Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Закон Кулона.

 

Свойства тел (янтарь, стекло, фарфор и др.) притягивать легкие пред-меты после контакта с кожей, сукном, шелком называется электризацией. Взаимодействие тел при электризации осуществляется с помощью электри-ческого поля. Если электрическое поле не изменяется с течением времени, то оно называется электростатическим. Электризация объясняется наличием электрически заряженных элементарных частиц.

 

Все заряженные элементарные частицы имеют одинаковый по значе-нию заряд, равный заряду электрона, который называется элементарнымэлектрическим зарядом. Электрический заряд существует в 2-х видах: поло-жительный и отрицательный. Одноименные заряды отталкиваются, разно-именные - притягиваются.

 

Закон сохранения электрического заряда - в изолированной системе ал-гебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной.

 

Единица измерения электрического заряда - 1кулон (количество элек-тричества, проходящего через поперечное сечение проводника при токе 1А за время 1с).

 

Закон Кулона для взаимодействия зарядов в вакууме

F = ^q1q2 - сила взаимодействия между зарядами

4pe₀r²

 

где e ₀ - электрическая постоянная ( e ₀ =8,85 × 10 ^{-12 ф}_м ), q₁ и q ₂ - величины взаимодействующих зарядов, r - расстояния между ними.

4.3.2. Электрическое поле.Напряженность поля.Принципсуперпозиции. Теорема Остроградского-Гаусса.

 

Электрическим полем называется вид материи, посредством которого взаимодействуют электрические заряды.

 

Напряженностью электрического поля в данной точке называется век-тор, равный по величине силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку и совпадающий с ней по направлению.

r	F0	, где q0 – пробный заряд
E =
	q0

За единицу напряженности электрического поля принимается напряжен-ность такого поля, которое действует на заряд в 1 Кл с силой в 1 Н:

 

[E] = ^[_[^F_q]^] = _Кл^Н = м × кг × с^-3 А^-1 = ^В_м

Напряженность электрического поля E нескольких неподвижных то - чечных зарядов q₁, q₂, …q_n равна векторной сумме напряженностей полей,

 

которые создавал бы каждый из этих зарядов в отсутствие остальных. Это положение, являющееся обобщением опытных фактов, называется принци-пом суперпозиции электростатических полей.

 

Наглядно электрическое поле изображается с помощью силовых линий (линий напряженности). Линией напряженности электрического поля назы-вается линия, в каждой точке которой касательная совпадает с вектором на-пряженности поля.

 

Число силовых линий, пронизывающих некоторую поверхность, рас-положенную в электрическом поле, называется потоком напряженности элек-трического поля сквозь эту поверхность.

N = E × S, где S - площадь поверхности.

 

Единица измерения потока : [N]_S = [E×S] = B×м²/м = В×м = м³×кг×с^-1×А^-1. Теорема Остроградского–Гаусса: поток напряженности, пронизы-

 

вающий любую замкнутую поверхность, окружающую электрические заря-ды, пропорционален алгебраической сумме этих зарядов.

n	qi			n
N = å	=	åqi
e 0	e 0
i=1		i=1

 

 

4.3.3. Работа по перемещению заряда в электрическом поле.Потенциал.Разность потенциалов. Связь между потенциалом и напряженностью.