Номер 2, страница 176, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 45. Электрические явления в природе и технике. Повторим изученное - номер 2, страница 176.

Условие.

• Что такое электрическое поле?

Решение.

Электрическое поле — это особый вид материи (физическое поле), который существует вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в пространстве, где происходит изменение магнитного поля. Это поле является посредником при электрических взаимодействиях: оно действует с определенной силой на любой другой заряд, помещенный в него.

Ключевая идея заключается в том, что заряды не действуют друг на друга мгновенно на расстоянии (концепция дальнодействия), а делают это через создаваемое ими поле (концепция близкодействия). Поле, созданное одним зарядом, распространяется в пространстве с конечной скоростью (скоростью света) и затем действует на другой заряд.

Основные характеристики и свойства электрического поля

1. Источники поля.

Электрическое поле может быть создано двумя способами:
- Электростатическое (потенциальное) поле создается неподвижными в пространстве электрическими зарядами.
- Вихревое (индукционное) поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем.

2. Силовая характеристика — напряженность.

Для количественного описания электрического поля в каждой его точке вводят векторную величину — напряженность электрического поля ($\vec{E}$). Она определяется как сила, действующая на единичный положительный пробный заряд, помещенный в данную точку поля:

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

где $\vec{F}$ — сила, действующая на пробный заряд $q_0$. Единица измерения напряженности в СИ — вольт на метр ($В/м$) или ньютон на кулон ($Н/Кл$). Направление вектора $\vec{E}$ совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.

3. Энергетическая характеристика — потенциал.

Электростатическое поле является потенциальным, что позволяет ввести для его описания скалярную величину — потенциал ($\varphi$). Потенциал в точке поля — это отношение потенциальной энергии ($W_п$), которой обладает пробный заряд в этой точке, к величине этого заряда:

$ \varphi = \frac{W_п}{q_0} $

Единица измерения потенциала в СИ — вольт ($В$). Разность потенциалов между двумя точками поля называется электрическим напряжением.

4. Принцип суперпозиции.

Электрические поля подчиняются принципу суперпозиции. Это означает, что если поле создается системой из нескольких зарядов, то напряженность (и потенциал) результирующего поля в любой точке является векторной (или алгебраической для потенциала) суммой напряженностей (потенциалов) полей, создаваемых каждым зарядом по отдельности:

$ \vec{E}_{общ} = \sum_{i} \vec{E}_i $

$ \varphi_{общ} = \sum_{i} \varphi_i $

5. Графическое изображение.

Для наглядности электрические поля изображают с помощью силовых линий (или линий напряженности). Это непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке указывают направление вектора напряженности $\vec{E}$.
- Они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных (или уходят в бесконечность).
- Никогда не пересекаются.
- Их густота показывает величину (модуль) напряженности: где линии гуще, там поле сильнее.

Ответ: Электрическое поле — это форма материи, которая создается электрическими зарядами или изменяющимися магнитными полями и проявляет себя через силовое воздействие на другие электрические заряды. Его основными характеристиками являются напряженность (векторная, силовая) и потенциал (скалярная, энергетическая). Оно является фундаментальным понятием в электродинамике, описывающим, как электрические заряды взаимодействуют друг с другом.