Естествознание

Наэлектризуем металлический шар на изолирующей подставке и легкий шарик на нити (назовем его пробным шариком). Перенося его в различные точки пространства вокруг большого шара, можно сделать вывод: в каждой точке пространства вокруг наэлектризованного тела обнаруживается сила, действующая на пробный шарик. Это проявляется в том, что он отклоняется от вертикали. По мере удаления от заряженного шара пробный шарик будет отклоняться все слабее, следовательно, сила становится все меньше.

Для следующего опыта возьмем стальной шарик, ровное стекло и сильный магнит. Расположим стекло так, чтобы шарик с него не скатывался. Приблизим магнит к шарику сверху, и он незамедлительно покатится по стеклу, стремясь приблизиться к магниту. Лишь действие силы тяжести не даст шарику оторваться от стекла. Но, если магнит приблизить сильнее, то шарик, подлетев вверх, прилипнет к магниту и повиснет на нем. В этом опыте мы также обнаружили, что в каждой точке пространства вокруг намагниченного тела обнаруживается сила, действующая на пробный стальной шарик.

Обобщая результаты опытов, можно сказать: в каждой точке пространства вокруг наэлектризованных (намагниченных) тел существует так называемое силовое поле, способное воздействовать на другие заряженные (намагниченные) тела. Магнитное поле мы подробно изучим в 11 теме, а сейчас рассмотрим электрическое поле.

Электрическое поле - понятие, которым мы выражаем способность пространства вокруг наэлектризованного тела воздействовать на другие заряженные тела. Познакомимся с одним из методов изучения полей - методом силовых линий.

Проведем опыт. Нам потребуются два металлических шара на изолирующих подставках, а также игла, тоже укрепленная на подставке. Расположим шары на расстоянии 20-30 см друг от друга, а между ними - подставку с иглой. Уравновесим на ней сухую деревянную щепку. Наэлектризовав шары разноименно, мы увидим, что щепка развернется так, чтобы находиться на прямой, соединяющей эти шары (верхний рисунок).

Помещая иглу с щепкой в различные точки пространства вокруг шаров, заметим, что она занимает такие положения, которые "ложатся" на некоторые мысленно проведенные дугообразные линии, соединяющие эти шары. Вид сверху на шары и щепку показан на рисунке справа.

Если над сильно наэлектризованными шарами поместить стекло и посыпать его мелко стриженным волосом, то на стекле получится картина, изображенная на рисунках ниже. Слева показана теневая проекция одноименно заряженных шаров, а справа - разноименно заряженных, как в опыте со щепкой.

Графическое изображение силовых линий поля - это лишь один из методов описания полей. Поэтому не следует думать, что силовые линии действительно существуют. Они подобны кристаллической решетке, которая тоже не находится внутри тел, как и силовые линии - внутри поля.