Надо Знать

добавить знаний



Электростатика



План:


Введение

Электростатика - раздел электричества, который изучает взаимодействие статических, т.е. неподвижных электрических зарядов в электростатическом поле.

"Статика" здесь в некотором смысле означает игнорирования динамической составляющей взаимодействия электрических зарядов. Электростатика имеет дело с такими понятиями, как электрическое поле (электростатическое поле), электростатический потенциал, заряд, но не включает в рассмотрение такие физические явления, как электрический ток и магнетизм.


1. Основные понятия и законы электростатики

1.1. Электрический заряд

Электрический заряд является фундаментальным свойством элементарных частиц. Электрический заряд бывает положительным и отрицательным. Взаимодействие частиц одноименного заряда приводит к их отталкивания, разноименного - до притяжения.

Любой заряд является кратным элементарному заряду (заряда электрона), равный

e = 1,6 \ cdot 10 ^ {-19} Кл

1.2. Закон Кулона

Количественно взаимодействие заряженных тел определяет основной закон электростатики, закон Кулона. Он справедлив для точечных зарядов, размерами которых, по аналогии с понятием материальной точки в классической механике, можно пренебречь для данной физической задачи.

Математический вид закона для двух точечных зарядов ( q_1, q_2 \, ) В СИ такой:

\ Mathbf {F} _1 (2) = \ frac {q_1 q_2} {4 \ pi \ varepsilon_0 r_ {12} ^ 2} \ frac {\ mathbf {r} _ {12}} {| \ mathbf {r} _ {12} |} = - \ mathbf {F} _2 (1) ,

где \ Varepsilon_0 - электрическая постоянная.

В системе СГС эта форумах имеет вид

\ Mathbf {F} _1 (2) = \ frac {q_1 q_2} {r_ {12} ^ 2} \ frac {\ mathbf {r} _ {12}} {| \ mathbf {r} _ {12} |} = - \ mathbf {F} _2 (1)

Из закона Кулона выводится теорема Гаусса, удобная для использования при нахождении конфигурации электрического поля во многих электростатических задачах.


1.3. Напряженность электрического поля

Напряженность электрического поля - это его силовая характеристика, равная силе, с которой поле действует на пробный единичный заряд.

1.4. Электрический потенциал

Электрическое поле также удобно характеризовать электрическим потенциалом \ Varphi , Равный потенциальной энергии единичного пробного заряда, помещенного в данную точку пространства.

1.5. Физические тела в электрическом поле

Нейтральные тела реагируют на присутствие зарядов по разному в зависимости от их способности производить электрический ток. В проводниках в электрическом поле происходит перераспределение поверхностных зарядов. Это явление называется электростатической индукцией. В равновесном состоянии после затухания переходных токов все точки проводника имеют одинаковый электростатический потенциал - статическое электрическое поле в проводник не проникает.

Диэлектрики в электрических полях поляризуются. При этом электрические поля проникают в диэлектрик, но уменьшаются. Силы, возникающие при взаимодействии двух электрических зярядив, помещенных в диэлектрическую среду, равны:

\ Mathbf {F} _1 (2) = \ frac {q_1 q_2} {\ varepsilon r_ {12} ^ 2} \ frac {\ mathbf {r} _ {12}} {| \ mathbf {r} _ {12} |} = - \ mathbf {F} _2 (1) (Система СГС).

Величина \ Varepsilon , Описывающий это уменьшение, называется диэлектрической постоянной среды.


Литература

  1. Боргман, "Основания учения об электрических и магнитных явлениях" (т. I);
  2. Maxwell, "Treatise on Electricity and Magnetism" (т. I);



Физика Это незавершенная статья физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам