Электрическое поле точечного заряда.

Отличительной чертой электростатического поля является потенциальный характер его. Потенциал поля в какой-либо точке пространства равен работе, затраченной на перемещение единичного заряда из бесконечности в данную точку поля. Потенциал в полной мере характеризует запас энергии в соответствующей точке. Разность потенциалов двух точек поля, т. е. работа, необ­ходимая для перемещения единичного заряда из одной точки поля в другую, называется напряжением. Для электростатического поля характерно, что на перемещение в нем заряда по замкнутой траектории энергия не затрачивает­ся, так как начальная и конечная точки этой траектории совпадают и разность потенциалов между ними равна нулю.

Удаленные друг от друга электрические заряды взаимодействуют между собой (притягиваются или отталкиваются). Возникает вопрос: каким образом осуществляется это взаимодействие при отсутствии материального тела между ними? Какой же материальный носитель взаимодействия между ними? Таким носителем является электрическое поле.

При возрастании электрического заряда тела увеличивается напряженность электрического поля в окружающем пространстве и потенциал заряженного тела. Физические тела обладают свойством накапливать заряды, обладают емкостью по отношению к зарядам. Электрическая емкость тела C определяется отношением электрического заряда q к его потенциалу U.

С=q\U

Тела, имеющие свободные носители электрических зарядов (электроны), способны проводить электрический ток, они называются проводниками электричества. В других телах свободные заряды отсутствуют, т.е. они тесно связаны друг с другом. Такие тела электрический ток не проводят и называются диэлектриками или изоляторами.

В технике широко применяются конденсаторы, состоящие из двух проводящих тел, разделенных слоем диэлектрика. Емкость конденсатора определяется отношением заряда одного из электродов к разности потенциалов между ними.

В электрическом поле частицы диэлектрика поляризуются, т.е. приобретают свойства диполей и располагаются вдоль силовых линий поля. По этой же причине к заряженному телу притягиваются легкие предметы - клочки бумаги, пылинки, кусочки фольги. Под действием поля эти предметы приобретают дипольный момент, а затем уже втягиваются в область, где напряженность поля больше, т.е. ближе к наэлектризованному телу.

Эта поляризация приводит к уменьшению напряженности электрического поля между пластинами конденсатора а, значит, к увеличению емкости конденсатора. Отсюда можно сделать очень важный вывод, что всякое изменение вещества, находящегося между обкладками конденсатора, влияет на его емкость.