1. Понятие об электрическом заряде. Закон сохранения заряда. Закон Кулона

Все тела в природе способны электризоваться, т. е. приобретать электрический заряд. Наличие электрического заряда проявляется в том, что заряженное тело взаимодействует с другими заряженными телами. Имеется два вида электрических зарядов, условно называемых положительными и отрицательными. Заряды одного знака отталкиваются, разных знаков-притягиваются друг другом.

Электрический заряд является неотъемлемым свойством некоторых элементарных частиц. Заряд всех элементарных частиц(если он не равен нулю) одинаков по абсолютной величине. Его можно назвать элементарным зарядом. Положительный элементарный заряд мы будем обозначать буквой е.

К числу элементарных частиц принадлежат, в частности, электрон (несущим отрицательный заряд -е), протон (несущий положительный заряд +е) и нейтрон (заряд которого равен нулю).

Величина заряда, измеряемая в различных инерциальных системах отсчета, оказывается одинаковой. Следовательно, электрический заряд является релятивистски инвариантным. Отсюда вытекает, что величина заряда не зависит от того, движется этот заряд или покоится.

Единица электрического заряда кулон. Электрический заряд дискретен. Заряд не может уменьшаться до бесконечно малого значения.

Закон сохранения электрического заряда.

Суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться.

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

F₁₂=-k e₁₂

k-коэффициент пропорциональности, который предполагается положительным,

q₁ и q₂-величины взаимодействующих зарядов,

r-расстояние между зарядами,

e-единичный вектор, имеющий, направление от заряда q₁ к заряду q₂.

2. Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме

Сила тока, текущего по однородному (отсутствуют сторонние силы) металлическому

проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике:

Где Величина R называется электрическим сопротивлением проводника. Единица сопротивления - 1 Ом.

- Это соотношение является дифференциальной формой закона Ома для однородного участка цепи.

Величина   называется удельной проводимостью. Удельная проводимость – величина, обратно пропорциональная удельному сопротивлению, определяющая способность какого-либо вещества проводить электрический ток.

Единица измерения – сименс на метр (См/м) или Ом-¹·м-¹.

p - зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением. В системе СИ единица измерения p есть Ом*м. Плотность тока j и напряженностью поля Е

Н а неоднородном участке цепи на носители тока действуют, кроме электростатических сил  , еще и сторонние силы  , следовательно, плотность тока в этих участках оказывается

пропорциональной сумме напряженностей.

Учет этого приводит к дифференциальной форме закон Ома для неоднородного участка цепи.

П оследняя формула выражает закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома Для замкнутой цепи. где R - сопротивление нагрузки, r - внутреннее сопротивление источника тока.