Obejrzyj animację z wizualizacją pola elektrostatycznego, a następnie wykonaj polecenia.
Zapoznaj się z animacją z wizualizacją pola elektrostatycznego, a następnie wykonaj polecenia.
R1VXx7IMVOStl
1
Polecenie 1
Czy linie pola mogą się przecinać?
Linie pola mogą mieć wspólny początek lub koniec - w miejscu gdzie znajduje się ładunek. Poza tym nie mogą mieć wspólnych punktów. Gdyby miały, powodowałoby to dwuznaczność - w punkcie ich przecięcia pole elektryczne miałoby dwa kierunki, co jest niezgodne z definicją pola wektorowego - jako funkcji przyporządkowującej punktowi przestrzeni wektor.
1
Polecenie 2
Wyobraź sobie swobodny ładunek punktowy umieszczony w dowolnym punkcie w polu elektrostatycznym, czyli wytworzonym przez ładunki nieruchome. Jaki będzie tor ruchu ładunku swobodnego?
Ruch ładunku zależy od pola. Należy napisać równanie ruchu i je rozwiązać, co przy polu zależącym od punktu w przestrzeni bywa dość trudne. W polu jednorodnym siła działająca na ładunek jest stała, więc można użyć analogii z ruchem w polu grawitacyjnym w pobliżu powierzchni np. Ziemi.
Uwaga: Na ładunek swobodny będzie wszędzie działać siła styczna do linii pola (tu widać „haczyk” językowy - jednej linii, czy wielu?), wobec czego - to niestety dość powszechny błąd - wnioskuje się, że ładunek swobodny będzie poruszał się wzdłuż (jednej!) linii pola, na której początkowo spoczywał. Jest to prawda tylko dla tych linii pola, które są prostymi. W ogólności jest to nieprawda - jeśli linia jest zakrzywiona, ładunek po uzyskaniu niezerowej prędkości „zjeżdża” z niej. Prawdą jest, że w następnej chwili działa nań siła styczna do innej linii pola, co dalej nie musi oznaczać, że pozostanie właśnie na niej. Natomiast jeśli trafi na prostą linię pola i jego prędkość okaże się do niej równoległa - pozostanie na niej.