Напряженность электрического поля

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не указана.

[davlik]

Как понимать физические формулы , почему физики умножают 2 величины и делят на другую ?
Почему именно делят , почему умножают ?

Объясните вот это $E=\frac{F}{q}$
почему мы делили ?

[Pphantom]

davlik - замечание за дублирование тем. Сообщения объединены.

[epros]

davlik в сообщении #1046083 писал(а):

ну это то я понял , что чем больше заряд $q$ тем больше $E$

$\vec{E}$ от пробного заряда $q$ не зависит.

[davlik]

epros в сообщении #1046274 писал(а):

davlik в сообщении #1046083 писал(а):

ну это то я понял , что чем больше заряд $q$ тем больше $E$

$\vec{E}$ от пробного заряда $q$ не зависит.

Понял , но $E$ зависит от $F$ и чем больше $F$ тем больше $E$ и наоборот

[Munin]

davlik в сообщении #1045302 писал(а):

Объясните пожалуйста, почему при нахождении напряженности электрического поля мы силу $F$ делим на пробный заряд $q$ ?

Физическая причина такова: экспериментально обнаружено, что сила, действующая на заряд, пропорциональна этому заряду (причём, с учётом знака: если заряд брать другого знака, то сила меняет своё направление на точно противоположное). Если взять несколько зарядов в одной точке, то силы, действующие на них, будут сонаправлены (за вычетом тех сил, которые действуют между этими зарядами). Поэтому можно ввести величину, которая не зависит от того заряда, который мы взяли, а характеризует только воздействие других электрических условий в данной точке (в другой точке, эта величина будет другой). Чтобы её найти, надо избавиться от фактора величины взятого заряда, и поделить на него. Эта величина и называется электрическим полем: понятие электрического поля вводится одновременно с такой формулой для его вычисления.

Если посмотреть на эксперименты более внимательно, то можно заметить, что такая пропорциональность выполняется только для небольших зарядов, а для больших - нарушается. Интерпретация этого (подтверждающаяся другими экспериментами) такова: большой заряд, внесённый в электрическую систему, сам начинает на неё воздействовать, какие-то окружающие заряды он к себе притягивает, а другие отталкивает. Поэтому, надо избавиться и от этого фактора. Для этого говорят о пробном заряде: пробный заряд - это как раз такой достаточно небольшой заряд, что такого заметного обратного воздействия он не оказывает.

[Munin]

davlik в сообщении #1046285 писал(а):

Понял , но $E$ зависит от $F$ и чем больше $F$ тем больше $E$ и наоборот

Как раз нет. $\vec{E}$ от $\vec{F}$ не зависит, а зависит только от созданных в опыте или в природе условий.

И кстати, не надо путать $E$ и $\vec{E},$ это совершенно разные вещи.

-- 19.08.2015 16:59:50 --

davlik в сообщении #1046248 писал(а):

Как понимать физические формулы , почему физики умножают 2 величины и делят на другую ?
Почему именно делят , почему умножают ?

На уровне эксперимента: строят график зависимости одной величины от другой, например, $F(q),$ или $I(U).$ Этот график, то есть измеренные в эксперименте точки, (в простейшем случае) ложится на прямую линию, проходящую через нуль. Значит, его можно описать формулой прямой линии $F=a\cdot q$ или $I=a\cdot U,$ точно так же, как на координатной плоскости такая прямая линия записывается формулой $y=ax.$ Стало быть, физический закон в данном случае - это прямая пропорциональность. Потом выясняют, что этот коэффициент зависит от каких-то других условий опыта, и изучают, от каких именно условий и как именно зависит. Этот коэффициент становится центральным предметом изучения: в одном случае это коэффициент, обусловленный электрическими зарядами и диэлектриками, в другом - материалом, длиной и толщиной провода. Ему дают отдельное название (электрическое поле, электрическое сопротивление), и дальше уже записывают законы, по которым уже эта новая величина зависит от других величин.

На уровне того, что происходит в природе: на каждый электрон действует какая-то сила со стороны других внешних зарядов. На два электрона действуют две такие одинаковые силы (не считая их действия друг на друга). Поэтому, на них вместе - действует вдвое большая сила. И вообще, получается, что полная сила - это количество электронов, умножить на силу, действующую на один электрон. А количество электронов выражает их общий заряд. Вот и получается, что сила пропорциональна заряду.