Принцип суперпозиции электрических полей и метод электрических изображений

Десятая лекция в рамках проекта «Открытая школа» состоялась 30 марта 2019 года на базе факультета математики, информатики и физики Волгоградского государственного социально-педагогического университета. Лекцию читал Валерий Сергеевич Харькин, кандидат физико-математических наук, преподаватель заочной физико-технической школы по физике Лицея № 5 имени Ю. А. Гагарина. Принцип суперпозиции при расчете электрических полей, метод электрических изображений – эти вопросы стали ключевыми в рамках прошедшей лекции.

Принцип суперпозиции электрических полей как один из ключевых законов электродинамики позволяет рассчитать электрическое поле, создаваемое различными протяженными зарядами, если нам известно поле, создаваемое одной конфигурацией таких зарядов. На лекции были приведены примеры расчета электрических полей, создаваемых несколькими концентрическими сферами, а также несколькими равномерно заряженными плоскостями.

Метод электрических изображений тесно связан с принципом суперпозиции электрических полей. На лекции с использованием этого метода было показано, что поле, создаваемое точечным зарядом, расположенным над заземленной проводящей поверхностью, можно свести к полю двух точечных зарядов, один из которых – заряд q, а второй – заряд -q, расположенный симметрично относительно проводящей плоскости. Таким образом поле, создаваемое точечным зарядом, а также зарядами, индуцированными проводящей поверхностью, в пространстве над плоскостью будет точно такое же, как поле заряда q и -q.

Следующая лекция в рамках проекта «Открытая школа» запланирована на 13 апреля 2019 года. Проект «Открытая школа» для учащихся 10-11 классов проводится Волгоградским государственным социально-педагогическим университетом, Центром математического образования Волгоградской государственной академии последипломного образования и Лицеем №5 имени Ю. А. Гагарина.