Ф И З И К А л е к ц и я 5 1

к ц и я
5

а м и к а
Раздел физики в котором изучается
электромагнитное

между покоящимися или движущимися электрическими зарядами.
Все тела в

вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий

q ). Электрон имеет наименьший существующий в природе отрицательный электрический заряд:

зарядов, находящихся в этом теле. Q=Ne
Величина заряда, или количество электричества,

и н в а р и а н т

Положительный

Отрицательный

в замкнутой системе взаимодействующих тел алгебраическая сумма электрических зарядов (полный

телами.
Справедлив только для точечных зарядов.
Закон Кулона - основной

пропорциональной произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния

В вакууме

сила взаимодействия в данной среде меньше чем в вакууме).

зависит от того, eсть ли вблизи третий заряд q.
Сила взаимодействия

с несколькими заряженными телами, то результирующая сила, действующая на данное

внесенные в это
пространство, действует сила.
Вокруг любого заряда образуется

электрического поля 2. Энергетическую - ( )

поле. Взаимодействие заряженных тел осуществляется через электрические поля, окружающие заряженные

заданной точке
и определяющая силу, действующую на заряженную частицу в

заряженную частицу, к ее заряду; - совпадает по направлению с

,
действующей на пробный заряд.
Единица измерения напряженности

напряженности электрического поля Е вводится величина – электрическое смещение (электрическая

линии.
Эти линии проводятся так, чтобы направление вектора

и заканчиваются на отрицательных зарядах или в бесконечности .
2.

Свойства силовых линий электрического поля:

напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r

то напряженность изображенного
поля будет равна

заряда и уходят в бесконечность, и из бесконечности входят
в

то густота силовых линий обратно пропорциональна квадрату расстояния
от заряда

Т.к.

по величине и направлению.
Однородное электростатическое поле изображается параллельными силовыми линиями

точке поля равна векторной сумме напряженностей полей, созданных в этой

Принцип суперпозиции
(наложения) полей

S, перпендикулярную к ним, определяет поток вектора сквозь эту площадку.

S, окружающую заряд.
Для произвольной поверхности площадью S
Для произвольной
замкнутой

сме- щения на величину элементарной площадки и на косинус угла

заряда, его размеров. В реальных условиях они играют не последнюю

Теорема
Остроградского – Гаусса

алгебраической сумме зарядов, охваченных
этой поверхностью, деленной на
диэлектрическую

нужно:
выбрать замкнутую поверхность, удобную для данного случая и проходящую через

учении об электромагнитном поле, поскольку:

1) она устанавливает существование электрического

площадью S определяется по формуле:



dq – заряд, сосредоточенный на

и основаниями ΔS, расположенными симметрично относительно плоскости






Тогда

заряд . Следовательно, из теоремы
Остроградского - Гаусса получим:


откуда видно,

границе двух диэлектриков.
Силовые линии вектора прерываются,
а

через
произвольную замкнутую поверхность равен
алгебраической сумме зарядов, охваченных
этой

в электрическом поле, действует сила, и поэтому при движении заряда

заряда q из точки A в точку B
На заряд q, помещенный в однородное электрическое поле с

проекция перемещения на силовую линию
 

поля может быть представлена как сумма работ на участках AC и CB:
 
На

находиться все по той же формуле .
 

положениями начальной (1) и конечной
(2) точек.

Это означает, что

заряда из одной точки поля в другую не зависит от

по любому замкнутому пути, равна нулю.     

    
Это утверждение

потенциальной энергии заряда в заданной точке поля к величине этого

точке поля.
Знак потенциала определяется знаком заряда.

q, помещенного в любую точку (1) пространства, относительно фиксированной точки

в электростатическом поле к величине этого заряда, называют потенциалом φ

.

скалярная величина, определяемая работой, совершаемой кулоновскими силами при перемещении единичного

A12 по перемещению электрического заряда q из начальной точки (1)

1 В = 1 Дж / 1 Кл.

Работа в 1 Эв-работа, совершаемая силами поля по перемещению

от него относительно бесконечно удаленной точки вычисляется следующим образом:

q из одной точки в другую может быть вычислена как через

Знак минус показывает, что вектор напряженности направлен в сторону убывания потенциала.

- электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства.

заряд q совершил малое перемещение вдоль силовой линии

Линии напряженности направлены в сторону
убывания потенциала.

от него относительно бесконечно удаленной точки вычисляется следующим образом:

имеет одинаковое значение.
Эквипотенциальные поверхности замкнуты и
не пересекаются.

заряда по любой эквипотенциальной поверхности равна нулю. Линии напряженности

во всех точках которых потенциал   имеет одно и то же

и линии напряженности в случае точечного заряда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям
.

равна т.к. поверхность эквипотенциальная,то где угол α – угол между действующей

провести бесчисленное множество. Однако их обычно проводят так, чтобы разности

поля точечного заряда – концентрические сферы.
В случае однородного поля

q = Cφ
Коэффициент пропорциональности C, показывающий, какой по величине электрический

проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему

d между обкладками Cпл конд = ε0 ε

емкость шара радиусом R, погруженного в безграничный однородный и изотропный диэлектрик с проницаемостью ε :
Cшара = 4π ε0 εR.

внутри проводника
должна быть равна нулю:
2) напряженность поля на поверхности про-
водника

Из второго условия следует, что в случае равновесия зарядов поверхность

имеют характерную для поля точечного заряда форму сферы
Плотность заряда растет

полость, то при равновесном распределении индуцированных зарядов поле внутри

могут существовать независимо друг от друга.
Энергия заряженного проводника локализована