Elektrinis laukas

Kitos reikšmės –Laukas (reikšmės).

Elektrinio lauko linijos išeina iš teigiamo krūvio

Elektrinis laukas– materijos forma, supantikrūvius.Kiekvienas krūviserdvėjeaplink save sudaro elektrinį lauką. Visos elektrinių jėgų sąveikos yra perduodamos elektriniu lauku. Nekintantis laike elektrinis laukas yra vadinamaselektrostatiniu lauku.Sąvoką „elektrinis laukas “1831 m. sukūrė anglų fizikasMaiklas Faradėjus.

Elektrinio lauko savybės:

• Materialus;
• Neveikia jutimo organų;
• Aptikti galima tik specialių prietaisų pagalba;
• Toje pačioje terpėje gali būti bet kiek elektrinių laukų;
• Veikia į jį patalpintus kūnus elektrine jėga;

Elektrinio lauko stipris

Pagrindinė elektrinio lauko charakteristika yraelektrinio lauko stipris(žymimas$\mathbf {E}$). Jis yra lygus jėgai, veikiančiai vienetinį teigiamą krūvį:

$\mathbf {E} ={\frac {\mathbf {F} }{q}}$.

Stiprio matavimo vienetas pagal SI sistemą yra N/C arba V/m.

El. lauko stipris yra vektorinis dydis. Jo kryptis, esant teigiamam taškiniam krūviui, yra nukreiptas nuo krūvio, o esant neigiamam krūviui – į krūvį.

Taškinio krūvioqsudaryto elektrinio lauko stipris taške, nutolusiame atstumurnuo to krūvio, gali būti apskaičiuotas pasitelkusKulono dėsnį:

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

kur$\mathbf {\hat {r}}$yravienetinis vektorius.

Elektrostatinio lauko stiprumas ties žemės paviršiumijūros lygyjeyra apie 100–200 V/m, o kai žemai nusileidę audros debesys – 20 kV/m.

Superpozicijos principas

Jeigu elektrinį lauką kuria daug taškinių krūvių (sistema), tai šio elektrinio lauko stipris yra lygus atskirų tų sistemos krūvių sukurtų laukų stipriųvektorinei sumai:

$\mathbf {E} =\sum _{i}\mathbf {E_{i}} ={\frac {1}{4\pi \epsilon \epsilon _{0}}}\sum _{i}{\frac {q_{i}}{r_{i}^{2}}}\mathbf {{\hat {r}}_{i}}$

Elektrinio lauko energija

Elektrinio lauko energija tūrio vienete:

$w={\frac {1}{2}}\varepsilon |\mathbf {E} |^{2}$

Elektrinio lauko energija tūryje V:

$W=\int _{V}{\frac {1}{2}}\varepsilon |\mathbf {E} |^{2}\,\mathrm {d} V$

Sūkurinis elektrinis laukas

Sūkurinis elektrinis laukas– kintamojomagnetinio laukokuriamas elektrinis laukas. Šio lauko stiprio linijos yra uždaros.

$\oint _{S}\mathbf {E} \cdot \mathrm {d} \mathbf {S} =-{\frac {\mathrm {d} \Phi _{m}}{\mathrm {d} t}}$

kur

Φ_m–magnetinės indukcijos srautas.