Принцип суперпозиции электростатических полей.

Если электрическое поле создано одним точечным зарядом q, то напряженность этого поля в какой-либо точке, отстоящей на расстоянии r от заряда равна, согласно закону Кулона:

и направлена вдоль прямой, соединяющей заряд с этой точкой. Таким образом, напряженность поля точечного заряда изменяется по мере удаления от заряда обратно пропорционально квадрату расстояния. При положительном заряде q поле направлено вдоль радиуса от заряда, при отрицательном q – вдоль радиуса по направлению к заряду. Посмотрим, чему равна напряженность поля, вызванного двумя точечными зарядами q₁ и q₂. Пусть E₁ - напряженность поля в некоторой точке А, вызванная зарядом q₁ (когда заряд q₂ удален), а E₂ – напряженность в той же точке, вызванная зарядом q₂ (когда удален заряд q₁). Эти величины определяются по формулам:

Опыт показывает, что при совместном действии обоих зарядов напряженность поля в точке А может быть найдена по правилу параллелограмма:

если из точкиАотложить отрезки, изображающие по модулю и по направлению напряженности E₁ и E₂, и на этих отрезках, как на сторонах построить параллелограмм, то напряженность E результирующего поля по модулю и направлению представится диагональю этого параллелограмма.

Правило сложения напряженностей полей аналогично правилу сложения сил в механике. Так же как и в механике, применимость правила параллелограмма означает независимость действия электрических полей. Последовательно применяя правило параллелограмма, можно вычислить напряженность поля не только двух. Но и какого угодно числа точечных зарядов.

Напряженность поля системы зарядов в данной точке равна геометрической (векторной) сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности:

Это утверждение называется принципом суперпозиции электростатических полей.

Справочная информация:

Линии напряженности – линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с вектором напряженности электростатического поля в этой точке.

Линии напряженности не пересекаются.

Положительный заряд является источником линий напряженности; отрицательный заряд является стоком линий напряженности.

Модуль вектора напряженности пропорционален степени сгущения линий напряженности электростатического поля. Электрическое поле, векторы напряженности которого одинаковы во всех точках пространства, называется однородным.