Закон Кулона

Модуль сили електростатичної взаємодії між двома точковими зарядами і , які знаходяться у вакуумі, прямо пропорційний добутку модулів їхніх зарядів і обернено пропорційний квадрату відстані між ними.

, де ,

- відносна діелектрична проникність середовища, безрозмірна величина, яка показує, в скільки разів сила кулонівської взаємодії у середовищі менша, ніж у вакуумі.

Сили взаємодії заряджених тіл рівні за числовими значеннями і напрямлені вздовж прямої, яка сполучає ці точкові заряди.

У теорії електрики замінюється на , де - електрична постійна, електрична стала. Остаточна формула закону Кулона має вигляд: ,

- абсолютна діелектрична проникність середовища.

Електричне поле та його характеристика.

Електричне поле – це вид матерії (частковий випадок електромагнітного поля), основною особливістю якої є дія на тіла й частинки, що мають електричний заряд.

Електростатичне поле – це електричне поле, яке існує навкруг нерухомих (у даній системі відліку) тіл бо частинок, що мають електричний заряд. Це поле не змінюється з часом, існує у просторі, що оточує ці заряди і нерозривно з ними пов’язане.

Виявити електричне поле можна по дії цього поля на електричний заряд.

Пробний заряд - це точковий позитивний заряд (так домовились), достатньо малий за величиною (щоб не спотворити поле, в яке він внесений).

За допомогою пробного заряду установлюють наявність поля в просторі.

Напруженість електричного поля - силова характеристика поля. Це векторна величина, що дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на пробний заряд, до величини цього заряду.

; .

Сила, з якою електростатичне поле діє на будь-який заряд, визначається формулою: =

Принцип суперпозиції полів

Напруженість поля системи зарядів дорівнює векторній сумі напруженостей полів, створених кожним із цих зарядів:

Лінії напруженості (силові лінії) електричного поля проводяться у просторі так, щоб у кожній її точці вектор напруженості поля був спрямований уздовж дотичної до цієї лінії.

Лініям напруженості приписується напрям, який збігається з напрямом векторів напруженостей в кожній точці цих ліній.

Властивості ліній напруженості електростатичного поля.

1/ силові лінії електростатичного поля замкнуті, вони починаються на додатних зарядах і закінчуються на від’ємних зарядах;

2/ ліній напруженості неперервні і не перетинаються;

3/ оскільки силові лінії починаються або закінчуються на заряджених тілах, а потім розходяться, то густина ліній більша там, де й напруженість поля також більша.

Модуль вектора напруженості електричного поля точкового заряду може бути визначений за такою формулою:

Електростатичне поле називається однорідним, якщо вектори напруженості у всіх точках поля мають однакове значення, напрям, лінії напруженості є прямими, паралельними вектору напруженості , і їх густина на всіх ділянках цього поля однакова.

Провідники в електричному полі.

Провідники – це речовини, що проводять електричний струм, діелектрики, або ізолятори - це речовини, що електричного струму не проводять.

Електростатична індукція – перерозподіл зарядів у провіднику під дією зовнішнього електричного поля. Заряди називаються наведеними або індукованими.

Напруженість електричного поля всередині провідника дорівнює нулю, бо заряди у провіднику перерозподіляються доти, поки напруженість зовнішнього поля не дорівнюватиме протилежно напрямленій напруженості поля індукованих зарядів.

Електростатичний захист.

Зовнішнє поле не проникає всередину провідника внаслідок екрануючої дії наведених зовнішнім полем зарядів на поверхні. Для захисту від зовнішніх електричних полів чутливі електровимірювальні прилади оточують густою металевою сіткою, центральний дріт кабелю телеантени – плетеним дротяним телеекраном. (клітка Фарадея).

Поверхнева густина заряду у провідників залежить від форми поверхні. Найменшу величину ( ) має на внутрішній поверхні, найбільшу – на виступаючих вістрях.