Закон сохранения электрических зарядов
Конспект 3
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
и
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Закон сохранения электрических зарядов
Элементарный заряд е = 1,6∙10-19 Кл.
Носитель элементарного положительного заряда – протон (mр=1,67∙10-27 кг), отрицательного – электрон (mе =9,11∙10-31кг). Электрический заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного заряда
Точечный заряд – заряд, сосредоточенный на теле, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.
Закон сохранения заряда: Сумма электрических зарядов замкнутой системы остается постоянной, какие бы процессы не происходили внутри системы;
или
Закон Кулона
в вакууме для любой среды
где : 9∙109
ε0= 8,85∙10-12 − электрическая постоянная
ε − диэлектрическая проницаемость среды ( для вакуума и воздуха ε=1)
Сила Кулона направлена вдоль прямой, соединяющей заряды и соответствует притяжению для разноименных зарядов и отталкиванию для одноименных.
Если на заряд q3 действуют одновременно два заряда ( q1 и q2 ), то направление и величину вектора результирующей силы F3 находят по правилу параллелограмма.
= +
Модуль результирующей силы находят по теореме косинусов:
Электростатическое поле. Напряженность поля
Электростатическое поле – поле, создаваемое неподвижными зарядами.
Это силовое поле, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.
Пробный заряд – это положительный заряд малой величины, который используют для обнаружения и опытного исследования электростатического поля .
→
[ Н/Кл]= [ В/м]
Напряженность поля точечного заряда:
в вакууме в любой среде
Физический смысл диэлектрической проницаемости среды: ε показывает, во сколько раз напряженность поля в данной среде меньше, чем в вакууме
У положительного заряда, то вектор Е направлен от заряда;
У отрицательного заряда, вектор Е направлен к заряду.
Графически электростатическое поле изображают с помощью линий напряженности – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора . Густота силовых линий характеризует силу поля.
Однородное поле – когда вектор в любой точке пространства имеет одинаковую величину и направление.
У точечного заряда поле неоднородно, так как в разных точках вектор Е имеет разные направления, а величина его зависит от расстояния между зарядом и данной точкой пространства.
Например:
Принцип суперпозиции
Напряженность электростатического поля, создаваемого системой зарядов,
равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке поля каждым из зарядов.
- модуль ЕА
Теорема Гаусса
Поток вектора сквозь сферическую поверхность радиуса r:
Если поверхность охватывает несколько зарядов, то =∑ I, и тогда
Поток вектора напряженности электрического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, охватываемых этой поверхностью, деленной на ε0.
Полная емкость батареи
т. е. при параллельном соединении конденсаторов она равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.
Конспект 3
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
и
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Закон сохранения электрических зарядов
Элементарный заряд е = 1,6∙10-19 Кл.
Носитель элементарного положительного заряда – протон (mр=1,67∙10-27 кг), отрицательного – электрон (mе =9,11∙10-31кг). Электрический заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного заряда
Точечный заряд – заряд, сосредоточенный на теле, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.
Закон сохранения заряда: Сумма электрических зарядов замкнутой системы остается постоянной, какие бы процессы не происходили внутри системы;
или
Закон Кулона
в вакууме для любой среды
где : 9∙109
ε0= 8,85∙10-12 − электрическая постоянная
ε − диэлектрическая проницаемость среды ( для вакуума и воздуха ε=1)
Сила Кулона направлена вдоль прямой, соединяющей заряды и соответствует притяжению для разноименных зарядов и отталкиванию для одноименных.
Если на заряд q3 действуют одновременно два заряда ( q1 и q2 ), то направление и величину вектора результирующей силы F3 находят по правилу параллелограмма.
= +
Модуль результирующей силы находят по теореме косинусов: