1.Электрический заряд и его свойства.

Эл заряды хар-ют способность тел или частиц к электромагнитным взаим. За эл зар принимают 1 Кулон.1 Кл-это эл зар проходящий через поперечное сеч проводника при =1 А за 1 c.

Зар электрона – элементарный эл зар = 1,610^–19 Кл. m_e=9,1110^–31 кг. Носителем элем эл зар явл протон т_p= 1,6710^–27 кг.

Фундаментальные законы эл зар:1) Эл зар сущ в 2-х видах (+ и -).2) эл зар инвариантен(его велич не зависит от сист отсчёта).3)Эл зар дискретен(заряд любого тела сост целое кратное от элем эл зар). 4) эл зар отдеттивен(заряд любой сист тел = сумме зар тел вход в эту сист).

5)эл зар подчиняется закону сохран зар

2. Закон сохр заряда.Закон Кулона.Напряжённость эл-стат поля

Закон сохр зар: Алгебр сумма эл зарядов любой замкнутой сист остаётся неизменной какие-бы процессы не происход внутри данной сист.

Закон Кулона: сила взаим F между двумя неподвижными точечными зар, наход-ся в вакууме, пропорциональна зар Q₁ и Q₂ и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними. F=k|Q₁Q₂|/r²

Кулоновская сила: Сила F направ по прямой, соединяющей взаимод зар,

т. е. явл центральной, и соотв притяжению (F<0) в случае разноименных зар и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зар.

Точечн зар –это зар сосредоточенный на теле лин разм кот пренебрежительно малы по сравн с расст до тел с кот взаимод-ют.

Эл-стат поле- это поле создаваемое неподвиж эл зарядами.

Напряжённость эл стат поля- это физ вел опред-ая силой действ на ед пробный зар помещ в данную точку поля. E=F/Q₀ ; E=kQ/r²

Напряж эл ст поля в 1 Н/Кл есть напряж такого поля кот на точ зар 1 Кл действ силой 1 Н.

3.Линии напряж эл ст поля.

Линии напр эл ст поля – это линии касат к кот в каждой точке совпад с направл вектора Е. Линии напряж проводят с опред густотой(число линий пронизывающих единицу площади = величине Е, а число равняется EdScos α=EdS=dФ (поток).Через произвольную замкнутую пов поток : Ф = .

4.Принцип суперпозиции. Поле диполя

Напряж результирующего поля создав-го системой зар = геом сумме напряж полей созд каждым за в отдельности.

Сист 2-х разноим точ зар наход на расст L друг от друга(L<< расст до рассм точек поля) наз электрическим диполем

Плечо диполя –это вектор проход по оси диполя от отриц зар к полож.

P=|Q|L – эл момент диполя.

5.Теорема Гауса для эл ст поля в вак.

Поток вектора напряж через сферич пов радиуса R : Ф= _ndS=(kQ/r²)4r²=Q/₀

Поток линий напряж (по принц супер позиции эл ст поля ) = _ndS=1/₀Q_i

Теорема Гауса: поток вектора напряж эл ст поля в вакууме сквозь произв замкн пов = алгебр сумме зар охватыв этой пов делённый на ε_0.

6.Применение т Гаусса для расчёта напряж полей в вакууме.

1) Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости . Пов плотность =dQ/dS

Если цилиндр: Ф=∫EdS=2E∫dS=2ES=Q/ ε₀ ; Q=S. 2ES=S/ ε_0. E= /2 ε₀

2)поле равномерно заряж сферич пов. Линии напряд напр радиально к пов. Возьмём сферы R и r(r>R): Ф=4пr²E= Q/ ε₀ ; E=kQ/r² (r ≥R) Если r<R то Е=0.

3)Поле объёмно заряж шара( R) : Внутри шара выберем сферу r^I:

4r²E=Q^I/ ε₀=4/3r^{I 3} /ε₀ ; E=(kQ/R³)*r^I (r^I≤R)

4) поле равномернозар бескон цилиндра или нити : Линейная плотность  =dQ/dL.

r>R ; 2rlЕ = l/₀; E=2k/r (r ≥R) При r<R E=0.

7.Циркуляция вектора напряж эл ст п.

Имеем эл ст поле созд полож зар Q. Работа по перемещ из 1 в 2 :

dA=FdL=FdLcosα=(kQQ₀/r²)dLcosα; dA= kQQ₀/r² dr; A₁₂= =k; QQ₀ /r²= kQ Q₀(1/r₁-/r₂)

А не зависит от траектории а опред только полож точек 1 и 2.Эл ст поле явл потенциальным а все кулон силы явл консервативными =0; Если переносимый зар единичный то dA по пути dL = EdL=E_пdL (Е_п=Ecosα)

Циркуляция вектора напряж:

Теорема о циркуляции E(только для эл ст поля) =0