Главни задатак из одељка електростатикаје формулисан на следећи начин: за дату расподелу у простору и величину електричних наелектрисања (извори поља) одредите вредност вектора интензитета Е у свим тачкама поља. Решење овог проблема могуће је на основу таквог концепта као што је принцип суперпозиције електричних поља (принцип независности деловања електричних поља): јачина било ког електричног поља система наелектрисања биће једнака геометријски збир јачина поља које ствара сваки од наелектрисања.
Набоји који стварају електростатичко поље могу се дистрибуирати у простору дискретно или континуирано. У првом случају јачина поља је:
н
Е = Σ Еи₃
и = т,
где је Еи интензитет у одређеној тачки у простору поља створеног једним и-им наелектрисањем система, а н укупан број дисперзних наелектрисања која су део система.
Пример решавања проблема који се заснива напринцип суперпозиције електричних поља. Дакле, за одређивање јачине електростатичког поља, које се ствара у вакууму непокретним тачкастим набојима к₁, к₂, ..., кн, користимо формулу:
н
Е = (1 / 4πε₀) Σ (ки / р³и) ри
и = т,
где је ри радијус вектор извучен из тачкастог наелектрисања ки у разматрану тачку поља.
Дајмо још један пример. Одређивање јачине електростатичког поља које у вакууму ствара електрични дипол.
Електрични дипол - систем од два идентичнау апсолутној вредности и истовремено наелектрисања супротног предзнака к> 0 и –к, растојање И између којих је релативно мало у поређењу са растојањем тачака које се разматрају. Диполни крак зваће се вектор л, који је усмерен дуж осе дипола на позитивни набој из негативног и нумерички је једнак растојању И између њих. Вектор пₑ = кл је електрични диполни моменат (електрични диполни моменат).
Снага Е диполног поља у било којој тачки:
Е = ЕЈ + ЕЈ,
где су Е₊ и Е₋ јачине поља електричних наелектрисања к и –к.
Тако ће у тачки А, која се налази на оси дипола, јачина поља дипола у вакууму бити
Е = (1 / 4πε₀) (2пₑ / р³)
У тачки Б, која се налази на окомици обновљеној на осу дипола из њене средине:
Е = (1 / 4πε₀) (пₑ / р³)
У произвољној тачки М, довољно удаљеној од дипола (р≥л), модул снаге поља је
Е = (1/4πε₀) (пₑ / р³) √3цосϑ + 1
Поред тога, принцип суперпозиције електричних поља састоји се од две изјаве:
Дакле, принцип суперпозиције електричних поља омогућава нам да дођемо до једне важне изјаве.
Као што знате, закон универзалне гравитацијеважи не само за масе тачака, већ и за куглице са сферно симетричном расподелом масе (посебно за куглу и тачку масе); тада је р растојање између центара куглица (од тачкасте масе до центра лопте). Ова чињеница следи из математичког облика закона универзалне гравитације и принципа суперпозиције.
Пошто формула за Кулонов закон има истуструктура, као закон универзалне гравитације, а за Кулонову силу је такође испуњен принцип суперпозиције поља, може се извући сличан закључак: према Кулоновом закону две наелектрисане кугле (тачкасти набој лоптом) ће међусобно делују, под условом да лопте имају сферно симетричну расподелу наелектрисања; вредност р ће у овом случају бити растојање између центара куглица (од тачкастог наелектрисања до лопте).
Због тога ће јачина поља наелектрисане лопте бити изван лопте као и тачкасти набој.
Али у електростатици, за разлику од гравитације, саМорате бити опрезни код таквог концепта као што је суперпозиција поља. На пример, када се позитивно наелектрисане металне куглице приближе једна другој, сферна симетрија ће бити прекинута: позитивни набоји, који се међусобно одбијају, тежиће најудаљенијим деловима куглица један од другог (центри позитивних наелектрисања биће удаљенији један од другог центри куглица). Због тога ће одбојна сила куглица у овом случају бити мања од вредности која ће се добити из Куломовог закона заменом растојања између центара уместо р.
