1.Электрический заряд, его свойства. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона и границы его применимости. Электростатическое поле. Напряженность. Напряженность поля точечного заряда. Силовые линии и их свойства.

Электростатика наука о неподвижных зарядах.

Свойство заряда:

1.Бывает + и –

2.Дискретен. Заряд любого тела

3.Разноименные притягиваются. Одноименные отталкиваются.

Заряд действует на другой заряд с помощью создаваемого поля. В электрическоизалированной среде сумма зарядов постоянна.

Закон Кулона.

Сила взаимодействия двух зарядов равна произведению зарядов. На квадрат рассотяния

F=k*q1q2/r^2

Границы применения закона кулона

1.Для точечного заряда

2.Для неподвижных зарядов

3.В вакуме.

Электрастатическое поле создается заряжеными телами.

Напряжженость = F/qпр

Поле точечного заряда:

К минусу. От плюса

Свойство силовых линий:

1.Не пересекаются

2.Имеют начало и конец.

2.Потенциальность электростатического поля. Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Понятие потенциала. Потенциал поля точечного заряда.

Так как поля точечного заряда является потенциальным, то оно является и потенциальным. А Кулоновские силы консервативными.

В каждой точке такого поля пробный заряд обладает потенциальной энергией.

Это энергия тем больше чем больше qпр.

Отношение W/qпр не завсит отвеличины qпр.

Если qпр = 1 то Потенциал=энергии

В потенциальном поле ЭНЕРГИЯ=убыли Работы A/

Тоесть

W2=0, потому что на бескончном расстоянии. В итоге мы получаем что:

З начит потенциал равен работе кулоновских сил по перемещение точечного заряда на бесконечность.

Потенциал численно равен:

3.Эквипотенциальные поверхности. Понятие градиента потенциала. Связь между потенциалом и напряженностью. Графическое изображение электростатического поля.

Эквипотенциальные поверхности, это поверхности одинакового потенциала

.

Работа по замкнутой траектории равна нулю, а значит и потенциал равен нулю.

Три формулы связвающие потенциал и напряженность.

Вывода:

- Силовые линии перпенидкулярны эквипотонциальным полям.

- Вектор градиента направлен в сторону росту потенциала, а напряженность наоборот.

- По модулю оба вектора равны изменению потенциала на единицу длины силовой линии.

4.Принцип суперпозиции электрических полей. Электрический диполь, его дипольный момент. Расчет поля диполя по принципу суперпозиции.

Принцип супер позиции заключается в то что электрическое поле одного заряда не зависит от полей других зарядов. А вместе эти поля накладываются и создают результирующее поле.

В итоги напряженность будет равняться:

А потенциал:

Электрический диполь – система двух зарядов равные по величине но противоположных по знаку.

Дипольный момент.

(ДОПИСАТЬ)

5.Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса для вектора е в интегральной форме. Расчет по теореме Гаусса поля однородно заряженной сферы, шара. Также рассчитать потенциал.

Поток вектора E – обозначается Ф и определяется числом силовых линий пронизывающие поверхность.

Если поле неоднородно, то поверхность S надо разбить на участки dS настолько малые, чтобы в пределах этих участков поле можно было считать однородным.

Такие очень малые плоские площадки dS называют элементарными, а поток сквозь них – элементарным потоком dФ.

Вектор может составлять с площадкой любой угол. Тогда:

Теорема Гаусса:

Поток вектора E сквозь замкнутую поверхность равен суммарному заряду внутри обьема, ограниченного этой поверхности деленое E0.

- Утверждает, что электростатическое поле имеет источники, которыми являются заряды.

- В некоторых случаях теорема Гаусса позволяет очень просто рассчитать напряженность поля.

Расчет поля точечного заряда и сфера и шар снаружи:

- - площадь сферы

А по теореме Гаусса:

Напряженность для шара:

В центре шара Напряженность=0. По мере удаления от центра Напряженность растет.

6.Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса для вектора Е в интегральной форме. Применение теоремы Гаусса для расчета поля однородно заряженной бесконечной нити. Также рассчитать потенциал.

Поле бесконечной нити (цилиндра) :

Поток через донышка цилиндра = 0

Поток через боковую поверхность равен:

Λ (лямда) – плотность заряда

Найдем разность потенциалов между точками поля, находящимися на расстояниях r1 и r2 от нити:

7. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса для вектора Е в интегральной форме. Применение теоремы Гаусса для расчета поля однородно заряженной бесконечной плоскости. Также рассчитать потенциал. Поле двух разноименно заряженных плоскостей.

Поле бесконечной равномерно заряженной плоскости:

Теперь поток через боковую поверхность равен нулю. А поток через каждое донышко равен ES .

По теореме Гаусса:

- поверхностная плотность.

- поле бесконечно заряженной плоскости.

- разность потенциала

Поле двух плоскостей.

Снаружи=0

Внутри усиливается и будет