53. Опишите основные свойства электрического заряда.

Ответ: Свойства электрического заряда:

1) электрический заряд существует в двух видах: как положительный, так и отрицательный;

2) в любой электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов не изменяется;

3) электрический заряд является релятивистски инвариантным: его величина не зависит от системы отсчета, а значит, не зависит от того, движется он или покоится.

54. Сформулируйте основной закон сохранения электрического заряда.

Ответ: Основной закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остаётся неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы.

55. Что такое электрическое поле? Назовите силовую и энергетическую характеристики электрического поля.

Ответ: Взаимодействие между зарядами осуществляется через поле. Всякий электрический заряд q изменяет определенным образом свойства окружающего его пространства – создаёт электрическое поле. Электрическое поле – вид материи, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

56. К акое электрическое поле называют однородным?

Ответ: Однородное электрическое поле – электрическое поле, в котором напряженность одинакова по модулю и направлению в любой точке пространства.

Приблизительно однородным является электрическое поле между двумя разноименно заряженными плоскими металлическими пластинами. Линии напряженности в однородном электрическом поле параллельны друг другу. (рис 133)

57. Запишите закон Кулона в векторной форме. Как с его помощью определить направление кулоновской силы, действующей на точечный заряд?

Ответ: Закон Кулона формулируется с помощью соотношения . Получим закон Кулона в векторном виде. Проведём радиус-векторы зарядов q₁ и q₂. С их помощью введём вектор .

Пусть - сила, приложенная к заряду, на который указывает . Вектор этой силы будет сонаправлен с вектором : .

Умножение правой части на приведёт к изменению зависимости силы от расстояния между зарядами с обратно квадратичной на обратно пропорциональную. Чтобы её скомпенсировать, следует увеличить степень к знаменателе. Теперь можно сформулировать закон Кулона в векторном виде: . При этом .

58. Сформулируйте принцип суперпозиции применительно к кулоновской силе.

Ответ: Принцип суперпозиции применительно к кулоновской силе: сила, действующая на заряд со стороны нескольких других зарядов, равна векторной сумме всех сил, действующих на интересующий нас заряд со стороны каждого из окружающих его зарядов в отдельности.

59. Дайте определение вектора напряженности электрического поля Е.

Ответ: Напряженность электрического поля в данной точке – векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы F, действующей на неподвижный точечный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q.

60. Сформулируйте принцип суперпозиции для напряженности электрического поля E

Ответ: Принцип суперпозиции для напряженности электрического поля E: напряженность поля, созданного несколькими зарядами в интересующей нас точке, равна векторной сумме напряженностей, созданным каждым из зарядов в этой точке. , где r_i – вектор, соединяющий заряд dq_i с нужной точкой поля.

61. Дайте определение характеристик зарядов, распределенных по нити, поверхности, объему.

Ответ: Величина dq (малая порция распределённого заряда (например, поле, созданное заряженной нитью)) может быть выражена следующим образом:

1. Если заряд распределён по линии, то , где - линейная плотность заряда (это заряд единицы длины заряженной нити: );

2. Если заряд распределён по поверхности, то , где - поверхностная плотность заряда ( это заряд единицы площади заряженной поверхности: );

3. Если заряд распределён по объёму, то , где - объемная плотность заряда ( это заряд единицы объема заряженного тела: ).