Экзаменационные вопросы по физике

II семестр

1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q.

Одним из фундаментальных законов природы является экспериментально установленный закон сохранения электрического заряда.

В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

q1 + q2 + q3 + ... +qn = const.

Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.

Закон Кулона гласит: Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

В Международной системе СИ за единицу заряда принят кулон (Кл).

Силовой характеристикой поля, создаваемого зарядом q, является отношение силы, действующей на заряд, к величине этого заряда называемое напряженностью электростатического поля.

2. Напряженность поля точечного заряда. Заряд, распределенный по объему, поверхности, линии

Напряженность поля точечного заряда:

Обозначим: q - заряд, создающий поле,

q₀ - заряд, помещенный в поле (внешний заряд).

Закон Кулона: . Напряженность поля:.

Тогда напряженность поля точечного заряда: 

3. Принцип суперпозиции. Электрическое поле диполя

Если поле образовано не одним зарядом, а несколькими, то силы, действующие на пробный заряд, складываются по правилу сложения векторов. Поэтому и напряженность системы зарядов в данной точке, поля равна векторной сумме напряженностей полей от каждого заряда в отдельности.

Электрический диполь - это система из двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов +q и -q, находящихся на некотором расстоянии l друг от друга.

Электрический дипольный момент — векторная физическая величина, характеризующая, наряду с суммарным зарядом, электрические свойства системы заряженных частиц в смысле создаваемого ею поля и действия на неё внешних полей.

Дипольный момент, электрический, величина, характеризующая электрические свойства системы заряженных частиц. Дипольный момент р электро-нейтральной системы, состоящей из n заряженных частиц, равен:

p = Σni=1eivi, где ei—заряд i-той частицы, vi; — её радиус-вектор

4. Силовые линии. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме

Силовые линии – это линии, касательная к которым в любой точке поля совпадает с направлением вектора напряженности .

Теорема: Потоком вектора напряженности наз. величина Ф, равная произведению модуля вектора напряженности на площадь контура S, ограничивающую некоторую площадь, и на косинус угла между вектором напряженности и нормалью (перпендикуляром) к площадке.

Поток вектора напряженности электростатического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную ε0.