1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.

Электрический заряд – свойство тел создавать в окружающем пространстве электрическое поле и реагировать на другие электрические поля.

В системе СИ единица заряда (кулон) является не основной, а производной и определяется через основную единицу для измерения электрических величин – единицу силы тока – ампер: 1 Кл = 1 Ас.

Различают два вида зарядов, условно называемых положительными и отрицательными; при этом одноименные заряженные частицы отталкиваются, а разноименные – притягиваются друг к другу.

Закон сохранения электрического заряда. В электрически изолированной системе алгебраическая сумма всех зарядов частиц остается постоянной при любых взаимодействиях между ними.

2. Закон Кулона.

Силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. Закон Кулона в веществе .

4. Электрический диполь.

Диполем называется совокупность двух равных зарядов противоположного знака (расстояние между зарядами достаточно мало). Его характеризует векторная величина электрический дипольный момент: p=ql , где l расстояние между зарядами. Диполь создает в окружающем пространстве электрическое поле.

5. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.

П оток напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность, проведенную в поле, пропорционален алгебраической сумме q_охв электрических зарядов, охватываемыхэтой пов-ю:

3. Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей.

Каждый заряд создает в окружающем его пространстве электрическое поле – особый вид материи. Оно является первичным физическим понятием и не может быть определено через другие физические объекты. Электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Основные свойства: не существует электростатического поля без зарядов и зарядов без поля; распространяется на все пространство до бесконечности; действует на другие заряды с силами.

Напряженность электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда.

Принцип суперпозиции электрических полей. Напряженность электрического поля, одновременно создаваемого в некоторой точке пространства несколькими зарядами, равна сумме векторов напряженностей электрических полей, которые создавались бы в этой же точке каждым из зарядов по отдельности

6 . Электростатиическое поле равномерно заряженной пластины и конденсатора.

-поверхностная плотность заряда. (Кл/м2). = dq/ds

Напряженность поле не зависит от длинны.

7. Электростатическое поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра.

- линейная плотность заряда(величина заряд локализованный на1 длинны) (Кл/м). = dq/dl

8. Электростатическое поле равномерно заряженной сферы.

Если r^/<R , тогда E=0,если r^/>R , тогда

г де к = 1/

9. Электростатическое поле равномерно заряженного шара.

- обьемная плотность заряда (величина заряда на 1 обьема) (Кл/м³) =dq/dv

Если ,тогда ,если r = R,то

10. Работа по перемещению электрического заряда в поле. Потенциал поля.

Работа электростатического поля при перемещении заряда по линии напряженности в однородном поле

A = F(d₁ – d₂) = qE(d₁ – d₂).

Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле (W_p) – физическая величина, равная работе электростатического поля при перемещении заряда из его положения на нулевой уровень. Как правило, в электростатике принимается, что нулевой уровень находится на бесконечности. Работа электростатического поля равна изменению потенциальной энергии заряда, взятому с противоположным знаком:A = – (W_p2 – W_p1).

Потенциал электростатического поля () – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к его значению. Определяющая формула .

Потенциал — величина скалярная. За его единицу в системе СИ принимается вольт (1 В = 1 Дж/Кл).

11.Взаимосвязь между напряженностью и потенциалом электростатического поля.Эквипотенциальные поверхности.

Знак показывает, что вектор напряженности направлен в сторону убывание потенциала.Напряженность электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда. Потенциал электростатического поля () – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к его значению. Потенциал – величина скалярная. (1 В = 1 Дж/Кл). Э. пов.-поверхность во всех точках которой потенциал поля равный. Если происходит перемещение вдоль э.пов.,то работа А=0,следов.вектор Е перпендикулярен вектору dr. Э. пов. обычно проводят т.о.чтобы разность потенциалов между 2-я соседними повер. была одинакова. По густоте э. пов. судят о величине электростатического поля, чем гуще,тем выше напряжение в этой области.

12.Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.

Диэлектрики- в-ва, которые в обычных условиях не проводят электрический ток.

Р азличают 3-и типа: 1)неполярные (в-ва имеющ. Симметричное строение). В отсутствии поля «+» и « - » совпадают. В отсутствии внешнего поля дипольный момент равен 0. Если это в-во поместить в поле то происходит поляризация диэлектрика, электрическая оболочка деформируется под действием поля поэтому центры « - » заряда смещается против поля а «+» по полю, в результате получается наведенный дипольный момент . Тепловое движение не оказывает влияние на появление дипольных моментов у неполярных диэлектриков. Это деформационная поляризация. 2) Полярные сост из молекул имеющие явное несимметричное строение. В следствии теплового движения дипольный момент ориентируется хаотически поэтому результирующий дипольный момент =0. Такой вид наз дипольной (ориентационной) поляризацией. Она возрастает при возрастании напряженности, но при возрастании температуры она убывает. 3) В-ва имеющие ионное строение. Ионные кристаллы имеют правила черед. решетки из + и – ионов. Если такой кристалл поместить в поле,то ионная + решетка смещается по полю,а – против поля. Это ионная поляризация. Для диэлектриков поляризация опред по форм. , где - диэлектрическая восприимчивость.

15. Проводники в электростатическом поле. Емкость уединенного проводника.

Проводники – вещества, в которых имеются свободные заряды, способные перемещаться под действием электрического поля. Электроемкость уединенного проводника (если проводник находится далеко от друг проводников или заряж. тел) .

13. В-р поляризации. Связанные заряды и связь их поверхностной плотности с поляризованностью. В-р поляризации предст собой суммарный дипольный момент молекул в одном объёме диэлектриков. . где - диэлектрическая восприимчивость . . В резул поляризации на пов-ти диэлектрика появляются связанные заряды, они входят в состав атомов или молекул. К ним относ заряды ионов в кристаллах ионных диэлектриков. Свободные заряды – носители тока в проводящих средах. Так же к ним относ избыточные заряды, которые сообщают телу при электризации. (Кл/м²) . где, - диэлектрическая проницаемость в-ва, показывает во сколько раз внешнее поле ослабляется за счет поляризации диэлектрика.