3.2.Електричне поле

1. Взаємодія заряджених тіл

Проведемо дослід

Підвісимо на нитці негативно заряджену кульку і піднесемо до неї позитивно заряджену скляну пластину. Навіть за відсутності безпосереднього контакту кулька на нитці відхиляється від вертикального положення.

       

Проблемне питання

·     Як же здійснюється взаємодія заряджених тіл?

Вивчаючи взаємодію наелектризованих тіл, учені Майкл Фарадей (1791-1867) і Джеймс-Кларк Максвелл (1831-1879) установили, що у просторі навколо електричного заряду існує електричне поле. За допомогою цього поля і здійснюється електрична взаємодія.

2. Електричне поле

Електричне поле — це особлива форма матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з деякою силою на інші частинки або тіла, які мають електричний заряд.

Електрична сила – сила, з якою електричне поле діє на заряджені частинки або тіла.

3. Властивості електричного поля

Проведемо дослід

Надамо усім кулькам позитивного заряду. Навколо кульок виникне електричне поле.

Висновки:

-           електричне поле існує в будь-якій точці простору, що оточує заряд (заряджену сферу);

-           з віддаленням від заряду поле стає слабшим;

-           електричне поле має енергію, адже через його дію кулька набуває руху, відхиляючись на деякий кут;

-           електричне поле може існувати будь-де, навіть у вакуумі (детальніше в старших класах)

4. Графічне зображення електричного поля

Для графічного зображення електричного поля прийнято використовувати силові лінії.

Силові лінії електричного поля, або лінії електричного поля, — це умовні лінії, уздовж дотичних до яких на заряджене тіло діє сила з боку електричного поля.

Щільність силових ліній на рисунку залежить від того, наскільки сильним є електричне поле (чим сильніше електричне поле, тим щільніше розташовані лінії).

Якщо в точку А помістити позитивний заряд, то сила буде діяти вздовж дотичної в напрямку силової лінії. (якщо в точку А помістити негативний заряд, то напрямок сили буде протилежним напрямку сили )

У точку В помістили негативний заряд.

Картини силових ліній електричних полів, створених:

а — негативно зарядженою кулькою;

б — позитивно зарядженою кулькою;

в — системою двох паралельних пластин, заряди яких однакові за модулем і протилежні за знаком;

г — системою двох кульок, що мають однакові позитивні заряди

Силові лінії електричного поля починаються на позитивному заряді й закінчуються на негативному.

5. Вплив електричного поля на організм людини

Електричне поле існує:

·     В атмосфері Землі. Поверхня Землі заряджена негативно, а верхні шари атмосфери — позитивно).

·     Навколо електротехнічних пристроїв.

·     Навколо клітин й тканин організму людини. Реєстрацію та вимірювання цих полів широко застосовують для діагностування різних захворювань (електроенцефалографія, електрокардіографія, електроретинографія).

Дія зовнішнього електричного поля на клітини й тканини організму людини, призводить до негативних наслідків. Під впливом цих електричних полів у людини змінюються гормональний стан і біоструми мозку, що спричиняє погіршення пам’яті, підвищену стомлюваність.

Проблемне питання

·     Що ж робити? Адже зовсім відмовитися від роботи за комп’ютером, перегляду телевізора, використання побутової техніки, яка теж є джерелом електричних полів, досить важко.

Розв’язати проблему можна, послабивши електричне поле, наприклад:

-       шляхом підвищення вологості повітря або застосування антистатиків.

-       штучна йонізація повітря, насичення його легкими негативними йонами (аеройонізатори — генератори негативних йонів повітря).