33.Электростатика. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электростатическое поле и его напряженность. Принцип суперпозиции полей.

q=±Ne – элементарный заряд. е=1,6 10^-19Кл

З акон сохранения заряда: суммарный заряд электрически замкнутой системы сохраняется.

Точечным

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

З акон Кулона: сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам Q1 и Q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

где k — коэффициент пропорциональности, зависящий

от выбора системы единиц.

С ила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т. е. является центральной, и соответствует притяжению (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зарядов. Эта сила называется кулоновской силой.

г де F12— сила, действующая на заряд Q1 со стороны заряда Q2, r12 — радиус-вектор, соединяющий заряд Q2 с зарядом Q1, r= |r12|. На заряд Q2 со стороны заряда Q1 действует сила F21=-F12, т. е. взаимодействие электрических точечных зарядов удовлетворяет третьему закону Ньютона.

В СИ коэффициент пропорциональности равен k=1/(4pe0). Тогда закон Кулона запишется в окончательном виде:

Величина e0 называется электрической постоянной; она относится к числу фундаментальных физических постоянных и равна e0=8,85•10-12Кл2/(Н•м2),

Электрическое поле — поле, посредством которого взаимодействуют электрические заряды. Мы будем рассматривать электрические поля, которые создаются неподвижными электрическими зарядами и называются электростатическими.

Н апряженность электростатического поля - векторная величина численно равная отношению силы действующей на точечный пробный заряд помещенный в данную точку поля к величине этого заряда и направленная как сила действующая на положительный заряд.

Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен вдоль радиуса-вектора от заряда во внешнее пространство (отталкивание пробного положительного заряда); если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду.

П ринцип суперпозиций: Если поле создано несколькими зарядами, то напряженность такого поля будет равна векторной сумме напряженности полей созданной каждым из зарядов в отдельности.

34.Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме и применение её для расчета полей.

С

Е

иловая линия:- линия касательная к которой в любточке совпадает по направлению с вектором Е.

+

-

Теорема Островского-Гаусса: Потоком вектора Е через малую площадку dS называется скалярное произведение Eна dS.

З

+

аряд находится в центре сферической поверхности.

П оток вектора напряженностиE эл поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебр сумме зарялов заключенных внутри этой поверхности деленный на Е_0.

П

E

риминение т. Островского Гаусса к расчету полей:

1

r

)Поля бесконечной заряженной нити. (┴ нити)

Линейная плоскость заряда.

Е

2

Е

)Поле бесконечно заряженной плоскости(пластины)