Електростатика

Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля E, який визначається як сила, що діє на одиничний заряд, та вектор електричної індукції D .

У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називають електростатичним полем.

Розділ фізики, який вивчає розподіл статичного електричного поля в просторі, називається електростатикою.

Створення електричного поля

Електричне поле створюється зарядженими тілами, зокрема зарядженими елементарними частинками. Таке поле є потенціальним. Його напруженість визначається законом Кулона. Силові лінії потенціального електричного поля починаються і закінчуються на зарядах або виходять на нескінченність. Потенціальне електричне поле описують електростатичним потенціалом φ:

За законом електромагнітної індукції електричне поле створюється також змінним магнітним полем. Таке електричне поле - вихрове. Силові лінії вихрового електричного поля замкнені. Зокрема, вихрове електричне поле є складовою електромагнітної хвилі.

Аналогічно, змінне електричне поле породжує магнітне поле.

Енергія електричного поля

Електричне поле викликає переміщення вільних зарядів і може виконувати роботу, а це значить, що воно має енергію.

Енергія електричного поля системи заряджених провідників із зарядами дорівнює

,

де — потенціали провідників.

Термодинамічні потенціали

Відклик термодинамічної системи на прикладене зовнішнє електричне поле описується термодинамічними потенціалами. Наприклад, вільна енергія одиниці об'єму має вигляд у системі одиниць СГСГ

Таким чином, напруженість електричного можна визначити через часткову похідну вільної енергії по електричній індукції при сталій температурі.

Список використаної літератури

1. Боргман, «Основания учения об электрических и магнитных явлениях» (т. I);
2. Гончаренко С. У. Фізика: Основні закони і формули.. — К.: Либідь, 1996. — 47 с.
3. І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик (2006). Загальний курс фізики: Навчальний посібник у 3-х т. Т.2. Електрика і магнетизм. Київ: Техніка.
4. Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Електрика і магнетизм // Загальний курс фізики. — К.: Техніка, 2006. — Т. 2. — 456 с.
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. (1974). Теоретическая физика. т. ІІ. Теория поля. Москва: Наука.
6. Сивухин Д. В. Электричество // Общий курс физики. — М.: Физматлит, 2009. — Т. 3. — 656 с.
7. Сивухин Д.В. (1977). Общий курс физики. т III. Электричество. Москва: Наука.
8. Сивухин Д.В. (1977). Общий курс физики. т III. Электричество. Москва: Наука.
9. Физическая энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 703 с.
10. Фріш С. Е., Тіморєва А. В. Електричні і електромагнітні явища // Курс загальної фізики. — К.: Радянська школа, 1953. — Т. 2. — 496 с.