1.Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

Одной из основных характеристик электромагнитного взаимодействия является электрический заряд, определяющий интенсивность этого взаимодействия. Заряд существует двух видов: положительный и отрицательный. В природе существует минимальный электрический заряд, называемый – элементарным и равный │e│= 1,6 · 10 ^–19 Кл. Носителем положительного элементарного заряда в веществе является протон, отрицательного – электрон. Электрический заряд любого тела образуется совокупностью элементарных зарядов, т. е. является дискретным q = ± e·N , где N – целое положительное число. В замкнутой изолированной системе алгебраическая сумма зарядов не изменяется - это положение называется законом сохранения электрического заряда. Электрические поля, создаваемые неподвижными зарядами, называются электростатическими, а электрические силы, характеризующие взаимодействие таких зарядов, – электростатическими или кулоновскими силами. В основе электростатики лежит экспериментально обнаруженный закон взаимодействия неподвижных точечных зарядов, установленный Кулоном в 1785 г., который называется законом Кулона.

Закон Кулона: силы F1 и F2 , с которыми взаимодействуют два точечных электрических заряда q1 и q2, находящихся в вакууме, пропорциональны произведению модулей этих зарядов, обратно пропорциональны квадрату расстояния r между ними и направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды: F₁=F₂= = , где - = 9·10⁹ Н·м²/Кл² – коэффициент пропорциональности; ε₀ = 8,85·10^-12 Кл/(м²·Н) – электрическая постоянная.

Одноименные заряды отталкиваются, заряды разных знаков притягиваются. Закон Кулона справедлив только для точечных зарядов. Заряд называется точечным, если он сосредоточен на теле, размерами которого можно пренебречь. Если взаимодействие неподвижных точечных зарядов осуществляется не в вакууме, а в веществе, электрические свойства которого определяются величиной ε - относительной диэлектрической проницаемостью этого вещества, то силы взаимодействия F₁ и F₂ уменьшаются в ε раз: F₁=F₂= =

2. Электрическое поле и его основные характеристики – напряженность, потенциал. Принцип суперпозиции электрических цепей.

Электрическое взаимодействие зарядов осуществляется посредством электрического поля. Каждый заряд создает в окружающем пространстве электрическое поле и через него действует на другие заряды. Напряженностью электростатического поля называется физическая величина, численно равная отношению силы, действующей на заряд со стороны электростатического поля, к величине этого заряда в данной точке поля: = Напряженность электростатического поля является силовой характеристикой электростатического поля, показывающей, с какой силой электростатическое поле действует на единичный (1 Кл) положительный заряд, помещенный в эту точку.

Потенциалом электростатического поля называется физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии заряда к величине этого заряда в данной точке поля: Потенциал является энергетической характеристикой электростатического поля, показывающей, какой потенциальной энергией обладает единичный положительный заряд ( равный 1 Кл), помещенный в данную точку поля. Единица потенциала – вольт (В). 1В есть потенциал точки поля, в которой заряд 1Кл обладает потенциальной энергией 1Дж, т.е. 1B = 1Дж/Кл.

Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности.