электрическое поле

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ -векторное поле, определяющее силовое воздействие на заряж. частицы, не зависящее от их скоростей. Э. п. является одной из компонент единого электромагнитного поля.

В электродинамич. вакууме свойства Э. п. полностью описываются напряжённостью электрического поля Е (t, r).

Сила, действующая на заряд q со стороны Э.п., равна F=qE. Кроме того, на движущийся заряд действует ещё и сила со стороны магнитного поля (см. Лоренца сила).

Различают потенциальную Е_р и вихревую (соленоидаль-ную) E_s компоненты Э.п. (E=E_p + E_s). Источником по-тенц. полей являются заряды:

где r- плотность электрич. заряда.

Вихревая составляющая Э.п. возникает при изменении во времени магн. поля:

где В- магнитной индукции вектор.

При макроскопич. описании эл--магн. явлений в материальных средах силовой характеристикой Э. п. остаётся вектор напряжённости E( t,r), являющийся результатом усреднения по физически малому объёму и характерным временам микропульсаций вакуумного Э.п. е(Е=<е>) (см. Лоренца - Максвелла уравнения). Другой усреднённой характеристикой Э. п. в среде является вектор электрической индукции D( t, r) = E+4pP, где Р-плотность электрич. дипольного момента среды. Связь между D и Е устанавливается материальным ур-нием - в общем случае интегральным нелинейным соотношением. В приближении слабых полей, когда нелинейными эффектами можно пренебречь, материальное ур-ние имеет вид

где интегрирование производится по объёму светового конуса -комплексный тензор диэлектрической проницаемости (a, b=1, 2, 3). Для гармонических ехр(iwt - ikr)-процессов материальное ур-ние упрощается:

где зависимости тензора диэлектрич. проницаемости среды e(w, k)от циклич. частоты со и волнового вектора k определяют соответственно временную и пространственную дисперсии среды.

В СИ вектор индукции D вводится и для вакуума: D = e₀E, где e₀-электрич. проницаемость вакуума; однако двухвекторное описание Э.п. в вакууме не является физически содержательным. М. А. Миллер, Г. В. Пермитин.

   <<      Предметный указатель      >>