هناك صورة نمطية في المجتمع ، وفقا لالأمر الذي يمكن اعتباره فقط ما ليس موجودًا بالفعل فحسب ، ولكن أيضًا مرئي. هذا الاعتقاد صحيح جزئيا فقط. واحد من أوضح الأمثلة على المواد غير المرئية هو الحقل الكهربائي. الحقول المغناطيسية والكهربائية هي نوع خاص منها. هذا بسيط جدًا للتحقق مما إذا كنا نعتبر الحقل الكهروستاتيكي وخصائصه.
في وقت مبكر من 1785 ، ش.اكتشف Coulomb وأثبت قانون قوة التفاعل بين جثتين من نقطة مع الشحنات الكهربائية. ومع ذلك ، بقي من غير الواضح بالضبط كيف تم نقل التعرض. تم إجراء عدد من التجارب ، على وجه الخصوص ، عندما كانت الشحنات موجودة في فراغ. تم احترام القانون. هذا يشير إلى أن الوسيطة المتوسطة المعتادة ليست ضرورية لنقل الطاقة. بعد ذلك ، اكتشف ج. ماكسويل (استنادًا إلى أعمال فاراداي) حقلًا كهروستاتيكيًا في فراغ. اتضح أن الحقل موجود دائمًا حول الرسوم ، بغض النظر عن نوع البيئة ، ويضمن تفاعلها.
بما أن الحقل مادة ، فإنه "يقدم"صيغ أينشتاين وينتشر بسرعة الضوء. حصل الحقل الإلكتروستاتي على اسمه نظرًا لحقيقة أنه يتميز بالشحنات بلا حراك ("الاستاتيكي" - الراحة والتوازن). القوة التي اكتشفها كولوم تسمى الكهرباء. وهو يصف الشدة التي يتصرف بها الحقل بناءً على الشحنة التي يتم إدخالها فيه.
Одна из характеристик, которой обладает الحقل الكهربائي هو شدته. يشير إلى درجة تفاعل رسوم النقطة. بالنسبة للدراسة ، يتم استخدام رسوم الاختبار المزعومة ، والتي لا يؤدي إدخالها إلى الحقل إلى تشويه الأخير. عادة ما يؤخذ على قدم المساواة إلى 1.6 * 10 في درجة -19 قلادة. إذا تم الإشارة إلى التوتر بالحرف "E" ، فسنحصل على:
E = F / Q ،
حيث F هي القوة التي تؤثر على شحنة الوحدة Q (على سبيل المثال ، اختبار). يتطلب استخدام قانون Coulomb لإجراء العمليات الحسابية ثابت العازل للوسيط.
الحقل الكهربائي يؤثر على أيعدد الرسوم ، وهذا يخلق نظام معقد من التفاعلات. يمكن اعتبار شدة النظام من وجهة نظر التراكب ، وبالتالي ، فإن التأثير الكلي لعدد N من الشحنات هو مجموع المتجه لجميع شدة المجال. بالمناسبة ، نشأ مفهوم "خط التوتر" (وهو مصطلح معروف في دورة الفيزياء المدرسية) بفضل فاراداي ، الذي صور بشكل تخطيطي الحقل مع خطوط في كل نقطة تعسفية تتزامن مع متجهات شدة المجال الكهروستاتيكي. تبعا لذلك ، كلما كانت هذه الخطوط أكثر ، كلما زادت القوة. على عكس الحقول الكهرومغناطيسية ، في الكهرباء الساكنة ، خطوط التوتر غير مغلقة. تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في المعادن (وغيرها من المواد الموصلة) لا توجد شدة في المجال نظرًا للعمل المضاد الموجه في مجال حاملات الشحن المجاني الموجودة في هيكل الشبكة البلورية. في الواقع ، تتساوى القوى بسرعة ، لا يوجد تيار ، ولا يمكن لخطوط التوتر أن تخترق مثل هذا الموصل.
بالإضافة إلى كميات المتجهات ، يمكن وصف الحقلالقيم العددية التي اتخذت في كل (حالة مثالية) نقطة. في الكهرباء الساكنة ، تميز هذه القيم إمكانات الحقل. يمكننا أن نقول أنه يتوافق مع الطاقة الكامنة لشحنة موجبة وحدة في أي نقطة في هذا المجال. وفقا لذلك ، وحدة القياس هي فولت. يتم تحديده بواسطة نسبة الطاقة الكامنة لشحن Q-probe إلى قيمتها ، أي W / Q-probe.
الإمكانات نفسها تساوي العمل الذي تقوم به قوى الحقل الإلكتروستاتيكي ، حيث تقوم بنقل الشحنة من نقطة إلى أخرى ، بعيدة بشكل لا نهائي.
