A. Поток напряженности

Поток вектора напряженности электростатического поля

Введем понятие потока N вектора напряженности \(~\vec E\) сквозь некоторую поверхность площадью S. Пусть плоская поверхность площадью S находится в однородном электростатическом поле \(~\vec E\) (рис. 1). Вектор \(~\vec n\) — нормаль к поверхности. Угол между направлением линий напряженности и нормалью равен α. Потоком N вектора напряженности \(~\vec E\) через поверхность площадью S называют физическую скалярную величину, определяемую выражением

\(~N = ES \cos \alpha = E_nS,\)

где E_n — проекция вектора \(~\vec E\) на направление нормали \(~\vec n\).

Рис. 1

Так как густота линий напряженности характеризует модуль напряженности E, то можно сказать, что поток вектора напряженности через данную поверхность равен полному числу линий напряженности, проходящих через эту поверхность.

Если поле неоднородно, а поверхность не является плоской, то в этом случае для определения потока вектора напряженности поверхность разбивается на небольшие участки, которые можно считать плоскими, а поле в пределах каждого из них однородным. Затем находят элементарные потоки вектора напряженности N_i через малые площадки S_i по формуле \(~N_i = E_iS_i \cos \alpha_i\). Полный поток через поверхность равен алгебраической сумме элементарных потоков через все ее участки:

\(~N = \sum_{i=1}^n N_i.\)

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 219.