Закон сохранения электрических зарядов

Конспект 3

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

и

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Закон сохранения электрических зарядов

 

Элементарный заря д е = 1,6∙10^-19 Кл.

Носитель элементарного положительного заряда –­­ протон (m_р=1,67∙10^-27 кг), отрицательного –­­ электрон (m_е =9,11∙10^-31кг). Электрический заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного заряда

Точечный заряд – заряд, сосредоточенный на теле, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

Закон сохранения заряда: Сумма электрических зарядов замкнутой системы остается постоянной, какие бы процессы не происходили внутри системы;

 

или

 

Закон Кулона

 

в вакууме для любой среды

где: 9∙10⁹

ε ₀= 8,85∙10^-12 − электрическая постоянная

ε − диэлектрическая проницаемость среды (для вакуума и воздуха ε =1)

 

Сила Кулона направлена вдоль прямой, соединяющей заряды и соответствует притяжению для разноименных зарядов и отталкиванию для одноименных.

 

Если на заряд q₃ действуют одновременно два заряда (q₁ и q₂ ), то направление и величину вектора результирующей силы F₃ находят по правилу параллелограмма.

= +

Модуль результирующей силы находят по теореме косинусов:

Электростатическое поле. Напряженность поля

Электростатическое поле – поле, создаваемое неподвижными зарядами.

Это силовое поле, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

Пробный заряд – это положительный заряд малой величины, который используют для обнаружения и опытного исследования электростатического поля.

→

[ Н/Кл]= [ В/м]

Напряженность поля точечного заряда:

в вакууме в любой среде

 

Физический смысл диэлектрической проницаемости среды: ε показывает, во сколько раз напряженность поля в данной среде меньше, чем в вакууме

У положительного заряда, то вектор Е направлен от заряда;

 

У отрицательного заряда, вектор Е направлен к заряду.

 

Графически электростатическое поле изображают с помощью линий напряженности – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора . Густота силовых линий характеризует силу поля.

Однородное поле – когда вектор в любой точке пространства имеет одинаковую величину и направление.

У точечного заряда поле неоднородно, так как в разных точках вектор Е имеет разные направления, а величина его зависит от расстояния между зарядом и данной точкой пространства.

Например:

 

 

Принцип суперпозиции

 

Напряженность электростатического поля, создаваемого системой зарядов,

равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке поля каждым из зарядов.

 

- модуль Е_А

 

 

Теорема Гаусса

 

Поток вектора сквозь сферическую поверхность радиуса r:

 

Если поверхность охватывает несколько зарядов, то =∑ _I, и тогда

 

Поток вектора напряженности электрического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, охватываемых этой поверхностью, деленной на ε_{0 .}

Полная емкость батареи

т. е. при параллельном соединении конденсаторов она равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

Конспект 3

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

и

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Закон сохранения электрических зарядов

 

Элементарный заря д е = 1,6∙10^-19 Кл.

Носитель элементарного положительного заряда –­­ протон (m_р=1,67∙10^-27 кг), отрицательного –­­ электрон (m_е =9,11∙10^-31кг). Электрический заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного заряда

Точечный заряд – заряд, сосредоточенный на теле, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

Закон сохранения заряда: Сумма электрических зарядов замкнутой системы остается постоянной, какие бы процессы не происходили внутри системы;

 

или

 

Закон Кулона

 

в вакууме для любой среды

где: 9∙10⁹

ε ₀= 8,85∙10^-12 − электрическая постоянная

ε − диэлектрическая проницаемость среды (для вакуума и воздуха ε =1)

 

Сила Кулона направлена вдоль прямой, соединяющей заряды и соответствует притяжению для разноименных зарядов и отталкиванию для одноименных.

 

Если на заряд q₃ действуют одновременно два заряда (q₁ и q₂ ), то направление и величину вектора результирующей силы F₃ находят по правилу параллелограмма.

= +

Модуль результирующей силы находят по теореме косинусов: