1.Электростатика. Эл. Заряд. Точечный заряд. Закон сохр. Заряда. Закон Кулона в вакууме. Принцип суперпозиции сил.

Электростатика - раздел электродинамики, изучающий взаимодействие покоящихся электрических зарядов и действия на них электромагнитных полей.

Электрический заряд – это внутреннее свойство тел или частиц, характеризующее их способность к электромагнитным взаимодействиям. Существует элементарный (минимальный) электрический заряд e=1,6*10-19 Кл. Носитель элементарного отрицательного заряда – электрон.

Свойства: 1. Электрический заряд существует в двух видах: положительном и отрицательном. Одноименные заряды притягиваются, разноименные – отталкиватся. 2. Эл. заряд инвариантен – его величина не зависит от системы отсчета и, следовательно, не зависит от того движется он или покоится. 3. Эл. заряд дискретен – заряд любого тела составляет целое кратное элементарного электрического заряда е. 4. Эл. заряд аддитивен – заряд любой системы тел (частиц) равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему.

Идеальной физической моделью заряда в электростатике является точечный заряд. Точечным зарядом называется заряд, сосредоточенный на теле, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием до других тел или до рассматриваемой точки поля. Иными словами, точечный заряд — это материальная точка, которая имеет электрический заряд.

Одним из фундаментальных законов природы является экспериментально установленный закон сохранения электрического заряда: суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменятся. q1 + q2 + q3 + ... +qn = const. Система называется эл. изолированной, если через ограничивающую её поверхность не могут проникать заряженные частицы.

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 — коэфф пропорционально­сти, зависящий от выбора системы единиц.

Сила 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.

F ₁₂— сила, действующая на заряд Q₁ со стороны заряда Q₂, r₁₂ — радиус-век­тор, соединяющий заряд Q₂ с зарядом Q₁. 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/(4₀).

Т огда закон Кулона запишется в оконча­тельном виде: ₀ - электрической постоянной; она относится к числу фунд. Физ. постоянных и равна ₀=8,85•10^-12Ф/м.

 принципа суперпозиции: сила, действующая на точечный заряд со стороны системы зарядов q1, q2, … qk … равна сумме сил, действующих со стороны каждого из зарядов q1, q2, … qk

2.Напряж. Электростат. Поля. Принцип супер. Полей. Силовые линии электост.Поля. Ду сил. Линий.

Электростатическим полем называется электрическое поле неподвижных в выбранной системе отсчета зарядов. Основными характеристиками электростатического поля являются напряженность и потенциал.

Напряженностью в данной точке поля называется физическая величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в ту же точку. Напряженность – силовая характеристика электростатического поля: