1. Свойства заряда. Закон Кулона. Электрическое поле и его силовая характеристика.

Электрический заряд – это внутреннее свойство тел или частиц, характеризующее их способность к электромагнитным взаимодействиям.

Свойства:

1. Электрический заряд существует в двух видах: положительном и отрицательном. Одноименные заряды притягиваются, разноименные – отталкиваются.

2. Электрический заряд инвариантен – его величина не зависит от системы отсчета.

3. Электрический заряды тел кратны элементарному заряду, кот. Равен 1.6*10^-19 Кл.

4. Электрический заряд аддитивен – заряд любой системы тел равен сумме зарядов тел, входящих в систему.

5. В электрически изолированной системе заряд остается постоянным (закон сохранения заряда).

Закон Кулона: сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.. F=k₀*(|q₁*q₂|/r²)

Электрическим полем называется часть пространства, в которой на помещенный туда электрический заряд действуют электрические силы. Силовой характеристикой поля, создаваемого зарядом, является напряженность электростатического поля, которая определяется отношением силы, действующей на заряд, к величине этого заряда (E = F/q)( E и F в формуле с векторами).

2. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции электрических полей

Напряженность поля, созданного точечным зарядом:

Напряженность поля, созданного системой зарядов, определяется в каждой точке пространства как геометрическая сумма напряженностей полей отдельных зарядов – принцип суперпозиции полей.

Д ля дискретного распределения зарядов

Для системы точечных зарядов

3. Теорема Гаусса для вектора е в интегральной и дифференциальной формах.

П оток вектора напряженности электростатического поля сквозь замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов внутри этой поверхности, деленной на

Интегральная форма:

Дифференциальная форма: divE(r)=(1/E₀)*ро(r)

4. Энергетическая хар-ка поля -потенциал. Потенциал точечного заряда. Принцип суперпозиции потенциалов.

П отенциал численно равен потенциальной энергии, которой обладает в данной точке поля единичный положительный заряд

потенциал поля точечного заряда равен

Потенциал поля, создаваемый системой зарядов, в соответствии с принципом суперпозиции, равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.

Д ля непрерывного распределения зарядов

5. Теорема о циркуляции вектора e

теорема о циркуляции

Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля по любому замкнутому контуру = 0.

Теорема о циркуляции говорит о том, что любое электростатическое поле является потенциальным.

О на позволяет делать вывод о том, что инии электростатического поля не могут быть замкнутыми. (начинаются на «+» или в бесконечности, заканчиваются на «-« или в бесконечности).

В дифференциальной форме: - ротор

- через теорему Стокса: