1 вопрос.

Поле не подвижных электр зарядов называется электростатическим полем .В природе существует 2 рода электр зарядов :положительные(на шерсте ибоните) отрицательные.

Точечный электр заряд-это заряженное тело формами и размерами,которого можно пренебречь в данных условиях задача.

Свойства электр зарядов:электр заряд дискрейтен т.е электрический заряд любой системы тел состоит из целового числа элементарных зарядов(протон электрон( g=1.6*10^-19Кл m=1.6*10^-27кг e=-1.6*10^19кл me=9.1*10^-27кг)

-электр заряд инвариантет то есть не зависит от системы отсчета а значит не зависит от того движется этот заряд или покоится .закон сохранения электр зарядов.(фарадей)Алгебраическая сумма электрич зарядов любой замкнутой системы остается постоянной какие либо процессы не происходили внутри этой системы .g=const .g+g2+g3=const

Закон кулона :закон взаимодв не подвиж точечных электр зарядов установлен в 1785году кулоном с помощью крутильных весов .сила взаимодействия двух не подвижных точеч зарядов находящихся вакууме пропорциональное произведение зарядов и обратно пропорцион расстоянию между ними .Для вакуума F=1/4ПE0 |g1|*|g2|/z^2=k|g1|*|g2|/z^2. K=9/10^9Н*м/кг:2 E0=электрич постоянная 8.85*10^2Кл^2/H*m. Для среды F=k*[g1]*[g2]/E*r^2=1/4ПE0*[g1]*[g2]/r^2.E=диэлектрическая проницаемость среды.

3Вопрос .

Если в данной точке пространства различные электрически заряженные частицы 1, 2, 3... и т.д. создают электрические поля с напряженностью Е1, Е2, Е3 ... и т.д., то результирующая напряженность в данной точке поля равна геометрической сумме напряженностей. 1 случаи найти напряжение по середине Е=Е1+Е2.Е=Е1-Е2(g1>g2).E1=k*g1/(r/2)^2: E2=kg2/(r/2)^2. 2 случаи заряды отрицательны (разноименные) Е=Е1+Е2.Е=Е1+Е2...E1=k*g1/(r/2)^2: E2=kg2/(r/2)^2.3 случаи E=корень Е1^2+Е2^2 -2E1E2cosi ….cos =r^2-r1^2-r2^2/2r1*r2…расчет поля диполя

Плечом-называется вектор направленный по оси диполя от- к +и равный расстоянию между ними. Электрический момент диполя –это вектор величина равная произвед заряда на плечо p=Q*e {km}. P=[Q]*e согласно принципу супер позиций напряженность поля диполя в произвольной точке определяется :Е=Е»+»+Е»-«..Частные случаи;

1напряженность поля на продолжение оси диполя в точке А по принципу супер позиции Еа=Е»+»+Е»-«..Еа=к*2*Q*е\z^3=2*k*p/z^2

2 напряженность поля на перепендикуляре восстановлен к оси из его середины в точке В .Ев=к*Q*l /z^3=k*p/z^3

2 вопрос . Электрическое поле — это особый вид материи, которая существует вокруг электрически заряженных элементарных частиц (электроны и протоны). Через электрические поля передаётся воздействие одного электрического заряда (неподвижного) на иной неподвижный электрический заряд. Данное взаимодействие происходит в соответствии с известными законами Кулона .Напряженность электрического поля .напряженность –это силовая характеристика электрич поля, пределяемая силой действ на единичный положит заряд помещенный в данную точку поля.Е-напряженность .Е=F/g. F=F/[g]. [E]={вольт /метр]=[H/K].для вакуума E=k*[g]/r^2.

Пусть имеется один точечный заряд q. Это частный случай сферической симметрии. У нас есть формула: , где  – заряд внутр

сферы радиуса r, но если заряд точки, то для точечного заряда , при любом r. Понятно почему, на любом радиусе внутри сферы точка остаётся точкой. И для точечного заряда . Это поле точечного заряда. Потенциал поля точечного заряда: .

4 вопрос .Графическое электр поле изображают с помощью силовых линии напряженности это линий касательные,к которым каждой точке поле совпадают с направлением вектора напряженности (Е).Условные линии напряженности начинаются с полож заряда и закончив отрицат зарядом .Для однородного поля(вектор напряженности в любой точке постоянно по величине и направлению)для однород поля линии напряжен параллельны линиям напряженности.

Вектор электростатической индукции .для характеристики электрич поля на ряду с напряженностью вели еще одну векторную величину (D)электростатическая индукция или(электр смещение) Вектор D характер электр поле которое создается в данном веществе одним лишь свободными зарядами D=E0*E*E. Для поля точечного заряда E=k*Q/E*z^2

D=1*Q*E*E0/4П*D*E*z^2=Q/4Пz^2

Поток линии …

5 вопрос

   Итак, по определению, поток вектора напряженности электрического поля равен числу линий напряженности, пересекающих поверхность S.

      Рассмотрим рис. 2.8.

      Для данной конфигурации поток вектора напряженности через произвольную элементарную площадку dS будет равен:

(2.3.1)

      Т.е. в однородном поле  В произвольном электрическом поле

(2.3.2)

Рис. 2.8

      Здесь , т.е. ориентация dS в пространстве задается с помощью единичного вектора . Таким образом, направление векторасовпадает с направлениемвнешней нормали к поверхности.

      Подсчитаем поток вектора через произвольную замкнутую поверхностьS, окружающую точечный заряд q (рис. 2.9). Окружим заряд q сферой S₁.

Рис. 2.9

      Центр сферы совпадает с центром заряда. Радиус сферы S₁ равен R₁.

      В каждой точке поверхности S₁ проекция на направление внешней нормали одинакова и равна:

Тогда поток через S₁

      Подсчитаем поток через сферу S₂, имеющую радиус R₂:

      Из непрерывности линии следует, что поток и черезлюбую произвольную поверхность S будет равен этой же величине:

–теорема Гаусса для одного заряда.

(2.3.3)

      Линии напряженности начинаются и заканчиваются на зарядах (или в бесконечности).

      Полученный результат справедлив не только для одного заряда, но и для любого числа произвольно расположенных зарядов, находящихся внутри поверхности:

<

–теорема Гаусса для нескольких зарядов.

(2.3.4)

      Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность в вакууме равен алгебраической сумме всех зарядов, расположенных внутри поверхности, деленной на ε₀.

      При вычислении потока через замкнутую поверхность, вектор нормали следует считать направленным наружу. Линии,выходящие из объема, ограниченного данной поверхностью, создаютположительный поток, линии же, входящие в объем – отрицательный поток.

      Если между нашими сферами расположить ещё одну поверхность S₃, не охватывающую заряд, то, как видно из рисунка 2.9, каждая линия напряженности будет дважды пересекать эту поверхность: один раз с положительной стороны – войдет в поверхностьS₃, другой раз – с отрицательной стороны – выйдет из поверхности S₃. В результате алгебраическая сумма линий напряженности, проходящая через замкнутую поверхность S₃ будет равна нулю, т.е. полныйпоток, проходящий черезS₃, равен нулю.

      Таким образом, для точечного заряда q, полный поток через любую замкнутую поверхность S будет равен:

       –если заряд расположен внутри замкнутой поверхности;

       –если заряд расположен вне замкнутой поверхности;

       этот результат не зависит от формы поверхности, и знак потока совпадает со знаком заряда.

      В общем случае электрические заряды могут быть «размазаны» с некоторой объемной плотностью различной в разных местах

пространства. Здесь dV –физически бесконечно малый объем, под которым следует понимать такойобъем, который с одной стороны достаточно мал, чтобы в пределах его плотность заряда считать одинаковой, а с другой – достаточно велик, чтобы не могла проявиться дискретность заряда, т.е. то, что любой заряд кратен целому числу элементарных зарядов электрона или протона.

      Суммарный заряд объема dV будет равен:

(2.3.5)

      Тогда из теоремы Гаусса (2.3.4) можно получить:

(2.3.6)

– это ещё одна форма записи теоремы Остроградского–Гаусса, если заряд неравномерно распределен по объему.

      Необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство: в то время как само поле зависит от конфигурации всех зарядов, потоксквозь произвольную замкнутую поверхность определяется только алгебраической суммой зарядов внутри поверхностиS. Это значит, что если передвинуть заряды, то изменится всюду, и на поверхности S, а поток вектора через эту поверхность останется прежним.