Пробный заряд
Пробный заряд — это небольшой положительный заряд, который помещают в точку электрического поля, чтобы определить действующую на него силу, напряжённость и потенциал поля.
Пробный заряд мысленно помещают в выбранную точку поля. На него действует электрическая сила. Направление этой силы принимают за направление вектора напряжённости: для положительного пробного заряда они совпадают.
Здесь \(\vec{E}\) — напряжённость поля, \(\vec{F}\) — сила, действующая на пробный заряд, а \(q_0\) — его заряд. Если требуется найти потенциал, используют отношение потенциальной энергии заряда к его величине: \(\varphi=\frac{W}{q_0}\). В идеальном определении пробный заряд стремится к очень малому значению, но не равен нулю: иначе измерить силу невозможно.
На пробный заряд \(q_0=2\cdot10^{-6}\ \text{Кл}\) действует сила \(F=0{,}01\ \text{Н}\). Напряжённость поля в этой точке равна \(E=F/q_0=5000\ \text{Н/Кл}\). Если заряд положительный, направление силы совпадает с направлением напряжённости.
Пробный заряд не является источником исследуемого поля и не обязан совпадать с зарядом тела, создающего поле. Кроме того, он должен быть малым, иначе его собственное поле заметно изменит распределение зарядов.
Почему пробный заряд выбирают очень малым?
Главное
- Пробный заряд — малый положительный заряд для исследования электрического поля.
- Напряжённость находят по формуле \(\vec{E}=\vec{F}/q_0\); направление \(\vec{E}\) совпадает с направлением силы на положительный пробный заряд.
- Пробный заряд не должен заметно искажать исследуемое поле.