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

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

Сила, з якою електричне поле діє на внесене в нього заряджене тіло або частинку, називають електричною. 

Властивості електричного поля:

• 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 

У ході досліджень електричного поля вченим вдалося з’ясувати його властивості. Що у свою чергу дозволило змоделювати поле, тобто представити його графічно. Лінії, за допомогою яких графічно зображають електричне поле, називають силовими лініями.

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

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. 

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). 

Запитання для самоперевірки

1. Якими дослідами можна довести існування електричного поля?

2. Сформулюйте визначення електричного поля.

3. Як змінюється дія електричного поля у разі віддалення від електричного заряду, що його створює?

4. Що називають силовими лініями електричного поля та для чого їх використовують?

Вправа

1. Поясніть, чи будуть взаємодіяти близько розташовані електричні заряди у вакуумі біля космічного корабля, наприклад, на орбіті навколо Землі, де немає атмосфери.

2. 'Одним зі способів очищення повітря від пилу є застосування електрофільтрів, у яких повітря проходить крізь заряджені стрижні. Поясніть, на чому ґрунтується принцип дії таких електрофільтрів.

3. У електричне поле зарядженої кулі помістили два тіла із різними за модулем зарядами. Порівняйте значення електричної сили, яка діє на кожне з двох тіл. Укажіть, як зміниться електрична сила, що діє на заряджені тіла, якщо заряд кулі, який утворює поле, збільшити вдвічі.

Заряди і поля

Опис

Розташуйте позитивні і негативні заряди в просторі і розгляньте отримане електричне поле і електростатичний потенціал. Сплануйте, які будуть еквіпотенційні лінії і з'ясуйте їх зв'язок з електричним полем. Створіть моделі диполів, конденсаторів і багато іншого!

Навчальні цілі

• Визначте змінні, які впливають на взаємодію заряджених тіл.

• Передбачте, як заряджені тіла будуть взаємодіяти.

• Опишіть силу і напрям електричного поля навколо зарядженого тіла.

• Використайте діаграми і вектори для того, щоб допомогти пояснити взаємодією.