1. Электрическое поле. Закон Кулона.

Поле – особая форма материи, кот. можно зарегистрировать. Каждый заряд создает поле. Носители элементарного положительного и отрицательного зарядов: электроны, протоны

(е = -1,6∙10^-19Кл, р = 1,6∙10^-19Кл). Все вещества имеют заряды, кратные элементарным, т.о. тела заряжаются путем добавления некоторого кол-ва элементарных зарядов (чаще е). Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы. Электрический заряд не зависит от системы отсчета, т.е. не зависит движется или покоится заряд. Способы создания заряда:1)электризация трения (шерсть и эбонит), часть электронов переносится с одного тела на другое с увеличением пов-и. 2)электризация влиянием или электростатич. индукция. Контакт не обязателен, происходит перераспределение зарядов. Точечный заряд – заряд, размеры кот. малы по срав. с др. телами. Единичный заряд: +1Кл. Основным законом опис. взаимодействие в статике явл. закон 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-коэф. пропорциональности. Сила направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды. Это кулоновская сила. k=1/4πε_0,где ε₀ –электрич.постоянная.

2. Напряженность электрического поля. Непрерывное распределение зарядов. Принцип суперпозиции полей.

Согласно закону Кулона сила F, действующая на пробный заряд q_0, помещенный в поле, созданное зарядом q, пропорциональна пробному заряду q₀. Напряженность электростатического поля в данной точке есть физ. величина, определяемая силой, дейст. на пробный единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля: [E]=В/м

Напряженность поля в вакууме: E=Q/4πε₀r²

Графически электростатическое поле изображают с помощью линий напряженности­ – воображаемые линии, касательные кот. направ. также как и вектор напряженности поля.

Объемной плотностью заряда наз. отношение заряда к элементу объема, в кот. он находится:

ρ=dq/dV → ρdV=dq → q= ρV

Поверхностная плотность - отношение заряда к элементу плоскости, в кот. он находится:

σ = dq/dS → q = σS

Линейная плотность – отношение заряда к элементу длинной линии на кот. он находится:

λ = dq/dl → q = λl

- для объёмного тела

- для плоского тела

- для линейного заряда

- принцип суперпозиции электростатических полей, согласно кот. напряженность поля, состоящего из системы зарядов, равна геометрической сумме зарядов, создаваемых в данной точке каждым зарядом в отдельности.

3. Электростатическая теорема Гаусса.

Потоком напряженности Е через площадку ΔS наз. величина Ф=Е ΔScosα, где α – угол между вектором напряженности и S.

Ф= - поток через сферическую поверхность.

Поток находящийся вне сферы равен 0. Форма поверхности не влияет на величину Ф.

Теорема Гаусса: поток напряженности электростатического поля через любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, деленной на электрич.постоянную .