1. Какими свойствами обладают электрические заряды? Какой закон описывает взаимодействие неподвижных электрических зарядов? Сформулируйте этот закон. Ответ поясните рисунком.

2. Сформулируйте принцип суперпозиции электростатических полей.

3. Как называется силовая характеристика электрического поля? В каких единицах она измеряется? Дайте определение силовых линий электростатического поля. Когда силовая линия электростатического поля может совпадать с траекторией свободного заряда, помещенного в это поле?

4. Дайте определение однородного электростатического поля. Изобразите это поле графически. В каких устройствах его можно реализовать. Как называются эти устройства.

5. Изобразите на рисунке силовые линии электростатического поля в плоском, цилиндрическом, сферическом конденсаторе, созданного двумя точечными разноименными одноименными зарядами.

6. Сформ

Теорема Гаусса.

Поток вектора через поверхность.

	Рассмотрим маленькую площадку с единичным вектором нормали : , в пределах которой вектор напряженности электрического поля имеет постоянное значение: . Для замкнутых поверхностей принято выбирать внешнюю нормаль,
Рисунок 18..6.

т.е. нормаль , направленную наружу охватываемой поверхностью области.

В этом случае элементарный поток вектора через площадку определяется как скалярное произведение вектора поля на вектор элементарной площадки:

(18.9)

Т.о., поток вектора есть скалярная величина.

Поток вектора через конечную поверхность равен:

(18.10)

Поток вектора через замкнутую поверхность.

Рисунок 18.7.

Рассмотрим для начала точечный заряд, окруженный сферической поверхностью с центром, совпадающим с точечным зарядом. Т.к. для любого элемента рассматриваемой поверхности , то

Для элемента произвольной замкнутой поверхности

,

(18.11)

где – телесный угол. Этот угол может принимать как

	положительные, так и отрицательные значения в зависимости от направления нормали (значения угла ), т.е. является величиной алгебраической. Из рисунка видно, что входящий и один из выходящих через поверхности, ограниченные телесным углом , потоков «компенсируют» друг друга, так что отличным от нуля остается только один выходящий в телесном угле поток.
Рисунок 18.8

Тогда полный поток вектора через произвольную замкнутую поверхность равен

(18.12)

Т.о., полученный результат не зависит ни от положения заряда внутри пространства, ограниченного поверхностью , ни от выбора самой поверхности.

	Теперь пусть поле создается любой системой зарядов. Тогда всю систему можно разбить на точечные заряды и для каждого из них в отдельности найти потоки через выбранную замкнутую поверхность. Пользуясь принципом суперпозиции , получим, что уравнение
Рисунок 18.9.

может быть обобщено для любой системы зарядов, расположенных произвольным образом, причем стоящий в правой части уравнения заряд будет складываться только из зарядов, находящихся внутри рассматриваемой замкнутой поверхности .

Т.о., получаем:

,

(18.13)

т.е. из геометрического правила сложения векторов следует, что их потоки , как и заряды , складываются алгебраически.

Итак, электростатическая теорема Гаусса:

.

(18.14)

где суммарный заряд внутри поверхности .

Поток вектора сквозь замкнутую поверхность равен с точностью до множителя алгебраической сумме зарядов внутри этой поверхности.

Для непрерывного распределения заряда с объемной плотностью , зависящей от координат, имеем

(18.15)