ELEKTROSTATYKA I

Ładunek elektryczny Ładunek elektryczny jest nieodłączną właściwością cząstek elementarnych, z których składają się wszystkie ciała. W przyrodzie mamy do czynienia z dwoma rodzajami ładunków: - dodatnie - ujemne Ładunki jednoimienne odpychają się, a różnoimienne przyciągają się.

Wypadkowy ładunek elektryczny w układzie zamkniętym jest stały. Ładunek elementarny Ładunek elektryczny, występuje w postaci określonych "porcji" - mówimy, że wielkość ta jest skwantowana . Najmniejsza porcja ładunku elektrycznego – ładunek elementarny – jest to ładunek elektronu : W układzie SI jednostką ładunku jest kulomb (C). Jest to ładunek przenoszony przez prąd o natężeniu 1 ampera w czasie 1 sekundy 1 C = 1 A·s. Zasada zachowania ładunku elektrycznego: Wypadkowy ładunek elektryczny w układzie zamkniętym jest stały.

PRAWO COULOMBA Każde dwa ładunki punktowe q1 i q2 oddziaływają wzajemnie siłą wprost proporcjonalną do iloczynu tych ładunków, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości r między nimi. .

- współczynnik proporcjonalności - przenikalność elektryczna powietrza i próżni - względna przenikalność elektryczna ośrodka Dla powietrza i próżni współczynnik k:

Pole elektryczne dla ładunku punktowego Pole elektryczne jest polem wektorowym. Wielkością, która charakteryzuje to pole jest natężenie pola Natężenie pola elektrycznego jest to iloraz siły działającej na ładunek próbny q (umieszczony w danym punkcie przestrzeni) i wartości tego ładunku. dla ładunku punktowego

Linie pola elektrostatycznego Są to linie, do których wektor E jest styczny w każdym punkcie. Linie sił zaczynają się zawsze na ładunkach dodatnich, a kończą na ładunkach ujemnych.

Ładunki jednoimienne Ładunki różnoimienne ( dipol elektryczny )

Siła elektrostatyczna F i natężenie pola E w pobliżu nieprzewodzącej płyty o jednej powierzchni jednorodnie naładowanej ładunkiem dodatnim.

Prawo Gaussa Strumień pola elektrycznego: Całkowity strumień przechodzący przez rozciągłą powierzchnię S: Strumień Ф pola elektrycznego przez powierzchnię S definiujemy jako iloczyn skalarny wektora powierzchni S i wektora natężenia pola elektrycznego E.

Prawo Gaussa: Całkowity strumień pola elektrycznego przez zamkniętą powierzchnię jest więc równy całkowitemu ładunkowi otoczonemu przez tę powierzchnię podzielonemu przez ε0.

Energia potencjalna w polu elektrycznym Różnica energii potencjalnej jest równa pracy (ze znakiem minus) wykonanej przez siłę zachowawczą przy przemieszczaniu ciała:

Potencjał elektryczny Potencjał elektryczny definiujemy jako energię potencjalną pola elektrycznego podzieloną przez jednostkowy ładunek. Jednostką potencjału elektrycznego jest wolt - V

Powierzchnia ekwipotencjalna Powierzchnię ekwipotencjalna tworzą punkty pola elektrostatycznego o jednakowym potencjale

Napięcie elektryczne Praca wykonana przez siłę zewnętrzną: Różnica potencjałów między dwoma punktami A i B jest równa pracy potrzebnej do przeniesienia w polu elektrycznym ładunku jednostkowego (próbnego) q pomiędzy tymi punktami.