Номер 8, страница 110 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

8. Как опытным путём определить направление напряжённости электрического поля?

Решение

Для того чтобы экспериментально определить направление напряжённости электрического поля, необходимо воспользоваться определением этого понятия. Напряжённость электрического поля ($\vec{E}$) — это силовая характеристика поля, которая определяется как отношение силы ($\vec{F}$), действующей на помещённый в данную точку поля пробный положительный заряд ($q_0$), к величине этого заряда.

Математически это выражается формулой:

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

Из данной формулы следует, что вектор напряжённости $\vec{E}$ всегда сонаправлен с вектором силы $\vec{F}$, которая действует на положительный пробный заряд. Пробным зарядом называют точечный заряд, который настолько мал, что не вносит заметных искажений в исследуемое поле.

На основе этого можно предложить следующий опыт:

1. Взять очень лёгкий предмет, например, маленький шарик из сердцевины бузины, пенопласта или кусочек фольги.
2. Подвесить этот шарик на длинной, тонкой, непроводящей (диэлектрической) нити, например, на шёлковой нити.
3. Зарядить шарик положительным зарядом. Это можно сделать, прикоснувшись к нему телом, имеющим известный положительный заряд (например, стеклянной палочкой, потёртой о шёлк). Теперь у нас есть модель положительного пробного заряда.
4. Поместить этот подвешенный пробный заряд в ту точку пространства, где необходимо определить направление напряжённости поля.
5. Под действием сил электрического поля шарик отклонится от своего вертикального положения равновесия.
6. Направление, в котором отклонится положительно заряженный шарик, и будет являться направлением вектора силы, действующей на него, а следовательно, и направлением вектора напряжённости электрического поля в данной точке.

Ответ: Для экспериментального определения направления напряжённости электрического поля нужно в исследуемую точку поместить положительный пробный заряд (например, небольшой положительно заряженный шарик, подвешенный на диэлектрической нити) и определить направление действующей на него силы (по направлению его смещения). Это направление и будет направлением вектора напряжённости электрического поля.