и q- в этом же теле (ист. эл. поля), после чего накапливает эти заряды на 2 полюса (электроды) и от них уже по проводникам в замкнутой цепи идёт ток. Непонятно — за счёт чего он совершает эту работу (А) и что даёт это разделение зарядов на полюса? Источник эл. поля изначально электрически НЕ нейтрален? Или нет? Источник электрического поля в принципе по логике не может быть электрически нейтральным. Т. е. вся разница в том, что И. Э. П. в отличие от просто наэлектризованного тела — ещё и распределяет заряды «+» и «-» по полюсам в себе же? Или наэлектризованное тело и И. Э. П. это одно и то же?
Спасибо если вдруг кто откликнется

Голосование за лучший ответ

Все перемешалось.
В электростатике ИЭП это заряженное тело.
А сюжет с работой по разделению зарядов касается источника ЭДС.

камрадЗнаток (265) 6 лет назад
Спасибо. Возможно пойму со временем, пока на 8 классе. Наверное надо просто читать дальше.

Источником электрического поля являются электрические заряды и переменные магнитные поля, с которыми данное электрическое поле неразрывно связано; источником электростатического поля являются электрические заряды.

Влияние электростатического поля на организм человека в производственных и бытовых условиях

Технический прогресс обусловил появление высоких уровней электромагнитных полей в широком диапазоне частот, значительно превышающих природный фон, а в ряде случаев даже практически полностью отсутствующих в природной среде, которые и оказывают воздействие на организм человека. Это электрическое и магнитное поле во всем частотном диапазоне неионизирующих излучений: от постоянного электрического, магнитного поля до миллиметровых частот, а также аэроионизация, т.е. заряд, витающий в воздухе. Наиболее выраженной биологической активностью обладает электромагнитное излучение (ЭМИ) миллиметрового диапазона.

Одним из распространенных электрических полей является электростатическое поле (ЭСП), с воздействием повышенных уровней которого человек встречается как в бытовых, так и в производственных условиях.

Источниками ЭСП в бытовых условиях является бытовая техника, компьютеры, изделия, включающие синтетические волокна, — одежда, белье, а также все пластмассовые изделия, включая игрушки и т.д. В производственных условиях источниками электростатического поля является оборудование, в котором происходит трение деталей, изделий и т.д. из диэлектрических материалов. Источником электростатического поля могут служить и металлические элементы оборудования, строительных конструкций, если они не заземлены.

Широкая распространенность ЭСП позволяет отнести его к факторам, формирующим среду обитания.

Общие сведения

Статическое электричество — это электрическое поле неподвижных электрических зарядов или стационарное электрическое поле постоянного тока на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Генерирование зарядов статического электричества происходит при деформации, дроблении (разбрызгивании) веществ, особенно обладающих диэлектрическими свойствами (керосин, бензин, органические растворители и т.д.), относительном перемещении двух находящихся в контакте тел (трение, причем генерация ЭСП наиболее выражена при трении синтетических материалов), слоев жидких и сыпучих материалов, при интенсивном перемешивании, кристаллизации, а также вследствие индукции.

ЭСП характеризуется напряженностью (Е), определяемой отношением силы, действующей в поле на точечный электрический заряд, к величине этого заряда. Единицей измерения напряженности ЭСП является вольт на метр (В/м). Напряженность ЭСП, создаваемая точечным зарядом, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.

ЭСП часто используются в технологических процессах (электрофильтры, дробление и сепарация рудных материалов). ЭСП применяется при электростатическом нанесении лакокрасочных и полимерных материалов и покрытий, электроворсовании.

Статическое электричество является побочным нежелательным фактором в ряде производств: в деревообработке при шлифовании и полировании деталей, покрытых полиэфирными и полиамидными лаками, при работе множительной техники, а также в ряде других процессов, где применяются диэлектрические материалы, при транспортировке и хранении зерна, муки, в сахарной промышленности, при переработке натуральных и искусственных волокон, производстве бумаги. Борьба с ним представляет собой сложную техническую задачу, определяющую не только качество получаемой продукции, но и безопасность технологических процессов. Известно, что органическая пыль уже в концентрации 400 мг/м 3 становится взрывоопасной и инициатором этих взрывов часто становятся разряды статического электричества. Этим объясняются высокие требования к заземлению оборудования, отдельных его частей и элементов, к обеспечению отвода и нейтрализации статического электричества, а также необходимость создания и поддержания относительной влажности воздушной среды в производственных зданиях и помещениях на уровне 60 % и выше, что способствует значительному снижению неконтролируемого накопления электростатических зарядов.

Воздействие ЭСП на организм человека

Человек постоянно находится под воздействием ЭСП. Это обусловлено естественными, производственными и бытовыми факторами, а также воздействием некоторых лечебных процедур.

Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 2 (20), февраль 2013 г. Воспроизведение возможно только с письменного разрешения правообладателя.

Физика. 10 класс

Заряженные тела и частицы, которые кратко называют зарядами, взаимодействуют друг с другом. Это подтверждают многочисленные опыты, а закон Кулона позволяет определить силы взаимодействия неподвижных точечных зарядов. Но что является причиной подобного взаимодействия, каков его механизм?

Первым, кто догадался, что «тела действуют друг на друга на расстоянии посредством обращения окружающей среды в состояние напряжения», был выдающийся английский учёный Майкл Фарадей (1791–1867). Обобщая результаты собственных исследований, проведённых с 1832 по 1852 г., Фарадей ввёл в физику новое понятие — поле. Он рассматривал поле как материальную среду, которая является посредником при любых взаимодействиях удалённых друг от друга тел.

По современным представлениям, электрический заряд наделяет окружающее пространство особыми физическими свойствами — создаёт электрическое поле. Этот заряд называют источником поля и часто обозначают символом Q. Основным свойством электрического поля является его действие некоторой силой на внесённый в него заряд. Иначе говоря, заряды не действуют друг на друга непосредственно. Взаимодействие электрических зарядов осуществляется посредством создаваемых ими полей.

Так, например, при взаимодействии неподвижных электрических зарядов электростатическое поле заряда q1 действует некоторой силой на заряд q2, а поле заряда q2 действует на заряд q1. Эти взаимодействия передаются не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме . По мере удаления от заряда-источника поле ослабевает.

Электростатическое поле — поле, создаваемое неподвижными относительно используемой инерциальной системы отсчёта электрическими зарядами.

Электростатическое поле существует в пространстве, окружающем неподвижные заряды, неразрывно с ними связано и не изменяется со временем. Силу, которой поле действует на вносимый в него электрический заряд, называют электрической силой или кулоновской силой.

Чтобы исследовать электростатическое поле, создаваемое зарядом Q, в него помещают заряд q0, называемый пробным. Под пробным зарядом понимают заряд, модуль которого достаточно мал () и собственное поле не меняет существенно распределения остальных зарядов, создающих исследуемое поле. Пробный заряд должен быть точечным, чтобы можно было исследовать поле в малых областях пространства. Пробный заряд может быть как положительным, так и отрицательным.

Отметим, что свойство электрического поля воздействовать некоторой силой проявляется не только в точке, в которой находится пробный заряд q0. Это свойство присуще всем точкам поля, создаваемого зарядом Q.

Используя пробный заряд q0, можно количественно охарактеризовать электростатическое поле, создаваемое любым заряженным телом, указав модуль и направление силы, действующей на заряд q0 в любой точке поля.

От теории к практике

Сравните гравитационное и электростатическое взаимодействия тел. Заполните таблицу в тетради.

Вопрос Взаимодействие
гравитационное электростатическое
Между какими телами возможно?
Каков характер?
Зависит ли от среды?
Что является источником?
Каков знак источника?
Как велика интенсивность?
Как можно определить модуль сил?
Для каких тел справедливы законы?

Из истории физики

По мнению А. Эйнштейна, идея поля была самым важным открытием со времён Ньютона. Он писал, что «надо иметь могучий дар научного предвидения, чтобы распознать, что в описании электрических явлений не заряды и не частицы описывают суть явлений, а скорее пространство между зарядами и частицами». Фарадей создал концепцию электромагнитного поля, основанную на конечной скорости распространения любых взаимодействий. Математическую завершённость идее Фарадея придал его гениальный соотечественник и преемник Джеймс клерк Максвелл (1831–1879).

img

1. Какие факты подтверждают существование электрического поля?

2. Какое поле называют электростатическим?

3. Каковы основные особенности электростатического поля?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *