Электростатика

Электрический заряд – физическая величина, характеризующая способность тел или частиц к электромагнитным взаимодействиям.

Единица электрического заряда – 1 Кл = 1 А*с.

Элементарный электрический заряд

e = 1,6 *10^-19Кл

Электрон – носитель элементарного отрицательного заряда- m_e = 9.11*10^-31кг;

Протон – носитель элементарного положительного заряда - m_р = 1,67*10^-27 кг.

Фундаментальные свойства электрических зарядов:

Существует в двух видах: положительный и отрицательный. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.
Электрический заряд инвариантен (его величина не зависит от системы отсчета).
Электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое кратное элементарного электрического заряда e.
Электрический заряд аддитивен (заряд любой системы тел (частиц) равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему).
Электрический заряд подчиняется закону сохранения заряда:

Алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри данной системы.

Закон Кулона

Электрическая постоянная или .

Закон Кулона в векторной форме ;

Сила направлена вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие заряды (является центральной силой) и соответствует притяжению в случае разноименных зарядов и отталкиванию в случае одноименных зарядов.

Напряженность электростатического поля

Электрическое поле – силовое поле, посредством которого взаимодействуют электрические заряды.

Электростатическое поле – поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами.

Пробный точечный положительный заряд (Q₀) – заряд, используемый для обнаружения и опытного исследования электростатического поля и не искажающий исследуемое поле (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле).

Напряженность электростатического поля (н/Кл).

Напряженность поля точечного заряда (векторная запись)

Скалярная форма записи .

Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен от заряда во внешнее пространство; если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду.

Линии напряженности электростатического поля – линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е.

Принцип суперпозиции ( наложения) электростатических полей.

Напряженность результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.

Электрический диполь – система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (+Q, -Q), расстояние между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Плечо диполя – расстояние .