Напряжённость электрического поля — это физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке пространства. Она определяется как отношение силы, действующей на пробный положительный заряд, к величине этого заряда: E = F/q.
Формулы напряжённости
Общая формула: E = F/q, где F — сила в ньютонах (Н), q — заряд в кулонах (Кл). Единица напряжённости — вольт на метр (В/м) или ньютон на кулон (Н/Кл).
Поле точечного заряда: E = k·q/r², где k = 8,988×10⁹ Н·м²/Кл² — константа Кулона, r — расстояние от заряда до точки наблюдения.
Поток электрического поля
Поток электрического поля через поверхность: Φ = E·S·cos(α), где S — площадь поверхности, α — угол между вектором E и нормалью к поверхности. По теореме Гаусса, полный поток через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключённых внутри зарядов, делённой на ε₀.
Применение
Напряжённость электрического поля используется в расчётах конденсаторов (E = U/d), при анализе движения заряженных частиц в ускорителях, в задачах на закон Кулона и теорему Гаусса.
