III Электростатика и постоянный ток

29. Электростатическое поле, его напряженность. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции Диполь, поле диполя.

Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов).

Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы F, действующей на неподвижный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q.

В каждой точке пространства в данный момент времени существует свое значение вектора

Напряжённость электрического поля точечного заряда

Электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, есть сумма потенциалов отдельных зарядов.

E=E1+E2+E3 – const.

Электрический диполь представляет собой совокупность двух равных по абсолютной величине разноимённых точечных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

Момент диполя.

- Однородное Эл. поле

- неоднородное Эл. поле.

p - момент диполя.

30. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса и ее применение для расчета напряженности электростатического поля в вакууме.

Полное число силовых линий, проходящих через поверхность S называется потоком вектора напряженности ФЕ через эту поверхность.

В произвольном электрическом поле

Теорема Гаусса для одного заряда.

Теорема Гаусса для нескольких зарядов.

Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность в вакууме равен алгебраической сумме всех зарядов, расположенных внутри поверхности, деленной на ε0.

31. Работа электростатического поля по перемещению заряда. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал.

Работа при перемещении заряда между двумя точками в электростатическом поле не зависит от формы траектории, а зависит от положения этих точек.

Потенциал: характеризует потенциальную энергию поля, которой обладает единичный заряд,

Циркуляцией вектора напряженности называется работа, которую совершают электрические силы при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому пути L

Так как работа сил электростатического поля по замкнутому контуру равна нулю (работа сил потенциального поля), следовательно циркуляция напряженности электростатического поля по замкнутому контуру равна нулю.

32. Связь напряженности с потенциалом электростатического поля. Линии напряженности и эквипотенциальные поверхности.

- связь между напряженностью и потенциалом.

- Напряжённость в какой-либо точке электрического поля равна градиенту потенциала в этой точке, взятому с обратным знаком. Знак «минус» указывает, что напряженность E направлена в сторону убывания потенциала.

Линией напряженности электрического поля называется линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряженности. Линии напряженности электростатического поля начинаются на положительных электрических зарядах и кончаются на отрицательных электрических зарядах или уходят в бесконечность.

При графическом изображении электрических полей часто используют эквипотенциальные поверхности. Обычно эквипотенциали проводят так, чтобы разность потенциалов между любыми двумя эквипотенциальными поверхностями была одинакова. Силовые линии показаны сплошными линиями, эквипотенциали - штриховыми.

Подобное изображение позволяет сказать, в какую сторону направлен вектор напряжённости электрического поля; где напряжённость больше, где меньше; куда начнёт двигаться электрический заряд. работы.