§ 46. Ліни напруженості електричного поля

Електричне поле не можна описувати так, як ми звикли описувати звичні нам речовинні тіла. Про поле не можна сказати, що воно має певну будову, що воно складається з якихось частин. І все-таки його символічно «зображають» так, що можна «за зовнішнім виглядом» відрізняти поля, створювані одними зарядами, від полів інших зарядів. Як же це роблять? _

У кожній точці електричного поля вектор напруженості Е має певні значення і напрям. Отже, електричне поле можна графічно зобразити за допомогою векторів напруженостей. Проте такий спосіб незручний. У випадку складних полів вектори напруженостей накладаються один на одного і утворюється заплутана картина. Вона буде наочнішою, якщо зобразити електричне поле за допомогою ліній напруженості. Лінії напруженості проводять в електричному полі так, щоб у кожній її точці вектор напруженості був спрямований по дотичній (мал. 93). За напрям ліній напруженості взято такий, який збігається з напрямом векторів напруженості в кожній точці цих ліній. Оскільки напруженість у кожній точці поля має лише один напрям, то лінії напруженості ніде не перетинаються. Вважають, що лінії напруженості завжди починаються на поверхні позитивно зарядженого тіла і закінчуються на поверхні негативно зарядженого; вони є незамкнутими лініями. Лінії напруженості реально не існують, це лише засіб наочного зображення поля.

Якщо знати напруженість електричного поля, то можна побудувати і лінії напруженості цього поля. Проте у випадку заряджених тіл складної форми такі обчислення також складні. Значно простіше визначити розташування ліній напруженості дослідним шляхом. Для цього у скляну ванну чи кювету наливають рідкий діелектрик (наприклад, касторове масло або вазелін) і насипають в рідину трохи манної крупи, тальку, хініну або дрібно настриженого волосся. Опускаючи у ванну різні за формою електроди і заряджаючи їх, спостерігають

орієнтацію завислих частинок уздовж ліній напруженості. Таку картину легко спроектувати на екран. На малюнку 94 показано приклади ліній напруженості електричного поля позитивно і негативно заряджених кульок.

Скориставшись описаною методикою, можна дослідити розташування ліній напруженості в різноманітних електричних полях. Це

Мал. 93