Вопрос №1 Электрический заряд и его свойства.

Электрический заряд характеризует способность тел или частиц к электрическим взаимодействиям

[ q ] = Кл (кулон) – электрический заряд

Элементарный электрический заряд

φ_e = 1,6 * 10 ^-19 Кл

Носителем элементарного отрицательного заряда является – электрон, а положительного – протон.

Фундаментальные свойства электрического заряда.

• Электрический заряд бывает двух видов, положительный и отрицательный

• Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются

• Электрический заряд инвариантен, т.е. его величина не зависит от того движется или покоится система отсчёта

• Электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела кратен (составляет целое кратное от элементарного электрического заряда)

• Электрический заряд аддитивен, т.е. заряд любой системы тел или частиц равен алгебраической сумме зарядов тел или частиц входящих в систему

• Электрический заряд подчиняется закону сохранения заряда

Тела в природе способны электризовываться, т.е. приобретать электрический заряд.

Электризация тел осуществляется различными способами, например трением, явлением электростатической индукции, и т.д.

Всякий процесс зарядки заключённых в разделении электрических зарядов, при этом на одних телах появляется избыток отрицательного заряда, на других их недостаток, т.е. избыток положительных зарядов.

В любых случаях в замкнутой системе, в которой тела могут обмениваться зарядами друг с другом, но не обмениваться с другими телами , электрический заряд сохраняется – это закон сохранения электрического заряда.

Проводники, диэлектрики и полупроводники

Проводниками называются вещества в которой имеются свободные носители электрического заряда.

Проводники первого рода – это вещества, в которых перемещение электрических зарядов не сопровождаются химической реакцией (например металлов).

Проводники второго рода – это вещества в которых перемещения электрических зарядов сопровождаются химической реакцией (например электролиты, расплавы солей и кислот)

Диэлектриками называются вещества в которых отсутствуют свободные носители электрического заряда.

Заряды в диэлектрике неотделимы от вещества, связаны с ним, поэтому заряды в диэлектрике называются связанными зарядами.

Диэлектрики бывают полярными и неполярными.

Полярными диэлектриками называются такие диэлектрики в которых центр тяжести положительных и отрицательных зарядов пространственно разделены.

Полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками, в полупроводниках протекание электрического тока возможно лишь при определённых условиях.

Закон Кулона.

Точечным электрическим зарядом называется заряженное тело размерами которого можно пренебречь по сравнению с рассматриваемыми расстояниями.

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональны величине каждого из зарядов, и обратно пропорциональны квадрату расстояния между зарядами, и направлено вдоль линии соединяющей заряды. При чём одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

F = k * (q¹ * q²) / r² (1,1)

k = 1 / (4 * π * ε_o) = 9 * 10⁹ Нм² / кл²

ε_o = 8,25 * 10^-12 ф / м

Если на электрический заряд действуют несколько других зарядов, то результирующая сила будет равна векторной сумме сил действующих со стороны каждого заряда в отдельности.