Элементы электростатики Основные формулы

1. Закон Кулона. Взаимодействие точечных зарядов

- сила взаимодействия двух точечных зарядов и , - расстояние между зарядами, - диэлектрическая проницаемость среды, - электрическая постоянная.

2. Напряженность электрического поля

- сила, действующая на точечный положительный заряд , помещенный в данную точку поля.

3. Напряженность электрического поля точечного заряда на расстоянии от него

4. Принцип суперпозиции электрических полей

Напряженность результирующего электрического поля, созданного двумя и более точечными зарядами, равна векторной сумме напряженностей , создаваемых каждым зарядом в отдельности.

В случае двух электрических зарядов с напряженностями и , модуль вектора напряженности результирующего поля

,

- угол между векторами и .

5. Напряженность электрического поля, создаваемого металлической сферой радиусом R, несущей заряд q, на расстоянии r от центра сферы

6. Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинной равномерно заряженной нитью (цилиндром) на расстоянии r от ее оси

- линейная плотность заряда, равная отношению заряда, распределенного по нити, к длине нити.

7. Напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью

- поверхностная плотность заряда, величина, равная отношению заряда, распределенного по поверхности к площади этой поверхности.

8. Напряженность поля, создаваемого двумя параллельными бесконечными равномерно и разноименно заряженными плоскостями с одинаковой по модулю поверхностной плотностью заряда (поле плоского конденсатора).

9. Потенциал электрического поля

- величина, равная отношению потенциальной энергии точечного положительного заряда , помещенного в данную точку поля к этому заряду.

10. Потенциал поля точечного заряда , на расстоянии r от него

11. Принцип суперпозиции для потенциала электрического поля

Потенциал электрического поля, создаваемого системой точечных заряженных тел равен алгебраической сумме потенциалов полей, создаваемых в данной точке каждым из заряженных тел в отдельности.

12. Энергия взаимодействия системы точечных зарядов

- потенциал поля, создаваемого всеми (n-1) зарядами, за исключением i-го, в точке, где расположен заряд .

13. Потенциальная энергия пробного заряда в поле точечного заряда на расстоянии r от него.

14. Работа сил электростатического поля по перемещению заряда из точки с потенциалом в точку с потенциалом

- разность потенциалов,

15. Связь напряженности однородного электрического поля и потенциала

d – расстояние между двумя точками поля, разность потенциалов между которыми равна

16. Электроемкость уединенного проводника

;

17. Электроемкость плоского конденсатора

S - площадь пластин (каждой пластины), d – расстояние между ними, - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.

18. Электроемкость С последовательно соединенных конденсаторов

n – число конденсаторов.

19. Электроемкость С параллельно соединенных конденсаторов

n – число конденсаторов.

20. Энергия заряженного проводника

21. Энергия заряженного конденсатора

22. Объемная плотность энергия (энергия электрического поля, приходящаяся на единицу объема)