Hay un estereotipo en la sociedad, segúnqué materia puede considerarse solo aquello que no solo existe realmente, sino que también es visible. Esta creencia es solo parcialmente cierta. Uno de los ejemplos más claros de materia invisible es el campo electrostático. Los campos magnéticos y eléctricos son un tipo especial de ello. Esto es bastante simple de verificar si consideramos el campo electrostático y sus características.
Ya en 1785, Sh.Coulomb descubrió y confirmó la ley sobre la fuerza de interacción de dos cuerpos puntuales con cargas eléctricas. Sin embargo, no quedó claro exactamente cómo se transmitió la exposición. Se llevaron a cabo una serie de experimentos, en particular, cuando las cargas se ubicaron en el vacío. La ley fue respetada. Esto sugiere que el medio intermedio habitual no es necesario para transferir energía. Posteriormente, J. Maxwell (basado en el trabajo de Faraday) descubrió un campo electrostático en el vacío. Resultó que el campo siempre existe alrededor de las cargas, independientemente del tipo de entorno, y garantiza su interacción.
Como el campo es material, "envía"Las fórmulas de Einstein y se propaga a la velocidad de la luz. El campo electrostático obtuvo su nombre debido al hecho de que es característico de las cargas inmóviles ("estático" - reposo, equilibrio). La fuerza descubierta por Coulomb se llama eléctrica. Describe la intensidad con la que el campo actúa sobre la carga introducida en él.
Una de las características que poseeEl campo electrostático es su intensidad. Indica el grado de interacción de las cargas puntuales. Para el estudio, se utiliza la llamada carga de prueba, cuya introducción en el campo no distorsiona la última. Por lo general, se toma igual a 1.6 * 10 en el grado de colgante -19. Si la tensión se denota con la letra "E", obtenemos:
E = F / Q,
donde F es la fuerza que afecta la unidad de carga Q (por ejemplo, prueba). El uso de la ley de Coulomb para los cálculos requiere tener en cuenta la constante dieléctrica del medio.
El campo electrostático afecta a cualquierel número de cargas, y esto crea un complejo sistema de interacciones. La fuerza del sistema se puede considerar desde el punto de vista de la superposición, por lo tanto, el efecto total del número N de cargas es la suma vectorial de todas las fuerzas de campo. Por cierto, el concepto de "línea de tensión" (un término conocido del curso de física escolar) surgió gracias a Faraday, quien describió esquemáticamente el campo con líneas en cada punto arbitrario que coincide con los vectores de intensidad del campo electrostático. En consecuencia, mientras más líneas de este tipo, más intensa es la fuerza. A diferencia de los campos electromagnéticos, en electrostática, las líneas de tensión no están cerradas. También vale la pena señalar que en los metales (y otros materiales conductores) no hay intensidad de campo debido a la acción contrarrestada del campo de los portadores de carga gratuita ubicados en la estructura de la red cristalina. De hecho, las fuerzas se igualan rápidamente, no hay corriente y las líneas de tensión no pueden penetrar en dicho conductor.
Además de las cantidades vectoriales, el campo se puede describirvalores escalares tomados en cada punto (caso ideal). En electrostática, estos valores caracterizan el potencial de campo. Podemos decir que corresponde a la energía potencial de una unidad de carga positiva en cualquier punto del campo. En consecuencia, la unidad de medida es el voltio. Está determinado por la relación entre la energía potencial de la sonda Q de carga y su valor, es decir, la sonda W / Q.
El potencial en sí es igual al trabajo realizado por las fuerzas del campo electrostático, moviendo la carga de un punto a otro, infinitamente distante.
