Закон сохранения электрического заряда. В замкнутой системе при любых взаимодействиях тел алгебраическая сумма электрических зарядов всех тел остается постоянной:

В замкнутой системе при любых взаимодействиях тел алгебраическая сумма электрических зарядов всех тел остается постоянной:

q₁ + q₂ + … + q_n = const.

Для удобства описания взаимодействия было введено понятие электрического поля – особого вида материи, по средствам которого взаимодействуют заряды.Сила взаимодействия зарядов определяется экспериментальным законом Кулона.

Закон Кулона, 1785г. (Шарль Кулон (1736-1806))

Сила взаимодействия точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их модулей, обратно пропорциональна расстоянию между ними и направлена вдоль линии, соединяющей центры зарядов: , где k = 9∙10⁹ м/Ф; ε₀ = 8,85∙10^-12 Ф/м – электрическая постоянная, q₁ и q₂ – величины взаимодействующих зарядов, r – расстояние между зарядами.

Единица электрического заряда 1 Кл (Кулон) – заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А.

Теория близкодействия, созданная на основе работ Майкла Фарадея (1791 - 1867), объясняет взаимодействие электрических зарядов тем, что вокруг каждого заряда существует электрическое поле – это особый вид материи посредствам которого взаимодействуют заряды.

Напряженность электрического поля (векторная величина) – это величина, численно равная силе, действующей со стороны поля на единичный пробный точечный заряд. , для точечного заряда .

Принцип суперпозиции: если в данной точке пространства

различные заряженные частицы создают электрические поля с

напряженностями Е₁, Е₂ и т.д., то вектор напряженности

электрического поля равен сумме векторов напряженностей

всех электрических полей (правила сложения векторов).

Графически электрическое поле можно показать с помощью силовой линии – линии, касательной к которой в каждой точке является вектор E. Линии напряженности эл. Поля начинаюся на положительных зарядах и кончаются на отрицательных или уходят в бесконечность.

Напряженность поля в каждой точке пропорциональна величине заряда, создающего поле, поэтому, чем больше заряд, тем гуще силовые линии.

При равномерном распределении эл. заряда по поверхности площади поверхностная плотность заряда равна .

Работа при перемещении эл. заряда в эл. поле.

Если перемещение заряда просходило по линии напряженности поля на

расстояние ∆d = d₁ – d₂, то работа равна:

Как и в механике, при перемещении заряда в эл. поле из одной точки в другую

работа сил эл поля не зависит от формы траектории. Работа сил эл. поля при

движении эл заряда по любой замкнутой траектории равна нулю.

Потенциал – это физ. величина, численно равная потенциальной энергии пробного единичного положительного точечного заряда в электрическом поле , для точечного заряда .

Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле равна .

Разность потенциалов ( или иначе напряжение )- это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда.

Напряжение между двумя точками ( U ) равно разности потенциалов этих точек и равно работе поля по перемещению единичного заряда.