Подобным же образом можно вычислить и напряженность поля, созданного большим протяженным заряженным телом. Для этого нужно мысленно разбить это тело на малые части и каждую часть принять за точечный заряд, а затем сложить по правилу параллелограмма созданные этими частями заряда напряженности. При этом, однако, вычисления могут оказаться очень сложными.
Рис. 30. Напряженность поля двух точечных зарядов
39
Напомним, что с направленными величинами, складывающимися по правилу параллелограмма, мы уже встречались в томе I (сила, скорость, ускорение и т. д.). Мы назвали их векторами. Мы видим, что напряженность электрического поля есть вектор.
?15.1. Какая сила действует на положительный заряд 30 нКл, находящийся на расстоянии 15 см от отрицательного заряда —40 нКл и на расстоянии 10 см от положительного заряда 20 нКл? Расстояние между вторым и третьим зарядами равно 20 см. При решении задачи воспользуйтесь циркулем и линейкой.
§ 16. Электрическое поле в диэлектриках и в проводниках.
Само собой разумеется, что электрическое поле может существовать не только в вакууме, но и внутри вещества, ибо электрические силы могут действовать и внутри различных тел. При этом, однако, надо иметь в виду существенное различие между проводниками и диэлектриками. В проводнике имеются электрические заряды, свободно перемещающиеся под действием электрических сил. В диэлектрике же движение зарядов под действием электрических сил происходить не может. Поэтому, если в проводнике возникло электрическое поле, то свободные заряды проводника придут в движение под действием этого поля, т. е. через проводник будет идти электрический ток.
В гл. III мы ознакомимся с условиями поддержания длительного электрического тока в проводнике. Но в опытах с зарядкой отдельных проводников мы не наблюдаем длительного тока, т. е. заряды на проводнике после некоторых перемещений приходят в состояние равновесия. Равновесие будет достигнуто, когда заряды распределятся по проводнику таким образом, чтобы создаваемое ими внутри проводника электрическое поле как раз компенсировало внешнее поле, вызвавшее перемещение зарядов. Пока такая компенсация не наступила, электрические заряды, благодаря их подвижности в проводнике, будут продолжать движение. Таким образом, при равновесии зарядов напряженность электрического поля в проводнике равна нулю, т. е. электрическое поле в проводнике отсутствует. далее