ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Лекция 9. Электростатика. Электрический заряд. Закон Кулона

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Лекция 9

3.1. Электростатика

3.1.1. Электрический заряд. Закон Кулона

Электростатика – раздел электродинамики, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов.

Электрический заряд – это скалярная физическая величина, характеризующая способность тел вступать в электромагнитные взаимодействия, величина которой определяет интенсивность этих взаимодействий.

Электрическийзаряддискретен, т.е. заряды всех тел и частиц, вступающих в электромагнитные взаимодействия, кратны элементарному заряду (минимальному, существующему в природе) заряду.

, (3.1)

где – величина элементарного заряда, N – целое число.

Электрический заряд обладает свойством аддитивности: заряд любой системы есть алгебраическая сумма зарядов частиц, составляющих эту систему.

В электрически изолированных системах справедлив закон сохранения электрического заряда: суммарный заряд электрически изолированной системы остается неизменным

. (3.2)

Введение электрического заряда позволило сформулировать закон Кулона: силы, с которыми взаимодействуют два неподвижных точечных заряда в вакууме, прямо пропорциональны произведению их зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними; силы направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды (рис. 3.1, а) [3]:

. (3.3)

где Ф/м –электрической постоянной.

Рис. 3.1

При взаимодействии электрических зарядов в среде сила их взаимодействия уменьшается раз, где – относительная диэлектрическая проницаемость среды. Тогда выражение (3.3) имеет вид

(3.4)

Относительная диэлектрическая проницаемость для вакуума равна единице; для каждой среды имеет свое значение большее единицы (ε>1), однако для воздуха .

12 3 4 5 Следующая ⇒