Основы электродинамики электростатика

Объект изучения электрические поля, создаваемые электрическими зарядами магнитные поля, создаваемые токами.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электро- магнитные силовые взаимодействия. q или Q.

Экспериментальные факты Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными. Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. В этом также проявляется принципиальное отличие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда являются силами притяжения.

Закон сохранения электрического заряда. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной: q 1 + q 2 + q q n = const. Следствие: в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.

Современная точка зрения носителями зарядов являются элементарные частицы элементарные частицы положительно заряженные протоны отрицательно заряженные электроны Протоны и нейтроны входят в состав атомных ядер, электроны образуют электронную оболочку атомов. Электрические заряды протона и электрона по модулю в точности одинаковы и равны элементарному заряду e. e = 1,602177·10 –19 Кл 1,6·10 –19 Кл.

Современная точка зрения В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в оболочке. Это число называется атомным номером. Атом данного вещества может потерять один или несколько электронов или приобрести лишний электрон. В этих случаях нейтральный атом превращается в положительно или отрицательно заряженный ион. Заряд может передаваться от одного тела к другому только порциями, содержащими целое число элементарных зарядов. Таким образом, электрический заряд тела – дискретная величина: q = n e, где n=0,1,2,3,4…

Электрометр прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов

Закон взаимодействия неподвижных зарядов французский физик Ш. Кулон (1785 г.). Крутильные весы - коромысло весов поворачивалось на 1° под действием силы порядка 10 –9 Н. Точечным зарядом называют заряженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Силы взаимодействия одноименных и разноименных зарядов. - центральные силы

Закон Кулона Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

Коэффициент k в системе СИ - электрическая постоянная

Силы кулоновского взаимодействия подчиняются принципу суперпозиции. принципу суперпозиции Если заряженное тело взаимодействует одновременно с несколькими заряженными телами, то результирующая сила, действующая на данное тело, равна векторной сумме сил, действующих на это тело со стороны всех других заряженных тел.

Задание … Составьте два верных и два неверных утверждения по теме «Электризация» Объясните смысл выражения «В янтаре содержится огненная и бестелесная сила, которая выходит из него скрытыми путями, если потереть поверхность янтаря …» (Плутарх)