Силовое поле (физика)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Силово́е по́ле в физике — это векторное поле в пространстве, в каждой точке которого на пробную частицу действует определённая по величине и направлению сила (вектор силы).

Технически различают (как это делается и для других видов полей)

  • стационарные поля, величина и направление которых могут зависеть исключительно от точки пространства (координат x, у, z), и
  • нестационарные силовые поля, зависящие также от момента времени t.

Также

  • однородное силовое поле, для которого сила, действующая на пробную частицу, одинакова во всех точках пространства и
  • неоднородное силовое поле, не обладающее таким свойством.

Наиболее простым для исследования является стационарное однородное силовое поле, но оно же представляет собой и наименее общий случай.

Потенциальные поля[править | править вики-текст]

Если работа сил поля, действующих на перемещающуюся в нём пробную частицу, не зависит от траектории частицы, и определяется только её начальным и конечным положениями, то такое поле называется потенциальным. Для него можно ввести понятие потенциальной энергии частицы — некоторой функции координат частиц такой, что разность её значений в точках 1 и 2 равна работе, совершаемой полем при перемещении частицы из точки 1 в точку 2.

Сила в потенциальном поле выражается через потенциальную энергию как ее градиент:

\vec F = - \mathrm{grad}\ U.

Примеры потенциальных силовых полей:

Литература[править | править вики-текст]

Е. П. Разбитная, В. С. Захаров «Курс теоретической физики», книга 1. — Владимир, 1998.