Номер 2, страница 316 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 95. Напряженность электрического поля. Силовые линии. Глава 14. Электростатика - номер 2, страница 316.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Линии, используемые для графического изображения электрического поля, называются силовыми линиями (или линиями напряженности), поскольку они напрямую связаны с основной характеристикой поля — силой, с которой оно действует на электрические заряды.

Основная причина такого названия заключается в следующем:

1. Направление силы. Касательная, проведенная к силовой линии в любой ее точке, совпадает по направлению с вектором напряженности электрического поля $\vec{E}$ в этой точке. В свою очередь, напряженность электрического поля — это векторная физическая величина, определяемая как отношение силы $\vec{F}$, действующей на пробный положительный заряд $q_0$, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:

   $\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q_0}$

   Из этой формулы следует, что направление вектора напряженности $\vec{E}$ совпадает с направлением силы $\vec{F}$, действующей на положительный заряд. Таким образом, силовая линия своим направлением показывает, куда будет направлена электрическая сила, действующая на положительный заряд в каждой точке поля.

2. Величина силы. Густота (или плотность) расположения силовых линий характеризует величину (модуль) напряженности электрического поля, а следовательно, и величину силы. В тех областях, где силовые линии расположены гуще, электрическое поле сильнее, и на заряд действует большая сила. Там, где линии реже — поле слабее, и сила, соответственно, меньше.

Следовательно, название «силовые линии» полностью отражает их физический смысл: они являются наглядным инструментом для визуализации как направления, так и относительной величины силы, характеризующей электрическое поле.

Ответ: Линии, изображающие электрическое поле, называются силовыми, потому что касательная к ним в любой точке показывает направление силы, которая будет действовать на помещенный в эту точку положительный электрический заряд, а их густота характеризует величину этой силы.