Электростатика. Электрическое поле

между ними.

одинаковые по модулю и противоположные по знаку.
Заряд полученный телом при электризации заряду пропорционален минимальному заряду.
Минимальным зарядом существующим в природе является заряд протона и заряд электрона.
Эти заряды противоположны по знаку.
Зарядом меньшим, чем у электрона и протона обладают кварки u и d.
Из кварков состоят протоны и нейтроны.

Модуль минимального заряда протона и электрона называют элементарным зарядом и обозначают буквой е.
е = 1,6 . 10 – 19 Кл
Заряд полученный при электризации телом равен:
Q = N е,
где N – это количество электронов, полученное или приобретенное телом при электризации.

количеством электронов на электронных орбитах.
Макроскопические тела состоящие из нейтральных атомов – электронейтральны.

Атомы, которые потеряли один или несколько электронов, приобретают положительный заряд. Их называют положительные ионы или катионы.
Атомы, которые приобретают один или несколько излишних электронов, становятся отрицательно заряженными. Их называют отрицательными ионами или анионами.

вещества при трении отдают электроны а другие получают.
Одно и то же вещество при трении с различными веществами может получить заряд разного знака.
Причина этого явления – в различии энергии связи электрона с атомами этого вещества.
Если электрон находиться далеко от ядра, имеющего положительный заряд, то энергия связи мала и электрон будет легко покидать свою орбиту и присоединяться к другому веществу. А если электрон близко к ядру, то энергия связи велика.
Посмотрите видео: 89 — копия.avi

Например:
Эбонит и шерсть:
Стекло и шелк:

в таком виде верен только в вакууме.
Если заряды находятся в диэлектрике, то силы электричеcкого взаимодействия уменьшаются в ε раз.
Эту величину называют диэлектрической проницаемостью среды.

Опытная проверка закона.
Опытная проверка закона была осуществлена в 1785 году Кулоном с помощью крутильных весов.

которого осуществляется взаимодействие между зарядами.
Свойства электрического поля
Электрическое поле материально т.е. существует независимо от нашего сознания.
Создается электрическими зарядами и неотделимо от них.
Электрическое поле действует на другие заряды с некоторой силой F, которую называют Кулоновской силой или силой электрического взаимодействия.
Обнаруживается по действию на пробный заряд.
Взаимодействие происходит со скоростью света с = 300 000 км/с.

характеристикой поля, равная отношению силы Кулона, с которой поле действует на пробный положительный заряд, внесенный в это поле к величине этого заряда.
Е – напряженность
электрического поля,
F – сила Кулона
q – заряд, внесенный в
поле.

Потенциал электрического поля.
Это энергетическая характеристика поля.
Потенциал электростатического поля в данной точке – это скалярная физическая величина, равная отношению потенциальной энергии, которой обладает пробный положительный заряд, внесенный в данную точку поля , к величине этого заряда.
Единица измерения потенциала 1 В.

линий .
Силовые линии – это линии, в каждой точке которых вектор напряженности направлен по касательной к этой линии.

Свойства силовых линий.
1. Силовые линии начинаются на положительном заряде, а заканчиваются на отрицательном. Эти заряды могут находиться на бесконечности.
2. Силовые линии никогда не пересекаются.
3. Условно: число силовых линий, пронизывающих единицу площади, численно равно модулю напряженности Е.
4. Если силовые линии параллельны друг другу и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, то такое поле является однородным, т.е. вектор напряженности этого поля в любой его точке одинаков по модулю и направлению.

сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым полем в отдельности.
Суперпозиция полей двух зарядов

и равны по модулю, то такие два заряда называются диполем.
Отрезок прямой, соединяющий заряды называется плечом диполя.
В качестве диполя можно рассматривать любую полярную молекулу. Например:
Строение молекулы
поваренной соли
NaCl

электрического поля нет.
Но потенциал существует.

и 3 электрического поля нет
Е = 0
В области 2 поле однородное
В области 4 поле перестает быть однородным

из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а зависит лишь от начального и конечного положения частицы.
По замкнутому контуру работа электрического поля равна нулю.
Вывод: Электрическое поле так же как и гравитационное потенциально.

Вывод формулы для работы электростатического поля
-q +q

поля равна изменению потенциальной энергии взятой с противоположным знаком.
A = - (W2 – W1) = W1 - W2
Так как , то А = q ( φ1 –φ2)

Величину ( φ1 –φ2) обозначают U и называют разностью потенциалов или напряжением.
А = q U
Связь между напряжением и напряженностью

перпендикулярны эквипотенциальной поверхности.

Свойства
1. Разность потенциалов между двумя точками одной эквипотенциальной поверхности равна нулю.
2. Работа по перемещению заряда вдоль одной поверхности равна нулю.
3. Вектор напряженности электрического поля всегда направлен в сторону уменьшения потенциала.
φ1 > φ1 > φ5