Page 25 - 6376
P. 25
напруженість = + + ⋯ , де – напруженість поля заряду і т.д. Тоді можна
1
1
1
2
записати, використовуючи формулу 10 :
= + + ⋯ = + + ⋯ == − − d − ⋯ = −,
1
2
1
2
1
2
де = , тобто принцип суперпозиції виявляється справедливим і для потенціалу. Таким
чином, потенціал системи нерухомих точкових зарядів
1
= , (12)
4 0
де – відстань від точкового заряду до точки поля яка нас цікавить. Тут також довільна
стала відкинута. Це повністю відповідає тому факту, що будь-яка реальна система зарядів
обмежена в просторі, тому її потенціал на нескінченності можна прийняти рівним нулю.
Якщо заряди, які утворюють систему, розподілені неперервно, то, зазвичай, ми
вважаємо, що кожний елементарний об’єм містить «точковий заряд» , де – об’ємна
густина заряду у місці знаходження об’єму . З врахуванням цього формула (12)
запишеться:
1
= , (13)
4 0
де інтегрування проводиться або по всьому просторі, або по тій її частині, яка містить
заряди. Якщо заряди розміщені тільки на поверхні , то
1
= , (14)
4 0
де – поверхнева густина заряду; – елемент поверхні . Аналогічний вираз буде і в тому
випадку, коли заряди розподілені лінійно.
Отже, знаючи розподіл зарядів (дискретний, неперервний), ми можемо в принципі
знайти потенціал поля будь-якої системи.
21.5. Зв’язок між потенціалом і вектором напруженості електричного поля.
Електричне поле, як відомо, повністю описується векторною функцією . Знаючи її, ми
можемо знайти силу, яка діє на заряд який нас цікавить у будь-якій точці поля, обчислити
роботу сил поля при довільному переміщенні заряду і ін. Що ж дає введення потенціалу?