ელექტრული ველის დაძაბულობა

ფიზიკაში ელექტრული ველის დაძაბულობა — ვექტორული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტრულ ველს. სიცრცის მოცემულ წერტილში მისი მნიშვნელობა ტოლია ამ წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე მოქმედი $\vec F$ ძალის ფარდობისა ამ მუხტის $q$ სიდიდეზე:

$\vec E= \frac{\vec F}{q}$.

SI სისტემაში ელექტრული ველის დაძაბულობა იზომება ვ/მ ერთეულებში.

წერტილოვანი მუხტის ელექტრული ველის დაძაბულობა

SI სისტემისთვის

ელექტრული პოტენციალის მეშვეობით $\vec E$ ვექტორი შეიძლება გამოვსახოთ როგორც პოტენციალის გრადიენტი აღებული მინუს ნიშნით

$\vec E = - \nabla \varphi.$

მაგალითად, წერტილოვანი მუხტისთვის კულონის კანონიდან გამომდინარე გვაქვს

$\varphi = \frac{q}{4 \pi \varepsilon_0 r}.$

ამ შემთხვევაში სფერული სიმეტრიის გამო ეკვიპოტენციური ზედაპირები სფეროებს წარმოადგენეს. შედეგად წარმოებული ნორმალის გასწვრივ ხდება წარმოებული რადიუსით და ვიღებს ე.წ. კულონის ველს

$E_r = - \frac{\partial \varphi}{\partial r}= -\frac{\partial }{\partial r } \left( \frac{q}{4 \pi \varepsilon_0 r} \right) = \frac{q}{ 4 \pi \varepsilon_0 r^2}$.

გაუსის ერთეულთა სისტემისთვის

ამ სისტემაში მსჯელობები ზემოთ განხილულის ანალოგიურია, განსხვავება იმაშია, რომ იცვლება პოტენციალის სახე:

$\varphi = \frac{q}{r}$,

ხოლო მაქსველის განტოლებისთვის გვექნება

$\operatorname{div}{\vec E}=4 \pi \rho$

და

$\varepsilon_0 = \frac{1}{4 \pi}$.

შედეგად გაუსის ერთეულთა სისტემაში გვაქვს

$E = \frac{q}{r^2}.$

ერთეულები

გაუსის ერთეულთა სისტემაში ელექტრული ველის დაძაბულობის ერთეულია სტატვ/სმ, ხოლო SI სისტემაში ვ/მ.

იხილეთ აგრეთვე

• ელექტრული ინდუქცია
• მაქსველის განტოლებები
• კულონის კანონი