15.Понятие электрического заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона

Электри́ческий заря́д-это связанное с телом св-во,позволяющее ему быть источником эл поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.Заряд является количественной хар-кой.Наличие у тела эл заряда проявляется в том,что такое тело взаимодействует с др заряженными телами. Тела,несущие заряды одинакового знака,отталкиваются друг от друга.Тела,заряженные разноименно, притягиваются друг к другу. Закон,кот подчиняются силы взаимодействия так называемых точечных зарядов, был установлен в 1775 году Кулоном, согласно кот сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов прямопропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними , где - электрическая постоянная, - относительная диэлектрическая проницаемость.

16.Элестрическое поле, его напряженность

Взаимодействие между зарядами осуществляется через эл.поле.Эл поле покоящихся зарядов называется электростатическим.Электростатическое поле отдельного заряда можно обнаружить,если внести в это поле др заряд,на кот в соответствии с законом Кулона будет действовать определенная сила. Внесем в эле поле, созданное зарядом q,точечный положительный заряд,называемый пробным. На этот заряд, по закону Кулона, будет действовать сила

Если в одну и ту же точку помещать разные пробные заряды,то на них будут действовать различные силы, пропорциональные этим зарядам.Величина,кто явл силовой хар-кой эл поля и называется напряженностью (E)

т.е. напряженность данной точки эл поля -сила действующая на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку.

Учитывая закон Кулона,нетрудно получить выражение для напряженности поля создаваемого точечным зарядом q . За единицу напряженности принимается напряженность в такой точке поля, в кот на ед-цу заряда действует ед-ца силы.

17.Работа электрического поля

При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу.

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю. Силовые поля, обладающие этим свойством, называют потенциальными или консервативными.

18.Понятие потенциала эл поля. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля

Внося в данную точку поля различные пробные заряды мы будем,соответственно,изменять потенциальную энергию,т.е. получим различные W₁,W₂,W₃.Но отношение потенциальной энергии к заряду остается величиной постоянной. Следовательно,для хар-ки поля можем использовать это отношение.

Потенциал явл.энергетической хар-кой поля.Он численно равен работе,кот надо затратить против сил эл поля при перенесении единичного положительного точечного заряда из -ти в данную точку поля.Ед-ца измерения потенциала - вольт.

Когда поле образовано несколькими произвольно расположенными зарядами,потенциал его в данной точке равен алгебраич сумме потенциалов,создаваемых каждым зарядом в отдельности.Эл поле характеризуется двумя физ величинами: напряженностью (силовая хар-ка) и потенциалом (энергетическая хар-ка).Выясним как они связаны между собой.Пусть положительный заряд q перемещается силой эл поля с эквипотенциальной поверхности,имеющей потенциал ,на близко расположенную эквипотенциальную пов-сть,имеющую потенциал .Напряженность поля Е на всем малом пути dx можно считать постоянной. Тогда работа перемещения dA=qEdx.С др стороны dA=qdφ. Из этих ур-ний получаем .Знак минус обусловлен тем,что напряженность поля направлена в сторону убывания потенциала,тогда как градиент потенциала направлен в сторону возрастания потенциала.