Schullexikon. Ein elektrisches Feld ist ein materielles Objekt, das eine Wechselwirkung zwischen geladenen Körpern ermöglicht. Faradaysches Induktionsgesetz

Signale über weit entfernte Ereignisse empfangen wir immer über ein Zwischenmedium: So erfolgt beispielsweise die Telefonkommunikation über elektrische Leitungen, die Übertragung von Sprache über die Distanz durch Schallwellen, die sich in der Luft ausbreiten.

(Schall kann sich nicht im luftleeren Raum ausbreiten.) Da das Auftreten eines Signals immer ein materielles Phänomen ist, kann seine Ausbreitung, verbunden mit der Übertragung von Energie von Punkt zu Punkt im Raum, nur in einer materiellen Umgebung erfolgen.

Das wichtigste Zeichen dafür, dass ein Zwischenmedium an der Signalübertragung beteiligt ist, ist die endliche Geschwindigkeit der Signalausbreitung von der Quelle zum Beobachter, die von den Eigenschaften des Mediums abhängt. Beispielsweise breitet sich Schall in Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 330 m/s aus.

Wenn es Phänomene in der Natur gäbe, bei denen die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Signalen unendlich groß wäre, dh das Signal in beliebiger Entfernung augenblicklich von einem Körper zum anderen übertragen würde, dann würde dies bedeuten, dass die Körper bei einander einwirken können Abstand und in Abwesenheit von Materie zwischen ihnen. Eine solche Einwirkung von Körpern aufeinander nennt man in der Physik Fernwirkung. Wenn Körper mit Hilfe von zwischen ihnen befindlicher Materie aufeinander einwirken, wird ihre Wechselwirkung als Nahwirkung bezeichnet. Folglich wirkt der Körper bei Kurzstreckenwirkung direkt auf die materielle Umgebung, und diese Umgebung wirkt bereits auf einen anderen Körper.

Um den Einfluss eines Körpers durch ein Zwischenmedium auf einen anderen zu übertragen, ist einige Zeit erforderlich, da alle Prozesse im materiellen Medium mit endlicher und wohldefinierter Geschwindigkeit von Punkt zu Punkt übertragen werden. Die mathematische Begründung der Theorie der Kurzstreckenwirkung wurde von dem herausragenden englischen Wissenschaftler D. Maxwell (1831-1879) gegeben. Da sich in der Natur augenblicklich ausbreitende Signale nicht existieren, halten wir in Zukunft an der Kurzstreckentheorie fest.

In einigen Fällen erfolgt die Ausbreitung von Signalen mit Hilfe eines Stoffes, beispielsweise die Ausbreitung von Schall in Luft. In anderen Fällen ist die Substanz nicht direkt an der Signalübertragung beteiligt, beispielsweise erreicht das Licht der Sonne die Erde durch den luftleeren Raum. Materie existiert also nicht nur in Form von Materie.

In Fällen, in denen der Stoß von Körpern aufeinander durch einen luftleeren Raum erfolgen kann, wird das materielle Medium, das diesen Stoß überträgt, als Feld bezeichnet. Materie existiert also in Form von Materie und in Form? Felder. Je nach Art der zwischen den Körpern wirkenden Kräfte können die Felder unterschiedlicher Art sein. Das Feld, das den Einfluss eines Körpers auf einen anderen gemäß dem Gesetz der universellen Gravitation überträgt, wird als Gravitationsfeld bezeichnet. Das Feld, das die Wirkung einer festen elektrischen Ladung auf eine andere feste Ladung gemäß dem Coulombschen Gesetz überträgt, wird als elektrostatisches oder elektrisches Feld bezeichnet.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich elektrische Signale im luftleeren Raum mit einer sehr hohen, aber endlichen Geschwindigkeit ausbreiten, die etwa 300.000 km/s beträgt (§ 27.7). Das

beweist, dass das elektrische Feld dieselbe physikalische Realität wie die Substanz ist. Das Studium der Eigenschaften des Feldes ermöglichte es, Energie mithilfe des Feldes über eine Entfernung zu übertragen und für die Bedürfnisse der Menschheit zu nutzen. Ein Beispiel ist die Wirkung von Funkkommunikation, Fernsehen, Lasern usw. Viele Eigenschaften des Feldes sind jedoch kaum verstanden oder noch nicht bekannt. Die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften des Feldes und der Wechselwirkung zwischen Feld und Materie ist eines der wichtigsten wissenschaftlichen Probleme der modernen Physik.

Jede elektrische Ladung erzeugt im Weltraum ein elektrisches Feld, mit dessen Hilfe sie mit anderen Ladungen interagiert. Das elektrische Feld wirkt nur auf elektrische Ladungen. Daher gibt es nur eine Möglichkeit, ein solches Feld aufzuspüren: An der uns interessierenden Stelle im Raum eine Versuchsladung einzubringen: Besteht an dieser Stelle ein Feld, dann wirkt darauf eine elektrische Kraft.

Wenn das Feld mit einer Testladung untersucht wird, wird angenommen, dass ihre Anwesenheit das untersuchte Feld nicht verzerrt. Das bedeutet, dass der Wert der Testladung im Vergleich zu den Ladungen, die das Feld erzeugen, sehr klein sein muss. Wir einigten uns darauf, eine positive Ladung als Testladung zu verwenden.

Aus dem Coulombschen Gesetz folgt, dass der Absolutwert der Wechselwirkungskraft zwischen elektrischen Ladungen mit zunehmendem Abstand zwischen ihnen abnimmt, aber nie ganz verschwindet. Das heißt, das elektrische Ladungsfeld erstreckt sich theoretisch bis ins Unendliche. In der Praxis glauben wir jedoch, dass das Feld nur dort existiert, wo eine nennenswerte Kraft auf die Testladung einwirkt.

Wir stellen auch fest, dass sich bei einer Ladungsbewegung auch ihr Feld mitbewegt. Wenn die Ladung so weit entfernt wird, dass die elektrische Kraft auf die Testladung an irgendeinem Punkt im Raum praktisch nicht mehr wirkt, sagen wir, dass das Feld verschwunden ist, obwohl es sich in Wirklichkeit zu anderen Punkten im Raum bewegt hat.

Variable elektrische und magnetische Felder können sich unter bestimmten Bedingungen gegenseitig hervorrufen. Sie bilden ein elektromagnetisches Feld, das überhaupt nicht ihre Gesamtheit ist. Dies ist ein Ganzes, in dem diese beiden Bereiche nicht ohne einander existieren können.

Aus der Geschichte

Das 1821 durchgeführte Experiment des dänischen Wissenschaftlers Hans Christian Oersted zeigte, dass ein elektrischer Strom ein Magnetfeld erzeugt. Ein sich änderndes Magnetfeld wiederum ist in der Lage, einen elektrischen Strom zu erzeugen. Das bewies der englische Physiker Michael Faraday, der 1831 das Phänomen der elektromagnetischen Induktion entdeckte. Er ist auch der Autor des Begriffs „elektromagnetisches Feld“.

Damals wurde Newtons Konzept der Fernwirkung in der Physik akzeptiert. Man glaubte, dass alle Körper durch die Leere mit unendlich hoher Geschwindigkeit (fast augenblicklich) und in beliebiger Entfernung aufeinander einwirken. Es wurde angenommen, dass elektrische Ladungen in ähnlicher Weise wechselwirken. Faraday hingegen glaubte, dass Leerheit in der Natur nicht existiert und die Interaktion mit einer endlichen Geschwindigkeit durch ein bestimmtes materielles Medium erfolgt. Dieses Medium für elektrische Ladungen ist elektromagnetisches Feld. Und es breitet sich mit einer Geschwindigkeit aus, die der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

Maxwells Theorie

Kombination der Ergebnisse früherer Studien, Englischer Physiker James Clerk Maxwell 1864 gegründet Theorie elektromagnetischer Felder. Demnach erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld ein sich änderndes elektrisches Feld und ein elektrisches Wechselfeld ein magnetisches Wechselfeld. Zunächst wird natürlich eines der Felder durch eine Ladungs- oder Stromquelle erzeugt. Aber in Zukunft können diese Felder bereits unabhängig von solchen Quellen existieren und sich gegenseitig in Erscheinung treten. Also, elektrische und magnetische Felder sind Bestandteile eines einzigen elektromagnetischen Feldes. Und jede Veränderung in einem von ihnen verursacht das Erscheinen eines anderen. Diese Hypothese bildet die Grundlage von Maxwells Theorie. Das durch das Magnetfeld erzeugte elektrische Feld ist ein Wirbel. Seine Kraftlinien sind geschlossen.

Diese Theorie ist phänomenologisch. Dies bedeutet, dass es auf Annahmen und Beobachtungen basiert und die Ursache für das Auftreten elektrischer und magnetischer Felder nicht berücksichtigt.

Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes

Das elektromagnetische Feld ist eine Kombination aus elektrischen und magnetischen Feldern, daher wird es an jedem Punkt seines Raums durch zwei Hauptgrößen beschrieben: die Stärke des elektrischen Felds E und Magnetfeldinduktion IN .

Da das elektromagnetische Feld ein Prozess ist, bei dem ein elektrisches Feld in ein magnetisches Feld und dann ein magnetisches Feld in ein elektrisches umgewandelt wird, ändert sich sein Zustand ständig. Es breitet sich in Raum und Zeit aus und bildet elektromagnetische Wellen. Je nach Frequenz und Länge werden diese Wellen unterteilt in Radiowellen, Terahertz-Strahlung, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgen- und Gammastrahlung.

Die Intensitäts- und Induktionsvektoren des elektromagnetischen Feldes stehen senkrecht aufeinander, und die Ebene, in der sie liegen, steht senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung der Welle.

In der Theorie der Fernwirkung wurde die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen als unendlich groß angesehen. Maxwell bewies jedoch, dass dies nicht der Fall war. In einem Stoff breiten sich elektromagnetische Wellen mit einer endlichen Geschwindigkeit aus, die von der dielektrischen und magnetischen Permeabilität des Stoffes abhängt. Daher wird Maxwells Theorie als Kurzstreckentheorie bezeichnet.

Maxwells Theorie wurde 1888 von dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz experimentell bestätigt. Er bewies, dass elektromagnetische Wellen existieren. Außerdem maß er die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Vakuum, die sich als gleich der Lichtgeschwindigkeit herausstellte.

In integraler Form sieht dieses Gesetz so aus:

Gaußsches Gesetz für ein Magnetfeld

Der magnetische Induktionsfluss durch eine geschlossene Oberfläche ist Null.

Die physikalische Bedeutung dieses Gesetzes ist, dass es in der Natur keine magnetischen Ladungen gibt. Die Pole eines Magneten können nicht getrennt werden. Die Kraftlinien des Magnetfeldes sind geschlossen.

Faradaysches Induktionsgesetz

Eine Änderung der magnetischen Induktion verursacht das Auftreten eines elektrischen Wirbelfeldes.

,

Magnetfeldzirkulationssatz

Dieser Satz beschreibt die Quellen des Magnetfelds sowie die von ihnen erzeugten Felder selbst.

Elektrischer Strom und Änderung der elektrischen Induktion erzeugen ein magnetisches Wirbelfeld.

,

,

E die elektrische Feldstärke ist;

h die magnetische Feldstärke ist;

IN- magnetische Induktion. Dies ist eine Vektorgröße, die angibt, wie stark das Magnetfeld auf eine Ladung von q wirkt, die sich mit einer Geschwindigkeit v bewegt;

D- elektrische Induktion oder elektrische Verschiebung. Es ist eine Vektorgröße, die gleich der Summe des Intensitätsvektors und des Polarisationsvektors ist. Polarisation wird durch die Verschiebung elektrischer Ladungen unter Einwirkung eines externen elektrischen Feldes relativ zu ihrer Position verursacht, wenn ein solches Feld fehlt.

Δ ist der Nabla-Operator. Die Aktion dieses Operators auf einem bestimmten Feld wird als Rotor dieses Felds bezeichnet.

Δ x E = rot E

ρ - Dichte der äußeren elektrischen Ladung;

J– Stromdichte – ein Wert, der die Stärke des Stroms angibt, der durch eine Einheitsfläche fließt;

von ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Die Wissenschaft, die das elektromagnetische Feld untersucht, heißt Elektrodynamik. Sie betrachtet seine Wechselwirkung mit elektrisch geladenen Körpern. Eine solche Interaktion wird aufgerufen elektromagnetisch. Die klassische Elektrodynamik beschreibt nur die kontinuierlichen Eigenschaften eines elektromagnetischen Feldes mit Hilfe der Maxwell-Gleichungen. Die moderne Quantenelektrodynamik geht davon aus, dass das elektromagnetische Feld auch diskrete (diskontinuierliche) Eigenschaften hat. Und eine solche elektromagnetische Wechselwirkung tritt mit Hilfe von unteilbaren Teilchen-Quanten auf, die keine Masse und Ladung haben. Das Quant des elektromagnetischen Feldes heißt Photon .

Das elektromagnetische Feld um uns herum

Um jeden Leiter mit Wechselstrom bildet sich ein elektromagnetisches Feld. Die Quellen elektromagnetischer Felder sind Stromleitungen, Elektromotoren, Transformatoren, städtischer Elektroverkehr, Schienenverkehr, elektrische und elektronische Haushaltsgeräte - Fernseher, Computer, Kühlschränke, Bügeleisen, Staubsauger, schnurlose Telefone, Mobiltelefone, Elektrorasierer - kurz gesagt , alles, was mit dem Verbrauch oder der Übertragung von Strom zu tun hat. Starke Quellen elektromagnetischer Felder sind Fernsehsender, Antennen von Mobiltelefonstationen, Radarstationen, Mikrowellenherde usw. Und da es um uns herum ziemlich viele solcher Geräte gibt, umgeben uns elektromagnetische Felder überall. Diese Felder wirken sich auf die Umwelt und den Menschen aus. Es kann nicht gesagt werden, dass dieser Einfluss immer negativ ist. Elektrische und magnetische Felder gibt es schon lange um den Menschen herum, aber die Stärke ihrer Strahlung war vor einigen Jahrzehnten hundertmal geringer als heute.

Bis zu einem gewissen Grad kann elektromagnetische Strahlung für den Menschen ungefährlich sein. In der Medizin heilen also Gewebe mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung geringer Intensität, beseitigen Entzündungsprozesse und wirken analgetisch. UHF-Geräte lindern Krämpfe der glatten Darm- und Magenmuskulatur, verbessern Stoffwechselprozesse in den Körperzellen, reduzieren den Tonus der Kapillaren und senken den Blutdruck.

Starke elektromagnetische Felder verursachen jedoch Fehlfunktionen in der Arbeit des Herz-Kreislauf-, Immun-, Hormon- und Nervensystems einer Person, können Schlaflosigkeit, Kopfschmerzen und Stress verursachen. Die Gefahr besteht darin, dass ihre Auswirkungen für den Menschen kaum wahrnehmbar sind und Verstöße allmählich erfolgen.

Wie können wir uns vor der uns umgebenden elektromagnetischen Strahlung schützen? Es ist unmöglich, dies vollständig zu tun, also müssen Sie versuchen, seine Auswirkungen zu minimieren. Zunächst müssen Sie Haushaltsgeräte so anordnen, dass sie von den Orten entfernt sind, an denen wir uns am häufigsten aufhalten. Setzen Sie sich zum Beispiel nicht zu nah an den Fernseher. Denn je weiter das elektromagnetische Feld von der Quelle entfernt ist, desto schwächer wird es. Sehr oft lassen wir das Gerät eingesteckt. Das elektromagnetische Feld verschwindet aber erst, wenn das Gerät vom Stromnetz getrennt wird.

Die menschliche Gesundheit wird auch durch natürliche elektromagnetische Felder beeinträchtigt - die kosmische Strahlung, das Magnetfeld der Erde.

Um jede Ladung herum gibt es, basierend auf der Theorie der Kurzstreckenwirkung, ein elektrisches Feld. Das elektrische Feld ist ein materielles Objekt, das ständig im Raum existiert und auf andere Ladungen einwirken kann. Das elektrische Feld breitet sich im Weltraum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Eine physikalische Größe gleich dem Verhältnis der Kraft, mit der das elektrische Feld auf eine Testladung (eine punktförmige positive kleine Ladung, die die Konfiguration des Feldes nicht beeinflusst) zum Wert dieser Ladung wirkt, wird als elektrische Feldstärke bezeichnet. Unter Verwendung des Coulomb-Gesetzes ist es möglich, eine Formel für die durch die Ladung erzeugte Feldstärke zu erhalten Q auf Distanz R ab Gebühr . Die Stärke des Feldes hängt nicht von der Ladung ab, auf die es wirkt. Spannungslinien beginnen bei positiven Ladungen und enden bei negativen oder gehen ins Unendliche. Ein elektrisches Feld, dessen Intensität für jeden an jedem Punkt im Raum gleich ist, wird als homogenes elektrisches Feld bezeichnet. Zwischen zwei parallelen, entgegengesetzt geladenen Metallplatten kann ein annähernd homogenes Feld betrachtet werden. Mit gleichmäßiger Ladungsverteilung Q auf der Fläche des Areals S die Oberflächenladungsdichte ist . Für eine unendliche Ebene mit einer Flächenladungsdichte s ist die Feldstärke an allen Punkten im Raum gleich und gleich .Potenzieller unterschied.

Wenn eine Ladung durch ein elektrisches Feld über eine Strecke bewegt wird, ist die verrichtete Arbeit gleich . Wie die Schwerkraftarbeit hängt auch die Arbeit der Coulomb-Kraft nicht von der Flugbahn der Ladung ab. Wenn sich die Richtung des Verschiebungsvektors um 180 0 ändert, ändert die Arbeit der Feldkräfte das Vorzeichen in das entgegengesetzte. Somit ist die Arbeit der Kräfte des elektrostatischen Feldes beim Bewegen der Ladung entlang eines geschlossenen Stromkreises gleich Null. Das Feld, dessen Kräftearbeit entlang einer geschlossenen Bahn gleich Null ist, heißt Potentialfeld.

Genau wie ein Massekörper m im Feld der Schwerkraft hat eine potentielle Energie proportional zur Masse des Körpers, eine elektrische Ladung in einem elektrostatischen Feld hat eine potentielle Energie Wp, proportional zur Ladung. Die Arbeit der Kräfte des elektrostatischen Feldes ist gleich der Änderung der potentiellen Energie der Ladung, genommen mit dem entgegengesetzten Vorzeichen. An einem Punkt im elektrostatischen Feld können unterschiedliche Ladungen unterschiedliche potentielle Energien haben. Aber das Verhältnis von potentieller Energie zu Ladung für einen gegebenen Punkt ist ein konstanter Wert. Diese physikalische Größe wird elektrisches Feldpotential genannt, womit die potentielle Energie der Ladung gleich dem Produkt aus dem Potential an einem gegebenen Punkt und der Ladung ist. Potential ist eine skalare Größe, das Potential mehrerer Felder ist gleich der Summe der Potentiale dieser Felder. Das Maß der Energieveränderung bei der Interaktion von Körpern ist Arbeit. Wenn sich die Ladung bewegt, ist die Arbeit der Kräfte des elektrostatischen Feldes also gleich der Energieänderung mit umgekehrtem Vorzeichen. Weil Arbeit von der Potentialdifferenz abhängt und nicht von der Trajektorie zwischen ihnen, dann kann die Potentialdifferenz als eine Energieeigenschaft des elektrostatischen Feldes angesehen werden. Wenn das Potential in unendlicher Entfernung von der Ladung gleich Null genommen wird, dann in einer Entfernung R aus der Ladung wird sie durch die Formel bestimmt

Die Wirkung einiger geladener Körper auf andere geladene Körper erfolgt ohne deren direkten Kontakt durch ein elektrisches Feld.

Das elektrische Feld ist materiell. Es existiert unabhängig von uns und unserem Wissen darüber.

Das elektrische Feld wird durch elektrische Ladungen erzeugt und anhand elektrischer Ladungen durch Einwirkung einer bestimmten Kraft auf diese detektiert.

Das elektrische Feld breitet sich im Vakuum mit einer endlichen Geschwindigkeit von 300.000 km/s aus.

Da eine der Haupteigenschaften des elektrischen Feldes seine Wirkung auf geladene Teilchen mit einer bestimmten Kraft ist, muss zur Einführung der quantitativen Eigenschaften des Feldes ein kleiner Körper mit einer Ladung q (Testladung) an dem Punkt platziert werden im untersuchten Raum. Auf diesen Körper wirkt eine Kraft von der Seite des Feldes

Ändert man den Wert der Prüfladung z. B. zweimal, ändert sich auch die darauf wirkende Kraft zweimal.

Wenn sich der Wert der Testladung n-mal ändert, ändert sich auch die auf die Ladung wirkende Kraft n-mal.

Das Verhältnis der Kraft, die auf eine an einem bestimmten Punkt des Feldes platzierte Testladung wirkt, zur Größe dieser Ladung ist ein konstanter Wert und hängt weder von dieser Kraft noch von der Größe der Ladung oder davon ab, ob es eine gibt jede Gebühr. Dieses Verhältnis wird mit einem Buchstaben bezeichnet und als Leistungscharakteristik des elektrischen Feldes genommen. Die entsprechende physikalische Größe wird aufgerufen elektrische Feldstärke .

Die Intensität zeigt, welche Kraft aus dem elektrischen Feld auf eine Einheitsladung wirkt, die an einem bestimmten Punkt im Feld platziert ist.

Um die Einheit der Spannung zu finden, müssen die Einheiten der Kraft – 1 N und der Ladung – 1 C in die Definitionsgleichung der Spannung eingesetzt werden. Wir erhalten: [ E ] \u003d 1 N / 1 Cl \u003d 1 N / Cl.

Zur Verdeutlichung sind elektrische Felder in den Zeichnungen unter Verwendung von Kraftlinien dargestellt.

Ein elektrisches Feld kann Arbeit leisten, um eine Ladung von einem Punkt zum anderen zu bewegen. Folglich, Eine Ladung, die an einem bestimmten Punkt im Feld platziert wird, hat eine potenzielle Energiereserve.

Die Energiecharakteristik des Feldes kann ähnlich wie die Einführung der Kraftcharakteristik eingeführt werden.

Wenn sich der Wert der Testladung ändert, ändert sich nicht nur die auf sie wirkende Kraft, sondern auch die potentielle Energie dieser Ladung. Das Verhältnis der Energie der an einem bestimmten Punkt des Feldes befindlichen Testladung zum Wert dieser Ladung ist ein konstanter Wert und hängt weder von der Energie noch von der Ladung ab.

Um eine Potentialeinheit zu erhalten, müssen die Energieeinheiten - 1 J und die Ladung - 1 C in die Definitionsgleichung des Potentials eingesetzt werden. Wir erhalten: [φ] = 1 J / 1 C = 1 V.

Diese Einheit hat einen eigenen Namen 1 Volt.

Das Feldpotential einer Punktladung ist direkt proportional zur Größe der Ladung, die das Feld erzeugt, und umgekehrt proportional zum Abstand von der Ladung zu einem bestimmten Punkt des Feldes:

Elektrische Felder in den Zeichnungen können auch unter Verwendung von Oberflächen gleichen Potentials dargestellt werden, genannt Äquipotentialflächen .

Wenn sich eine elektrische Ladung von einem Punkt mit einem Potential zu einem Punkt mit einem anderen Potential bewegt, wird Arbeit verrichtet.

Eine physikalische Größe, die dem Verhältnis der Arbeit zum Bewegen einer Ladung von einem Punkt des Feldes zum anderen zum Wert dieser Ladung entspricht, wird als bezeichnet elektrische Spannung :

Die Spannung zeigt, welche Arbeit das elektrische Feld leistet, wenn eine Ladung von 1 C von einem Punkt des Feldes zu einem anderen bewegt wird.

Die Einheit der Spannung sowie des Potentials ist 1 V.

Die Spannung zwischen zwei im Abstand d voneinander liegenden Feldpunkten hängt mit der Feldstärke zusammen:

In einem gleichförmigen elektrischen Feld hängt die Arbeit zum Bewegen einer Ladung von einem Punkt des Feldes zu einem anderen nicht von der Form der Flugbahn ab und wird nur durch die Größe der Ladung und die Potentialdifferenz der Punkte im Feld bestimmt.

Das elektrische Feld ist nach elementaren physikalischen Begriffen nichts anderes als eine besondere Art von materiellem Medium, das um geladene Körper herum entsteht und die Organisation der Wechselwirkung zwischen solchen Körpern mit einer bestimmten endlichen Geschwindigkeit und in einem streng begrenzten Raum beeinflusst.

Es ist seit langem bewiesen, dass ein elektrisches Feld sowohl in ruhenden als auch in bewegten Körpern entstehen kann. Der Haupthinweis auf das Vorhandensein davon ist seine Wirkung auf

Eine der wichtigsten quantitativen ist das Konzept der "Feldstärke". Zahlenmäßig bedeutet dieser Begriff das Verhältnis der Kraft, die auf die Probeladung wirkt, direkt zum quantitativen Ausdruck dieser Ladung.

Die Tatsache, dass es sich bei der Gebühr um eine Probe handelt, bedeutet, dass sie an der Schaffung dieses Feldes nicht beteiligt ist, und ihr Wert ist so gering, dass sie zu keiner Verzerrung der ursprünglichen Daten führt. Die Feldstärke wird in V/m gemessen, was bedingt gleich N/C ist.

Der berühmte englische Forscher M. Faraday führte die Methode der grafischen Darstellung des elektrischen Feldes in die wissenschaftliche Zirkulation ein. Seiner Meinung nach sollte diese besondere Art von Materie in der Zeichnung in Form von durchgehenden Linien dargestellt werden. Sie wurden später "Linien der elektrischen Feldstärke" genannt, und ihre Richtung, basierend auf den grundlegenden physikalischen Gesetzen, stimmt mit der Richtung der Spannung überein.

Feldlinien sind notwendig, um solche qualitativen Merkmale der Spannung wie Dichte oder Dichte darzustellen. Die Dichte der Zuglinien hängt dabei von ihrer Anzahl pro Flächeneinheit ab. Das erstellte Bild der Feldlinien ermöglicht es Ihnen, den quantitativen Ausdruck der Feldstärke in ihren einzelnen Abschnitten zu bestimmen und herauszufinden, wie sie sich ändert.

Das elektrische Feld von Dielektrika hat ziemlich merkwürdige Eigenschaften. Wie Sie wissen, sind Dielektrika Substanzen, in denen es praktisch keine freien geladenen Teilchen gibt, daher können sie daher nicht leiten.Zunächst sollten alle Gase, Keramiken, Porzellan, destilliertes Wasser, Glimmer usw. sein solchen Stoffen zugeschrieben.

Um die Feldstärke in einem Dielektrikum zu bestimmen, muss ein elektrisches Feld durch dieses hindurchgeleitet werden. Unter seiner Wirkung beginnen sich die gebundenen Ladungen im Dielektrikum zu verschieben, können aber die Grenzen ihrer Moleküle nicht verlassen. Die Richtung der Verschiebung impliziert, dass positiv geladene entlang der Richtung des elektrischen Felds verschoben werden und negativ geladene dagegen verschoben werden. Als Ergebnis dieser Manipulationen entsteht im Inneren des Dielektrikums ein neues elektrisches Feld, dessen Richtung der äußeren direkt entgegengesetzt ist. Dieses innere Feld schwächt das äußere merklich ab, daher nimmt die Intensität des letzteren ab.

Die Feldstärke ist ihr wichtigstes quantitatives Merkmal, das direkt proportional zu der Kraft ist, mit der diese spezielle Art von Materie auf eine äußere elektrische Ladung einwirkt. Trotz der Tatsache, dass es unmöglich ist, diesen Wert zu sehen, kann man sich anhand der Zeichnung von Kraftspannungslinien eine Vorstellung von seiner Dichte und Richtung im Raum machen.