- •❶ Электрический заряд. Закон кулона.
- •❷Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии электростатического поля.
- •❸ Потенциал и энергия электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.
- •❺ Связь между энергией и силой Кулона, напряжённостью и потенциалом.
- •❼ Вычисление напряжённости поля вблизи бесконечной плоскости, нити с поверхностной плотностью заряда σ и линейной плотностью заряда τ.
- •❽ Вычисление напряжённости поля вблизи заряженных сферы и шара.
- •❾ Электрическое поле в диэлектриках. Полярные и неполярные диэлектрики.
- •❿ Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Дипольный электрический момент
- •❶❶ Поток вектора электрического смещения
- •❶❸ Электроёмкость заряженных тел, конденсатора
- •❶❹Энергия заряженных тел, конденсаторов
- •❶❼ Электродвижущая сила. Работа сторонних сил
- •❶❾ Правила Кирхгофа
❶ Электрический заряд. Закон кулона.
Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.
Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q.
Совокупность всех известных экспериментальных фактов позволяет сделать следующие выводы:
-
Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.
-
Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.
-
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. В этом также проявляется принципиальное отличие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда являются силами притяжения.
Величина заряда не зависит от того, движется этот заряд или покоится.
Электрические заряды могут исчезать и возникать вновь. Однако всегда возникают или исчезают два элементарных заряда противоположных знаков.
Закон сохранения электрических зарядов: суммарный заряд электрически изолированной системы не может измениться. Система называется электрически изолированной, если через ограничивающую её поверхность не могут проникать заряженные частицы.
Точечным зарядом называют заряженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.
Закон Кулона: сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величина каждого из зарядов и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними.
Ε- относительная диэлектрическая проницаемость среды- показывает во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в вакууме > силы взаимодействия между теми же зарядами на том же расстоянии в данной среде, величина постоянная для данной среды. Если среда не оговаривается, то ей является вакуум ε=1, для воздуха ε=1.
❷Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии электростатического поля.
Электростатическое поле – электрическое поле неподвижных и не меняющихся со временем зарядов.
напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке зарядами в отдельности:
В соответствии с законом Кулона напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна по модулю:
Это поле называется кулоновским. В кулоновском поле направление вектора зависит от знака заряда Q: если Q > 0, то вектор направлен по радиусу от заряда, если Q < 0, то вектор направлен к заряду.
Силовые линии показывают направление напряжённость поля
Принцип суперпозиции - электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, есть сумма потенциалов отдельных зарядов.
-
результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть просто сумма результатов воздействия каждой из сил.
-
Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.