Вивід закону Кулона

Для того, щоб отримати закон Кулона з теореми Гауса, розглядають точковий електричний заряд q у вакуумі. На поверхні сфери радіусом r, в центрі якої розташований заряд, електричне поле повинно мати однакове значення, виходячи із міркувань симетрії. У вакуумі вектор електричної індукції   дорівнює напруженості електричного поля   (система СГС). Тому, застосовуючи теорему Гауса:

.

Звідси основне твердження закону Кулона:

В системі СІ  , де   - електрична стала. Теорема Гауса записується:

ε₀E4πr² = q.

Звідси:

.

Питання

1. Що являє собою теорема Гауса ?

2. Що каже закон кулона ?

3. Що таке поток електричної індукції ?

4. Як позначається вектор електричної індукції ?

5. У якому році була отримана теорема Гауса ?

6. Що каже закон кулона ?

7. Що таке поток електричної індукції ?

8. Як позначається вектор електричної індукції ?

9. У якому році була отримана теорема Гауса ?

10. Що являє собою теорема Гауса ?

Діелектрики

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Діеле́ктрики — це матеріали, в яких заряди не можуть пересуватися з однієї частини тіла в іншу (зв'язані заряди). Зв'язаними зарядами є заряди що входять в склад атомів або молекул діелектрика, заряди іонів, в кристалах з іонною ґраткою.

На практиці абсолютних діелектриків немає. Розглядання певного тіла як діелектрика залежить від постановки експерименту — якщо заряд, що пройшов через певне тіло малий у порівнянні з зарядами, що пройшли через інше тіло в даному експерименті, то перше тіло можна вважати діелектриком.

Напруженість електричного поля в діелектрику є меншою ніж напруженість такого ж поля у вакуумі. Співвідношення

— визначає діелектричну проникність  . Тут Е — напруженість поля, яка створювалася б за одинакових умов у вакуумі, Е₀ — напруженість у діелектрику. Очевидно, що у вакуумі  .

Питання

1. Що таке діелектрик ?

2. Що являє собою теорема Гауса ?

3. Що таке діелектрична проникність ?

4. Що таке напруженість поля ?

5. Що позначається Е₀ ?

6. Напруженість електричного поля в діелектрику є меншою ніж напруженість такого ж поля у вакуумі ?

7. Що таке діелектрична проникність ?

8. Що таке напруженість поля ?

9. Як позначається вектор електричної індукції ?

10. Яку роль він виконує у природі ?

Провідник

Провідник — матеріал, що проводить тепло або електрику (на противагу діелектрику). Для провідника характерні високі тепло- або електропровідність. Найчастіше провідник є речовиною, яка має багато вільних електронів (метали). Діелектрики, типускла чи кераміки, мають мало вільних електронів. Вуглець — єдиний неметал, що є (у деяких формах) провідником тепла й електрики. Речовини типу кремнію і германію, електропровідність яких має проміжне значення у порівнянні з провідниками й діелектриками називаються напівпровідниками. Їх електропровідність може змінюватися у широкому діапазоні під впливом тепла, світла і напруги.

Природа провідності

Метали – найкращі провідники електричного струму. Під час проходження електричного струму через металеві провідники їхня маса і хімічний склад не змінюються – атоми металу не переносять електричний струм. У металах це роблять вільні електрони. Валентні зони металів заповнені тільки частково. У них багато незаповнених електронних станів, що дозволяє електронам рухатися в кристалічній ґратці. При дії на провідники зовнішнього електричного поля частина металу, що розміщена ближче до позитивного заряду, який створює електричне поле, набуває негативного заряду, протилежна частина заряджена позитивно. Такий ефект пояснюється електростатичною індукцією.

Питомий опір металів лінійно залежить від температури. Це пояснюється тим, що при збільшенні температури збільшується коливання атомів відносно рівноважних положень. Зміщення їх рівноважних положень погіршує перекривання їхніх електронних оболонок і утруднює проходження електронів від атома до атома. Неперекривання збільшується при збільшенні температури.