Работа по перемещению электрического заряда в поле. Потенциал поля

Закон Кулона.

Силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. Закон Кулона в веществе.

Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей.

Каждый заряд создает в окружающем его пространстве электрическое поле – особый вид материи. Оно является первичным физическим понятием и не может быть определено через другие физические объекты. Электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Основные свойства: не существует электростатического поля без зарядов и зарядов без поля; распространяется на все пространство до бесконечности; действует на другие заряды с силами. Напряженность электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда.

Принцип суперпозиции электрических полей. Напряженность электрического поля, одновременно создаваемого в некоторой точке пространства несколькими зарядами, равна сумме векторов напряженностей электрических полей, которые создавались бы в этой же точке каждым из зарядов по отдельности

Электрический диполь.

Диполем называется совокупность двух равных зарядов противоположного знака (расстояние между зарядами достаточно мало). Его характеризует векторная величина электрический дипольный момент: p=ql, где l расстояние между зарядами. Диполь создает в окружающем пространстве электрическое поле.

Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.

Поток напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность, проведенную в поле, пропорционален алгебраической сумме q_охв лектрических зарядов, охватываемыхэтой пов-ю:

 

4.Электростатиическое поле равномерно заряженной пластины и конденсатора.

-поверхностная плотность заряда. (Кл/м2). = dq/ds

Напряженность поле не зависит от длинны.

Электростатическое поле

равномерно заряженного бесконечного цилиндра.

- линейная плотность заряда(величина заряд локализованный на1 длинны) (Кл/м). = dq/dl

 

Электростатическое поле равномерно заряженной сферы.

Если r^/<R, тогда E=0,если r^/>R, тогда

где к = 1/

6.Электростатическое поле равномерно заряженного шара.

- обьемная плотность заряда (величина заряда на 1 обьема) (Кл/м³) =dq/dv

Если ,тогда ,если r = R,то

Работа по перемещению электрического заряда в поле. Потенциал поля.

Работа электростатического поля при перемещении заряда по линии напряженности в однородном поле

A = F(d ₁ – d ₂ ) = qE(d ₁ – d ₂ ).

Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле (W_p) – физическая величина, равная работе электростатического поля при перемещении заряда из его положения на нулевой уровень. Как правило, в электростатике принимается, что нулевой уровень находится на бесконечности. Работа электростатического поля равна изменению потенциальной энергии заряда, взятому с противоположным знаком: A = – (W_{p 2} – W_{p 1} ).

Потенциал электростатического поля (j) – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к его значению. Определяющая формула .

Потенциал — величина скалярная. За его единицу в системе СИ принимается вольт (1 В = 1 Дж/Кл).