Що таке електростатика дослідження?
Концепція електричного поля була введена Майклом Фарадеєм. Електричне поле створюється зарядженим тілом в просторі, що його оточує, і призводить до сили, що здійснюється на будь-які інші заряди, розміщені всередині поля. Електричне поле діє між двома зарядами так само, як гравітаційне поле діє між двома масами, і, як і воно, простягається до нескінченності і показує зворотне квадратне відношення до відстані. Однак є одна важлива різниця. Гравітація завжди діє в притягненні, притягуючи дві маси разом, тоді як електричне поле може призвести або до притягнення, або до відштовхування. Оскільки великі тіла, такі як планети, зазвичай не несуть чистого заряду, електричне поле на відстані зазвичай дорівнює нулю. Таким чином, гравітація є домінуючою силою на відстані у Всесвіті, незважаючи на те, що вона набагато слабша.
Електричне поле зазвичай варіюється в просторі, і його сила в будь-якій точці визначається як сила (на одиницю заряду), яка відчувалася б стаціонарним, незначним зарядом, якщо б вона була розміщена в цій точці. Концептуальний заряд, який називається "випробувальним зарядом", повинен бути зникаючо малим, щоб запобігти тому, що його власне електричне поле порушує головне поле, а також повинен бути стаціонарним, щоб запобігти впливу магнітних полів. Оскільки електричне поле визначається з точки зору сили, а сила є вектором, що має як величину, так і напрямок, то випливає, що електричне поле є векторним полем.
Вивчення електричних полів, створених стаціонарними зарядами, називається електростатикою. Поле може бути візуалізовано набором уявних ліній, напрямок яких в будь-якій точці однаковий з напрямком поля. Ця концепція була введена Фарадеєм, термін якого «лінії сили» ще іноді використовується. Лінії поля є шляхами, які позитивно-точковий заряд прагне зробити, оскільки він був змушений рухатися всередині поля; однак вони є уявною концепцією без фізичного існування, і поле пронизує весь проміжок між лініями. Полеві лінії, що виникають з стаціонарних зарядів, мають кілька ключових властивостей: по-перше, що вони походять з позитивних зарядів і закінчуються з негативними зарядами; по-друге, що вони повинні входити в будь-який хороший провідник за правими кутами, і, по-третє, що вони ніколи не можуть перетинатися або закриватися на себе.
Вивчення електричних полів, створених стаціонарними зарядами, називається електростатикою.