НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКОГО ПО́ЛЯ

НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКОГО ПО́ЛЯ, век­тор­ная фи­зич. ве­ли­чи­на $E$, си­ло­вая ха­рак­те­ри­сти­ка элек­трич. по­ля, чис­лен­но рав­ная от­но­ше­нию си­лы $F$, дей­ст­вую­щей со сто­ро­ны по­ля на проб­ный элек­трич. за­ряд, по­ме­щён­ный в дан­ную точ­ку по­ля, к ве­ли­чи­не это­го за­ря­да $q$: $E=F/q$. Проб­ный за­ряд $q$ дол­жен быть дос­та­точ­но мал, что­бы его элек­трич. по­ле не из­ме­ня­ло рас­по­ло­же­ния за­ря­дов, соз­даю­щих ис­сле­дуе­мое по­ле. На­прав­ле­ние $E$ сов­па­да­ет с на­прав­ле­ни­ем си­лы, дей­ст­вую­щей на по­ло­жи­тель­ный проб­ный за­ряд. Элек­трич. по­ле за­да­ёт­ся рас­пре­де­ле­ни­ем век­то­ров $E$ в ка­ж­дой точ­ке про­стран­ст­ва, по­это­му вме­сто тер­ми­на «Н. э. п.» час­то упот­реб­ля­ют тер­мин «элек­три­че­ское по­ле». Рас­пре­де­ле­ние Н. э. п. в про­стран­ст­ве обыч­но ха­рак­те­ри­зу­ют с по­мо­щью си­ло­вых ли­ний элек­трич. по­ля – ли­ний, ка­са­тель­ные к ко­то­рым в ка­ж­дой точ­ке сов­па­да­ют с на­прав­ле­ни­ем век­то­ра $E$. Си­ло­вые ли­нии элек­трич. по­ля про­во­дят так, что­бы чис­ло си­ло­вых ли­ний, про­хо­дя­щих че­рез еди­нич­ную по­верх­ность, пер­пен­ди­ку­ляр­ную к си­ло­вым ли­ни­ям, бы­ло про­пор­цио­наль­но мо­ду­лю $E$ вбли­зи дан­ной точ­ки. Н. э. п. удов­ле­тво­ря­ет прин­ци­пу су­пер­по­зи­ции, со­глас­но ко­то­ро­му Н. э. п. со­во­куп­но­сти за­ря­дов в не­ко­то­рой точ­ке рав­на гео­мет­рич. сум­ме на­пря­жён­но­стей по­лей, соз­да­вае­мых отд. за­ря­да­ми.

На­пря­жён­ность $E$ мож­но раз­ло­жить на по­тен­ци­аль­ную $E_п$ и вих­ре­вую (со­ле­нои­даль­ную) $E_в$ ком­по­нен­ты (см. Мак­свел­ла урав­не­ния). Для по­тен­ци­аль­ной ком­по­нен­ты: $\text{rot}\:E_п=0,\; E_n=-\text{grad}\:\varphi$,  где $\varphi$  – элек­трич. по­тен­ци­ал. Для вих­ре­вой ком­по­нен­ты: $\text{div}\:E_в=0$, $E_в=–𝜕A/𝜕t$, где $A$ – век­тор­ный по­тен­ци­ал. $E_п$ со­зда­ёт­ся элек­трич. за­ря­да­ми, и со­от­вет­ст­вую­щие ей си­ло­вые ли­нии на­чи­на­ют­ся на по­ло­жи­тель­ных и за­кан­чи­ва­ют­ся на от­ри­ца­тель­ных элек­трич. за­ря­дах. Так, напр., элек­тро­ста­тич. по­ле (элек­трич. по­ле не­под­виж­ных элек­трич. за­ря­дов) име­ет толь­ко по­тен­ци­аль­ную ком­по­нен­ту. Компонента $E_в$ воз­ни­ка­ет при из­ме­не­нии во вре­ме­ни век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции $B$, и со­от­вет­ст­вую­щие ей си­ло­вые ли­нии яв­ля­ют­ся замк­ну­ты­ми. Напр., элек­трич. по­ле сво­бод­но рас­про­стра­няю­щей­ся элек­тро­маг­нит­ной вол­ны име­ет толь­ко вих­ре­вую ком­по­нен­ту. Под Н. э. п. в сре­де по­ни­ма­ют Н. э. п., ус­ред­нён­ную по фи­зи­че­ски ма­ло­му объ­ё­му (со­дер­жа­ще­му боль­шое чис­ло ато­мов сре­ды, но од­но­род­но­му по фи­зич. свой­ст­вам).

Еди­ни­ца из­ме­ре­ния Н. э. п. в СИ – вольт на метр (В/м).