- •3. Закон кулона
- •4. Электрическое поле. Напряженность электрического поля
- •5. Напряжённость поля точечного заряда.
- •6. Суперпозиция полей
- •7. Линии напряженности
- •8. Поток-вектор напряженности электр. Поля.
- •9. Теорема Гаусса для электростатич. Поля.
- •10. Теорема гаусса
- •11. Циркуляция электр.Поля.
- •12. Потенциал. Разность потенциалов электростатич. Поля.
- •13. Связь между напряжением поля и потенциалом.
- •14. Конденсаторы
- •15. Энергия заряженного конденсатора
- •16. Энергия электр. Поля
- •17. Сопротивление проводника. Закон Ома для участка цепи.
- •18. Закон Ома для участка проводника.
- •19.Источники электр. Тока. Электродвижущая сила
- •20. Работа и мощность тока.
- •21. Закон Джоуля-Ленца.
- •22. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.
- •23. Закон полного тока.
- •24. Магнитный поток.
- •25. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- •26. Работа по перемещению проводника с током в магнит поле.
- •27. Явление электомагнит. Индукции.
- •28. Индуктивность.
- •29. Индуктивность соленоида.
- •30. Явление и закон самоиндукции.
- •31. Энергия магнитного поля.
- •32. Вихревое электр. Поле.
- •33. Ток смещения
- •34. Уравнение Максвелла.
- •35. Второе уравнение Максвелла.
- •36. Третье и четвертое уравнениеяМаксвелла.
- •37. Колебания.
- •38. Гармонические колебания.
- •39. Колебательный контур.
- •40. Затухающие колебания.
- •41. Вынужденные колебания. Явление резонанса.
- •42. Волны.
- •43. Уравнение плоской монохроматич. Волны.
- •44. Звуковые волны.
- •45. Волновые о корпускулярные свойства света.
- •46. Тепловое излучение и его характеристики.
- •47. Законы теплового излучения
- •48. Строение атома.
- •Закон кулона
3. Закон кулона
Сила взаимодействия находится для так называемых точечных зарядов.
Точечным зарядом называется заряженное тело, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми оно взаимодействует.
Закон взаимодействия точечных зарядов был открыт Кулоном и формулируется следующим образом: модуль F силы взаи-модействия между двумя неподвижными зарядами q и q0 пропорционален произведению этих зарядов, обратно пропорционален квадрату расстояния r между ними, т.е.
где ε0 - электрическая постоянная, ε — диэлектрическая проницаемость, характеризующая среду. Эта сила направлена вдоль прямой линии, соединяющей заряды. Электрическая постоянная равна ε0 = 8,85⋅10–12 Кл2/(Н⋅м2) или ε0 = 8,85⋅10–12 Ф/м, где фарад (Ф) единица электроёмкости. Закон Кулона в векторной форме запишется:
проведём радиус-вектор rот заряда q к q0. Введём единичный вектор, направленный в ту же сторону, что и вектор r. Он равен r/r.
4. Электрическое поле. Напряженность электрического поля
Отношение силы F, действующей на заряд, к величине q0 этого заряда является постоянным для всех вносимых зарядов, независимо от их величины. Поэтому это отношение принимают за характеристику электрического поля в данной точке. Её называют напряжённостью и обозначают через E. Тогда:
1 Н/Кл = 1 / 1 Кл, т.е. 1 Н/Кл - напряжённость в такой точке поля, в которой на заряд в 1 Кл действует сила в 1 Н.
5. Напряжённость поля точечного заряда.
Найдём напряжённость E электростатического поля, создаваемого точечным зарядом q, находящимся в одно-родном изотропном диэлектрике, в точке, отстоящей от него, на расстоянии r. Мысленно поместим в эту точку пробный заряд q0. Тогда .
Отсюда получаем, что
радиус-вектор, проведённый от заряда q к точке, в которой определя-ется напряжённость поля. Из последней формулы следует, что модуль напряжённости поля:
Таким образом, модуль напряжённости в любой точке электростатического по-ля, создаваемого точечным зарядом в вакууме, пропорционален величине заря-да и обратно пропорционален квадрату расстояния от заряда до точки, в кото-рой определяется напряжённость.
6. Суперпозиция полей
Если электрическое поле создаётся системой точечных зарядов, то его на-пряжённость равна векторной сумме напряжённостей полей , создаваемых каждым зарядом в отдельности, т.е. .Это соотношение носит название принципа суперпозиции (наложения) полей. Из принципа суперпозиции по-лей следует также, что потенциал ϕ, создаваемый системой точечных зарядов в некоторой точке, равен алгебраической сумме потенциалов , создаваемых в этой же точке каждым зарядом в отдельности, т.е. Знак потенциала совпадает со знаком заряда qi отдельных зарядов системы.
7. Линии напряженности
Для наглядного изображения электриче-ского поля пользуются линиями напряжённости или силовыми линиями, т.е. линиями, в каждой точке которых вектор напряжённости электрического поля направлен по касательной к ним. Наиболее просто это можно уяснить на при-мере однородного электростатического поля, т.е. поля, в каждой точке кото-рого напряжённость одинакова по модулю и направлению. В этом случае линии напряжённости проводятся так, чтобы число линий ФЕ, проходящих через еди-ницу площади плоской площадки S, расположенной перпендикулярно к этим
линиям, равнялось бы модулю E напряжённости этого поля, т.е.
Если поле неоднородное, то надо выбрать элементарную площадку dS, перпендикулярную к линиям напряжённости, в пределах которой на-пряжённость поля можно считать постоянной.
где dФE - число линий напряжённости, пронизывающих эту площадку, т.е. модуль напряжённости электрического поля равен числу линий напряжённости, приходящихся на единицу площади площадки, перпендикулярной к ней.