Электростатика.

1 Электрический заряд и его свойства.

Раздел физики, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов (электростатическое взаимодействие) называют электростатикой. Поскольку движение или спокойствие зарядов относительны и определяются состоянием инерциальной системы отсчета, то те же заряды в одних системах отсчета, относительно которых они неподвижны, проявляют электростатическое взаимодействие, а в других, относительно которых заряды двигаются, - электромагнитное взаимодействие. Следовательно, чисто электростатическое взаимодействие зарядов является относительным и проявляется лишь в тех системах отсчета, относительно которых эти заряды неподвижны.

Взаимодействие неподвижных зарядов происходит через электростатическое поле, источниками которого и являются эти неподвижные заряды. Поскольку поле зарядов локализовано в пространстве, вокруг них это поле в каждой точке пространства характеризуется рядом физических величин, то электростатическим часто называют поле, характеристики которого в каждой точке неизменны со временем. Электрический заряд является внутренней характеристикой некоторых элементарных частиц, которая проявляется в их взаимодействии на расстоянии или во время действия на них внешних электромагнитных полей. Электрический заряд является источником и объектом действия электромагнитного поля. Известно, что в природе существуют два типа электрического заряда : позитивные (положительные) и негативные(отрицательные), причем однотипные заряды отталкиваются один от другого, а заряды разных типов - взаимно притягиваются. Считаем известным факт существования наименьших, неделимых зарядов каждого типа - квантов заряда, или элементарных зарядов. Элементарный электрический заряд за модулем равняется Кл. (Кулон - единица измерения электрического заряда). Каждый электрический заряд в природе состоит из целого количества элементарных зарядов. Передаваться от тела к телу электрический заряд также может лишь квантами: в виде целого числа элементарных зарядов. Квантовый характер электрического заряда является чрезвычайно важным в микромире, где типичная величина электрических зарядов равняется нескольким квантам заряда (то есть). Одним из важных свойств элементарного заряда есть инвариантность - независимость его величины от состояния инерциальных систем отсчета, в которых определяется его числовое значение, то есть числовое значение заряда не зависит от скорости.

Невзирая на относительную самостоятельность, заряда не существует независимо от носителей заряда, то есть от материи, вне пространства и порою. Заряд - это одно из фундаментальных свойств материи. Носителями позитивных элементарных зарядов являются такие микрочастицы как протоны, тогда как электроны имеют ровный за модулем, но противоположный за знаком, отрицательный элементарный заряд. Для макротел обычно, потому квантовый характер заряда не проявляется. В таких случаях считают, что электрический заряд распределен в проводнике непрерывно и дискретной структурой заряда пренебрегают. Поэтому вводится понятие объемной, поверхностной и линейной плотности непрерывно распределенных зарядов. Объемную плотность заряда в данной точке пространства определяют как границу отношения заряда, который содержится в объеме, который окружает точку, к величине этого объема. Аналогично введем понятие поверхностной плотности заряда. Поверхностную плотность заряда в данной точке пространства определяют как граница отношения заряда, который содержит малый элемент заряженной поверхности площадью, которая окружает точку, к величине этой площади. Система тел или частиц при условии отсутствия обмена электрическими зарядами с окружающими телами называется электрически изолированной системой. Для таких систем является справедливым закон сохранения электрического заряда: сумма алгебраизма дискретности электрических зарядов тел или частиц, которые образуют электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, которые происходят в этой системе", то есть в электрически изолированной системе электрические заряды могут возникать, или исчезать лишь парами (позитивный негативный), причем так, что общий заряд системы является неизменным во времени.

2 Закон Кулона. Закон Кулона - это закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов. Закон Кулона формулируется следующим образом: Сила электрического взаимодействия между двумя точечными зарядами в вакууме пропорциональна этим зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

При взаимодействии одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Силы Кулона направлены по прямой, соединяющей заряды.

Закон Кулона для взаимодействия точечных зарядов Q1 и Q2, находящихся на расстоянии r друг от друга, записывается формулой:

Сила отталкивания F, действующая на заряд Q2 со стороны одноименного заряда Q1, совпадает по направлению с радиусом-вектором r, проведенным из Q1 к этому заряду.

3 Электрическое поле. Напряженность поля. Поток вектора напряженности. Если в пространство, которое окружает электрический заряд, внести другой заряд, то на него будет действовать сила Кулона; значит, в пространстве, которое окружает данные электрические заряды, существует силовое поле. По представлениям современной физики, поле реально существует и, как и вещество, есть одна из форм существования материи, посредством которого осуществляются некоторые взаимодействия между макроскопическими телами или частицами, которые входят в состав вещества. В этом случае говорят об электрическом поле — поле, посредством которого взаимодействуют между собой электрические заряды. Мы будем рассматривать электрические поля, создаваемые неподвижными электрическими зарядами и называющимися электростатическими. Для обнаружения и опытного исследования электростатического поля используется пробный точечный положительный заряд — такой заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле). Если в поле, которое создается зарядом Q, поместить пробный заряд Q₀, то на него действует сила F, которая различна в разных точках поля и которая, согласно закону Кулона, прямо пропорциональна пробному заряду Q₀. Поэтому отношение F/Q₀ не зависит от Q₀ и полностью определяет электростатическое поле в той точке, где данный пробный заряд находится. Эта величина называется напряженностью и является силовой характеристикой электростатического поля. Напряженность электростатического поля в данной точке есть физическая величина, определяемая силой, которая действует на пробный единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля: (1) Как следует из формулы (1) и закона Кулона, напряженность поля точечного заряда в вакууме или (2) Направление вектора Е совпадает с направлением силы, которая действует на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен вдоль радиуса-вектора от заряда во внешнее пространство (отталкивание пробного положительного заряда); если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду (рис. 1). Из формулы (1) следует, что единица напряженности электростатического поля — ньютон на кулон (Н/Кл): 1 Н/Кл — напряженность такого поля, которое на точечный заряд 1 Кл действует с силой в 1 Н; 1 Н/Кл= 1 В/м, где В (вольт) — единица потенциала электростатического поля.

Рис.1

Графически электростатическое поле представляют с помощью линий напряженности — линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е (рис. 2). Линиям напряженности задается направление, которое совпадает с направлением вектора напряженности. Поскольку в любой данной точке пространства вектор напряженности имеет только одно направление, то линии напряженности не могут пересекаться. Для однородного поля (когда вектор напряженности в любой точке постоянен по величине и направлению) все линии напряженности параллельны одному вектору напряженности. Если электрическое поле создается точечным зарядом, то линии напряженности — радиальные прямые, которые выходят из заряда, если он положителен (рис. 3, а), и которые входят в него, если заряд отрицателен (рис. 3, б).

Чтобы с помощью линий напряженности можно задавать не только направление, но и численное значение напряженности электростатического поля. Условились рисовать их с определенной густотой (см. рис. 2): число линий напряженности, которые пронизывают единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора Е. Тогда число линий напряженности, которые пронизывают элементарную площадку dS, нормаль n которой образует угол α с вектором Е, равно ЕdScosα = E_ndS, где Е_n — есть проекция вектора Е на нормаль n к площадке dS (рис. 4). Величина называется потоком вектора напряженности через площадку dS. Здесь dS = dSn — вектор, у которого модуль равен dS, а направление совпадает с направлением нормали n к площадке. Выбор направления вектора n (а следовательно, и db>S) условен, так как его можно направить в любую сторону. Единица потока вектора напряженности электростатического поля — 1 В•м. Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора Е сквозь данную поверхность (3)

Рис.4

где интеграл мы берем по замкнутой поверхности S. Поток вектора Е является алгебраической величиной: зависит не только от свойств поля Е, но и от выбора направления n. Для замкнутых поверхностей положительным направлением нормали считается внешняя нормаль, т. е. нормаль, которая направлена наружу области, охватываемой поверхностью. В истории развития физики существовала борьба двух теорий: дальнодействия и близкодействия. В теории дальнодействия постулируется, что электрические явления определяются мгновенным взаимодействием зарядов на любых расстояниях. В теории близкодействия считается, все электрические явления определяются изменениями полей зарядов, причем эти изменения идут в пространстве от точки к точке с конечной скоростью. Обе теории, применительно к электростатическим полям, дают одинаковые результаты, хорошо согласующиеся с опытом. При рассмотрении явлений, которые обусловленны движением электрических зарядов, мы приходим к несостоятельности теории дальнодействия, поэтому современной теорией взаимодействия заряженных частиц является теория близкодействия.

4 Теорема Гаусса и ее применение к вычислению напряженности поля. Экспериментально установленные закон Кулона и принцип суперпозиции позволяют полностью описать электростатическое поле заданной системы зарядов в вакууме. Однако, свойства электростатического поля можно выразить в другой, более общей форме, не прибегая к представлению о кулоновском поле точечного заряда.

Введем новую физическую величину, характеризующую электрическое поле – поток Φ вектора напряженности электрического поля. Пусть в пространстве, где создано электрическое поле, расположена некоторая достаточно малая площадка ΔS. Произведение модуля вектора на площадь ΔS и на косинус угла α между вектором и нормалью к площадке называется элементарным потоком вектора напряженности через площадку ΔS (рис. 1.3.1):

ΔΦ = E ΔS cos α = E_n ΔS,

где E_n – модуль нормальной составляющей поля

Рисунок 1.3.1.

К определению элементарного потока ΔΦ

Рассмотрим теперь некоторую произвольную замкнутую поверхность S. Если разбить эту поверхность на малые площадки ΔS_i, определить элементарные потоки ΔΦ_i поля через эти малые площадки, а затем их просуммировать, то в результате мы получим поток Φ вектора через замкнутую поверхность S (рис. 1.3.2):

В случае замкнутой поверхности всегда выбирается внешняя нормаль.

Рисунок 1.3.2.

Вычисление потока Ф через произвольную замкнутую поверхность S

Теорема Гаусса утверждает:

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

Для доказательства рассмотрим сначала сферическую поверхность S, в центре которой находится точечный заряд q. Электрическое поле в любой точке сферы перпендикулярно к ее поверхности и равно по модулю

где R – радиус сферы. Поток Φ через сферическую поверхность будет равен произведению E на площадь сферы 4πR². Следовательно,

Окружим теперь точечный заряд произвольной замкнутой поверхностью S и рассмотрим вспомогательную сферу радиуса R₀ (рис. 1.3.3).

Рисунок 1.3.3.

Поток электрического поля точечного заряда через произвольную поверхность S, окружающую заряд

Рассмотрим конус с малым телесным углом ΔΩ при вершине. Этот конус выделит на сфере малую площадку ΔS₀, а на поверхности S – площадку ΔS. Элементарные потоки ΔΦ₀ и ΔΦ через эти площадки одинаковы. Действительно,

ΔΦ₀ = E₀ΔS₀,   ΔΦ = EΔS cos α = EΔS '.

Здесь ΔS' = ΔS cos α – площадка, выделяемая конусом с телесным углом ΔΩ на поверхности сферы радиуса n.

Так как а следовательно Отсюда следует, что полный поток электрического поля точечного заряда через произвольную поверхность, охватывающую заряд, равен потоку Φ₀ через поверхность вспомогательной сферы:

Аналогичным образом можно показать, что, если замкнутая поверхность S не охватывает точечного заряда q, то поток Φ = 0. Такой случай изображен на рис. 1.3.2. Все силовые линии электрического поля точечного заряда пронизывают замкнутую поверхность S насквозь. Внутри поверхности S зарядов нет, поэтому в этой области силовые линии не обрываются и не зарождаются.

Обобщение теоремы Гаусса на случай произвольного распределения зарядов вытекает из принципа суперпозиции. Поле любого распределения зарядов можно представить как векторную сумму электрических полей точечных зарядов. Поток Φ системы зарядов через произвольную замкнутую поверхность S будет складываться из потоков Φ_i электрических полей отдельных зарядов. Если заряд q_i оказался внутри поверхности S, то он дает вклад в поток, равный если же этот заряд оказался снаружи поверхности, то вклад его электрического поля в поток будет равен нулю.

Таким образом, теорема Гаусса доказана.

Теорема Гаусса является следствием закона Кулона и принципа суперпозиции. Но если принять утверждение, содержащееся в этой теореме, за первоначальную аксиому, то ее следствием окажется закон Кулона. Поэтому теорему Гаусса иногда называют альтернативной формулировкой закона Кулона.

Используя теорему Гаусса, можно в ряде случаев легко вычислить напряженность электрического поля вокруг заряженного тела, если заданное распределение зарядов обладает какой-либо симметрией и общую структуру поля можно заранее угадать.

Примером может служить задача о вычислении поля тонкостенного полого однородно заряженного длинного цилиндра радиуса R. Эта задача имеет осевую симметрию. Из соображений симметрии электрическое поле должно быть направлено по радиусу. Поэтому для применения теоремы Гаусса целесообразно выбрать замкнутую поверхность S в виде соосного цилиндра некоторого радиуса r и длины l, закрытого с обоих торцов (рис. 1.3.4).

Рисунок 1.3.4.

Вычисление поля однородно заряженного цилиндра. OO' – ось симметрии

При r ≥ R весь поток вектора напряженности будет проходить через боковую поверхность цилиндра, площадь которой равна 2πrl, так как поток через оба основания равен нулю. Применение теоремы Гаусса дает:

где τ – заряд единицы длины цилиндра. Отсюда

Этот результат не зависит от радиуса R заряженного цилиндра, поэтому он применим и к полю длинной однородно заряженной нити.

Для определения напряженности поля внутри заряженного цилиндра нужно построить замкнутую поверхность для случая r < R. В силу симметрии задачи поток вектора напряженности через боковую поверхность гауссова цилиндра должен быть и в этом случае равен Φ = E 2πrl. Согласно теореме Гаусса, этот поток пропорционален заряду, оказавшемуся внутри замкнутой поверхности. Этот заряд равен нулю. Отсюда следует, что электрическое поле внутри однородно заряженного длинного полого цилиндра равно нулю.

Аналогичным образом можно применить теорему Гаусса для определения электрического поля в ряде других случаев, когда распределение зарядов обладает какой-либо симметрией, например, симметрией относительно центра, плоскости или оси. В каждом из таких случаев нужно выбирать замкнутую гауссову поверхность целесообразной формы. Например, в случае центральной симметрии гауссову поверхность удобно выбирать в виде сферы с центром в точке симметрии. При осевой симметрии замкнутую поверхность нужно выбирать в виде соосного цилиндра, замкнутого с обоих торцов (как в рассмотренном выше примере). Если распределение зарядов не обладает какой-либо симметрией и общую структуру электрического поля угадать невозможно, применение теоремы Гаусса не может упростить задачу определения напряженности поля.

Рассмотрим еще один пример симметричного распределения зарядов – определение поля равномерно заряженной плоскости (рис. 1.3.5).

Рисунок 1.3.5.

Поле равномерно заряженной плоскости. σ – поверхностная плотность заряда. S – замкнутая гауссова поверхность

В этом случае гауссову поверхность S целесообразно выбрать в виде цилиндра некоторой длины, закрытого с обоих торцов. Ось цилиндра направлена перпендикулярно заряженной плоскости, а его торцы расположены на одинаковом расстоянии от нее. В силу симметрии поле равномерно заряженной плоскости должно быть везде направлено по нормали. Применение теоремы Гаусса дает:

где σ – поверхностная плотность заряда, т. е. заряд, приходящийся на единицу площади.

Полученное выражение для электрического поля однородно заряженной плоскости применимо и в случае плоских заряженных площадок конечного размера. В этом случае расстояние от точки, в которой определяется напряженность поля, до заряженной площадки должно быть значительно меньше размеров площадки.

Электрическое поле в диэлектрике.

1 Полярные и неполярные молекулы. Вектор поляризации. Как известно, положительный заряд всех ядер молекулы равен абсолютной величине заряда всех электронов, так что молекула вещества в целом электрически нейтральна. Однако это не означает, что молекулы не имеют электрических свойств. Молекулы диэлектрика в зависимости от характера распределения положительных и отрицательных зарядов можно разделить на два класса: полярные и неполярные, хотя такое деление весьма условно.

Неполярными являются молекулы, у которых положительные и отрицательные заряды при отсутствии внешнего электрического поля расположены симметрично ( при , например, у молекул CCl₄, C₆H₆, CS₂ и др.)

Полярными являются молекулы, у которых положительные и отрицательные заряды при любых условиях расположены асимметрично ( при , например, у молекул. H₂O, HCl, H₂SO₄ и др.) Можно рассматривать в некотором приближении молекулу полярного диэлектрика, у которой заряды положительные и отрицательные разобщены в пространстве, как жесткий диполь и характеризовать ее определенным дипольным моментом P_е при любых условиях. Степень поляризации диэлектрика принято характеризовать вектором поляризации . Вектором поляризации (в однородном поле) называется отношение суммарного электрического момента некоторого объема диэлектрика к этому объему, когда последний стремится к нулю. (если поле неоднородно, то берется предел этого отношения при V0). В изотропных диэлектриках вектор поляризации совпадает с направлением Е₀, а в анизотропных может и не совпадать (в курсе рассматриваются только изотропные диэлектрики).

2 Диполь в электрическом поле. На диполь, находящийся в однородном электрическом поле, действует момент пары сил:

Это приводит к повороту диполя и установлению его в поле таким образом, что вектора поля и дипольного момента оказываются направлены в одну сторону.

3 Электрическое смещение. Поле внутри диэлектрика. В неоднородной диэлектрической среде имеет различные значения, изменяясь на границах диэлектриков скачкообразно (претерпевая разрыв). Это затрудняет применение формул, описывающих взаимодействие зарядов в вакууме. Что касается теоремы Гаусса, то в этих условиях она вообще теряет смысл. В самом деле, благодаря различной поляризуемости разнородных диэлектриков напряженности поля в них будут различными. Поэтому различно и число силовых линий в каждом диэлектрике (рис.14.6).

Часть линий, исходящих из зарядов, окруженных замкнутой поверхностью, будет заканчиваться на границе раздела диэлектриков и не пронижет данную поверхность. Это затруднение можно устранить, введя в рассмотрение новую физическую характеристику поля – вектор электрического смещения

(14.8)

Вектор направлен в ту же сторону, что и . В отличие от напряженности поля вектор имеет постоянное значение во всех диэлектриках. Поэтому электрическое поле в неоднородной диэлектрической среде удобнее характеризовать не напряженностью , а смещением . С этой целью вводится понятие линий вектора и потока смещения, аналогично понятию силовых линий и потока напряженности

или

(14.9)

Используя теорему Гаусса

домножим обе части на

С учетом (14.8) получаем

(14.10)

Это уравнение выражает теорему Гаусса для вектора электрического смещения: полный поток вектора электрического смещения через произвольную замкнутую поверхность равен сумме свободных зарядов, заключенных в этой поверхности.

4 Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрический эффект. Сегнетоэле́ктрики (названы по первому материалу, в котором был открыт сегнетоэлектрический эффект — сегнетова соль) — твёрдые диэлектрики (некоторые ионные кристаллы и пьезоэлектрики), обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы обладают гистерезисом по отношению к электрическому дипольному моменту.

В англоязычной литературе для обозначения явления применяется термин ферроэлектрики (образовано по аналогии с ферромагнетиками).

Типичный представитель сегнетоэлектриков — сегнетова соль, двойная соль винной кислоты KNaC₄H₄O₆·4Н₂О; именно её название лежит в основе термина «сегнетоэлектрик». К сегнетоэлектрикам с более простой структурой относят целый ряд кристаллов со структурой перовскита, например, титанат бария BaTiO₃, титанат свинца PbTiO₃, а также их твердые растворы (цирконат-титанат свинца), ниобат лития LiNbO₃. Пьезоэлектри́ческий эффе́кт — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля.

Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах — пьезоэлектриках. Прямой эффект открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 г.^[1] Обратный эффект был предугадан в 1881 г. Липпманом на основе термодинамических соображений и в том же году экспериментально подтверждён братьями Кюри.

Пьезоэффект нельзя путать с электрострикцией. В отличие от электрострикции, прямой пьезоэффект наблюдается только в кристаллах без центра симметрии. Хотя в классе 432 кубической сингонии нет центра симметрии, пьезоэлектричество в нем также невозможно. Следовательно, пьезоэффект может наблюдаться у диэлектрических кристаллов, принадлежащим только к одному из 20 классов точечных групп.

Проводники в электрическом поле.

1 Распределение зарядов на проводнике. Все вещества в соответствии с их способностью проводить электрический ток подразделяются на проводники, диэлектрики и полупроводники. Проводниками называют вещества, в которых электрически заряженные частицы - носители заряда - способны свободно перемещаться по всему объему вещества. К проводникам относятся металлы, растворы солей, кислот и щелочей, расплавленные соли, ионизированные газы. Ограничим рассмотрение твердыми металлическими проводниками, имеющими кристаллическую структуру. Эксперименты показывают, что при очень малой разности потенциалов, приложенной к проводнику, содержащиеся в нем электроны проводимости, приходят в движение и перемещаются по объему металлов практически свободно. В отсутствие внешнего электростатического поля электрические поля положительных ионов и электронов проводимости взаимно скомпенсированы, так что напряженность внутреннего результирующего поля равна нулю. При внесении металлического проводника во внешнее электростатическое поле с напряженностью Е₀ на ионы и свободные электроны начинают действовать кулоновские силы, направленные в противоположные стороны. Эти силы вызывают смещение заряженных частиц внутри металла, причем в основном смещаются свободные электроны, а положительные ионы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, практически не меняют своего положения. В результате внутри проводника возникает электрическое поле с напряженностью Е^'. Смещение заряженных частиц внутри проводника прекращается тогда, когда суммарная напряженность поля Е в проводнике, равная сумме напряженностей внешнего и внутреннего полей, станет равной нулю:

Представим выражение, связывающее напряженность и потенциал электростатического поля, в следующем виде:

где Е - напряженность результирующего поля внутри проводника; n - внутренняя нормаль к поверхности проводника. Из равенства нулю результирующей напряженности Е следует, что в пределах объема проводника потенциал имеет одно и то же значение: . Полученные результаты позволяют сделать три важных вывода: 1. Во всех точках внутри проводника напряженность поля , т. е. весь объем проводника эквипотенциален. 2. При статическом распределении зарядов по проводнику вектор напряженности Е на его поверхности должен быть направлен по нормали к поверхности , в противном случае под действием касательной к поверхности проводника компоненты напряженности заряды должны перемещаться по проводнику. 3. Поверхность проводника также эквипотенциальна, так как для любой точки поверхности

2 Проводник во внешнем электрическом поле. Определение: Проводниками называют материалы, имеющие так называемые свободные заряды, которые могут перемещаться в объеме проводника под действием сколь угодно малого внешнего электрического поля.

Примечание: Типичным примером проводников являются металлы, атомы которых при формировании кристалла решетки отдают в коллективное использование 1-3 -в с внешних оболочек. Эти электроны, несмотря на то, что находятся в потенциальной яме объема проводника, весьма слабо связаны с атомом, то есть имеют большую подвижность (связь каждого электрона одновременно принадлежит всем атомам, что и обеспечивает их высокую подвижность).

П римечание: При помещении проводников во внешнее электрическое поле, свободные заряды начинают перемещаться в этом поле, если в объем проводника был дополнительно внесен некоторый заряд, то под действием этого внешнего поля, этот дополнительный заряд распределиться по поверхности проводника.

Примечание: Таким образом, при электризации проводника сообщенный ему дополнительный заряд оказывается, распределен в области поверхности проводника. Это распределение заряда будет происходить до тех пор, пока при распределении заряда потенциал поля в любой точке проводника не станет одинаковым.

3 Электроемкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. зависит от заряда q. (Электростатическим называется поле, окружающее неподвижные заряды). Поэтому оказалось возможным ввести понятие электрической ёмкости C уединённого проводника: C = q / φ.