Основы электродинамики Электростатика

• Закон Кулона: сила электрического взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды:

,

для вакуума , для среды .

• Закон сохранения электрического заряда. Алгебраическая сумма электрических зарядов замкнутой системы тел остается постоянной при любых процессах в этой системе:

.

• Электростатическое поле - вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

• Напряженность поля - физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на точечный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:

• Принцип суперпозиции: - напряженность поля, созданного двумя и более зарядами, находится как векторная сумма полей, созданных каждым зарядом в отдельности.

• Потенциал электрического поля: - физическая величина, равная отношению потенциальной энергии точечного заряда, помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда.

• Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поля:

-

величина, равная отношению работы сил поля при перемещении точечного заряда из точки 1 в точку 2 к величине этого заряда.

• Напряженность и потенциал электростатического поля точечного заряда на расстоянии r от заряда:

; .

• Связь между напряженностью и разностью потенциалов электростатического поля:

,

где d - проекция расстояния между точками 1 и 2 на силовую линию.

• Электроемкость проводника: , где q - заряд, сообщенный проводнику,  - потенциал проводника.

• Конденсатор - система, состоящая из двух разделенных диэлектриком проводников, на которых могут накапливаться заряды противоположных знаков.

• Электроемкость плоского конденсатора:

,

где S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

• Электроемкость системы n конденсаторов при а) последовательном и б) параллельном соединении конденсаторов:

а) ; б) .

• Энергия заряженного конденсатора:

.

Постоянный электрический ток

• Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов.

• Силой тока называется физическая величина, равная отношению заряда, переносимого за некоторое время через поперечное сечение проводника к этому промежутку времени: .

• Закон Ома для участка цепи: сила тока прямо пропорциональна напряжению на участке цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка: .

• Электродвижущая сила (ЭДС) - физическая величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единого положительного заряда по замкнутому контуру: .

• Закон Ома для полной цепи: сила тока прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи:

• В замкнутой цепи сумма падений напряжений во внешней и внутренней частях цепи есть величина постоянная, равная ЭДС: .

• Сопротивление однородного проводника:

.

• Удельное сопротивление проводника  - сопротивление однородного цилиндрического проводника, изготовленного из данного материала, имеющего единичную длину и единичную площадь поперечного сечения.

• Зависимость удельного сопротивления от температуры: .

• Последовательное соединение проводников:

1. ;

2. ;

3. .

• Параллельное соединение проводников:

1. ;

2. ;

3. .

• Работа электрического тока - работа сил электрического поля, создающего электрический ток: .

• Мощность электрического тока равна работе, которая совершается за единицу времени:

.

• Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяемое током в проводнике:

.