- НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
- НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
-
векторная величина E, являющаяся осн. количеств. хар-кой электрич. поля; определяется отношением силы, действующей со стороны поля на электрич. заряд, к величине заряда (при этом заряд должен быть малым, чтобы не изменять ни величины, ни распределения тех зарядов, к-рые порождают исследуемое поле). В вакууме Н. э. п. удовлетворяет принципу суперпозиции, согласно к-рому полная напряжённость поля в точке равна геом. сумме напряжённостей полей, создаваемых отд. заряж, ч-цами. Для электростатич. поля Н. э. п. может быть представлена как градиент электрич. потенциала j:Е=-gradj.В системе СИ Н. э. п, измеряется в В/м.
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.
- НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
-
в классической электродинамике (E) - векторная характеристика электрич. поля, сила, действующая па покоящийся в данной системе отсчёта единичный олектрич. заряд. При этом предполагается, что внесение заряда (заряженного пробного тела) во внеш. поле E не изменяет такового. Иногда вместо H. э. п. говорят просто "электрич. поле". Размерность Н. э. п. в гауссовой системе - L-1/2M1/2T -1, в СИ - LMT-3I-1; единицей H. э. п. в СИ является вольт на метр (1 СГСЭ = 3.104 В/м). Распределение H. э. п. в пространстве обычно характеризуют с помощью семейства линий E (силовых линий электрич. поля), касательные к к-рьш в каждой точке совпадают с направлениями вектора E. Как и любое векторное поле, поле E разбивается на две составляющие: потенциальную ([E п) = 0, E п = - j е )и вихревую ( ЕB = 0, ЕB = [Am]). В частности, электрич. поле, создаваемое системой неподвижных зарядов, является чисто потенциальным. Электрич. поле излучения, в т. ч. поле E в поперечных эл.-магп. волнах, является чисто вихревым. Вместе с вектором магн. индукции В H. э. п. составляет единый 4-тензор электромагнитного поля. Поэтому чисто олектрич. поле данной системы зарядов существует лишь в "избранной" системе отсчёта, где заряды неподвижны. В др. инерцпальных системах отсчёта, перемещающихся относительно "избранной" с пост. скоростью u, возникает ещё и магнитное поле В' = = [uE]/, обусловленное появлением конвекц. токов j = ru/(r - плотность заряда в "избранной" системе).
Для характеристики полей в материальных средах помимо H. э. и. вводят ещё вектор поляризации среды Р е(E), равный дипольноту моменту единицы объёма. Обычно оба эти вектора объединяются в вектор электрической индукции, или электрич. смещения, D = E + + 4pPe. Источниками поля D являются свободные заряды (D = 4pr), источниками поля E - совокупность свободных (r) и связанных (r св) зарядов E = 4p(r + r св),= -.P е· В линейных средах, где Pe есть линейная ф-ция E, имеет место принцип суперпозиции, согласно к-рому поле, создаваемое суммой зарядов , равно векторной сумме полей, создаваемых парциальными зарядами .
В классич. электродинамике иногда вводят "естеств." значение H. о. п., E* кл = т2e с4/|е|3= 6·1015 СГСЭ, выражаемое через фундам. константы и равное приблизительно H. э. п. на поверхности заряж. тела, служащего классич. моделью электрона (заряд е= -4,8.10-10 СГСЭ, радиус r е=2,8·10-13 см). Однако в таких сильных полях становятся существенными квантовые эффекты; в квантовой электродинамике критич. значение H. э. п. для частицы с массой т и зарядом е равно E* кв = m2 с3/| е|. Работа по перемещению частицы в таком поле на расстояние комптоновской длины волны -l- = (2p/h)/mc равна энергии покоя частицы. Для электрона E* кв = 4,4·1013 СГСЭ; при Е> E* кв происходит эфф. рождение электронно-позитронных пар (см. Рождение пар). Отношение E* кв/E* кл - 1/137, т. е. равно постоянной тонкой структуры.
Для прецизионных измерений статич. и медленно изменяющихся электрич. полей обычно используют Штарка эффект. Повседневные рабочие измерения часто производят опосредованно, через значение прикладываемых напряжений или через величины наведённых эдс на зондах и щупах.
Лит. см. при ст. Электрическое поле.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.