Электрическое поле - векторное поле, определяющее силовое воздействие на заряж. частицы, не зависящее от их
скоростей. Э. п. является одной из компонент единого электромагнитного поля.
В электродинамич. вакууме
свойства Э. п. полностью описываются напряжённостью электрического поля Е
(t, r).
Сила, действующая на заряд
q со стороны Э.п., равна F=qE. Кроме того, на движущийся
заряд действует ещё и сила со стороны магнитного поля (см. Лоренца
сила).
Различают потенциальную
Ер и вихревую (соленоидаль-ную) Es
компоненты Э.п. (E=Ep + Es). Источником
по-тенц. полей являются заряды:
где r- плотность электрич.
заряда.
Вихревая составляющая Э.п.
возникает при изменении во времени магн. поля:
где В- магнитной
индукции вектор.
При макроскопич. описании
эл--магн. явлений в материальных средах силовой характеристикой Э. п. остаётся
вектор напряжённости E( t,r), являющийся результатом усреднения
по физически малому объёму и характерным временам микропульсаций вакуумного
Э.п. е(Е=<е>) (см. Лоренца - Максвелла
уравнения). Другой усреднённой характеристикой Э. п. в среде является вектор
электрической индукции D( t, r) = E+4pP,
где Р-плотность электрич. дипольного момента среды. Связь между
D и Е устанавливается материальным ур-нием - в общем
случае интегральным нелинейным соотношением. В приближении слабых полей, когда
нелинейными эффектами можно пренебречь, материальное ур-ние имеет вид
где интегрирование производится
по объёму светового конуса
-комплексный тензор диэлектрической проницаемости (a, b=1, 2, 3). Для
гармонических ехр(iwt - ikr)-процессов материальное
ур-ние упрощается:
где зависимости тензора
диэлектрич. проницаемости среды e(w, k)от циклич. частоты со
и волнового вектора k определяют соответственно временную и пространственную
дисперсии среды.
В СИ вектор индукции D вводится и для вакуума: D = e0E, где e0-электрич. проницаемость вакуума; однако двухвекторное описание Э.п. в вакууме не является физически содержательным.
М. А. Миллер, Г. В. Пермитин.
|
|
 |
