Elektrostatičke formule i slova. Coulombov zakon jednostavnim riječima

  • Osnovni zakoni dinamike. Njutnovi zakoni - prvi, drugi, treći. Galilejev princip relativnosti. Zakon univerzalne gravitacije. Gravitacija. Elastične sile. Težina. Sile trenja - mirovanje, klizanje, kotrljanje + trenje u tečnostima i gasovima.
  • Kinematika. Osnovni koncepti. Ujednačeno pravo kretanje. Ravnomjerno ubrzano kretanje. Ujednačeno kretanje u krugu. Referentni sistem. Putanja, pomak, putanja, jednadžba kretanja, brzina, ubrzanje, odnos linearne i ugaone brzine.
  • Jednostavni mehanizmi. Poluga (poluga prve vrste i poluga druge vrste). Blok (fiksni blok i pokretni blok). Kosa ravnina. Hidraulična presa. Zlatno pravilo mehanike
  • Zakoni očuvanja u mehanici. Mehanički rad, snaga, energija, zakon održanja količine kretanja, zakon održanja energije, ravnoteža čvrstih tijela
  • Kružno kretanje. Jednačina kretanja u krugu. Ugaona brzina. Normalno = centripetalno ubrzanje. Period, frekvencija cirkulacije (rotacije). Odnos linearne i ugaone brzine
  • Mehaničke vibracije. Slobodne i prisilne vibracije. Harmonične vibracije. Elastične vibracije. Matematičko klatno. Transformacije energije tokom harmonijskih oscilacija
  • Mehanički talasi. Brzina i talasna dužina. Jednačina putujućeg talasa. Talasni fenomeni (difrakcija, interferencija...)
  • Mehanika fluida i aeromehanika. Pritisak, hidrostatički pritisak. Pascalov zakon. Osnovna jednadžba hidrostatike. Komunikacijski brodovi. Arhimedov zakon. Uslovi plovidbe tel. Protok fluida. Bernulijev zakon. Torricelli formula
  • Molekularna fizika. Osnovne odredbe IKT. Osnovni pojmovi i formule. Svojstva idealnog gasa. Osnovna MKT jednačina. Temperatura. Jednačina stanja idealnog gasa. Mendeljejev-Klejperonova jednadžba. Gasni zakoni - izoterma, izobara, izohora
  • Talasna optika. Čestica-talasna teorija svjetlosti. Talasna svojstva svjetlosti. Disperzija svetlosti. Interferencija svjetlosti. Huygens-Fresnel princip. Difrakcija svjetlosti. Polarizacija svjetlosti
  • Termodinamika. Unutrašnja energija. Posao. Količina toplote. Toplotni fenomeni. Prvi zakon termodinamike. Primjena prvog zakona termodinamike na različite procese. Jednačina toplotne ravnoteže. Drugi zakon termodinamike. Toplotni motori
  • sada ste ovdje: Elektrostatika. Osnovni koncepti. Električno punjenje. Zakon o konzervaciji električni naboj. Coulombov zakon. Princip superpozicije. Teorija djelovanja kratkog dometa. Potencijal električno polje. Kondenzator.
  • Konstantna električna struja. Ohmov zakon za dio strujnog kola. DC rad i napajanje. Joule-Lenzov zakon. Ohmov zakon za kompletno kolo. Faradejev zakon elektrolize. Električna kola - serijska i paralelna veza. Kirchhoffova pravila.
  • Elektromagnetne vibracije. Slobodne i prisilne elektromagnetne oscilacije. Oscilatorno kolo. Naizmjenična električna struja. Kondenzator u kolu naizmjenične struje. Induktor ("solenoid") u kolu naizmjenične struje.
  • Elementi teorije relativnosti. Postulati teorije relativnosti. Relativnost simultanosti, udaljenosti, vremenskih intervala. Relativistički zakon sabiranja brzina. Zavisnost mase od brzine. Osnovni zakon relativističke dinamike...
  • Greške direktnih i indirektnih mjerenja. Apsolutna, relativna greška. Sistematske i slučajne greške. Standardna devijacija (greška). Tablica za određivanje grešaka indirektnih mjerenja različitih funkcija.

  • Električna provodljivost
    Električni otpor
    Električna impedancija Vidi također: Portal:Fizika

    Elektrostatika- dio proučavanja elektriciteta koji proučava interakciju stacionarnih električnih naboja.

    Između istog imena naelektrisanih tela, dolazi do elektrostatičkog (ili kulonskog) odbijanja i između različita imena naelektrisano - elektrostatičko privlačenje. Fenomen odbijanja sličnih naelektrisanja leži u osnovi stvaranja elektroskopa - uređaja za detekciju električnih naboja.

    Elektrostatika je zasnovana na Coulombovom zakonu. Ovaj zakon opisuje interakciju tačkastih električnih naboja.

    Priča

    Temelje elektrostatike postavio je Coulombov rad (iako je deset godina prije njega iste rezultate, čak i sa još većom preciznošću, dobio Cavendish. Rezultati Cavendishovog rada pohranjeni su u porodična arhiva a objavljeni su tek stotinu godina kasnije); zakon električnih interakcija koji je otkrio potonji omogućio je Greenu, Gausu i Poissonu da stvore matematički elegantnu teoriju. Najvažniji dio elektrostatike je teorija potencijala koju su stvorili Green i Gauss. Mnogo eksperimentalnih istraživanja o elektrostatici sproveo je Rees, čije su knjige u prošlosti predstavljale glavni vodič za proučavanje ovih fenomena.

    Permitivnost

    Pronalaženje vrijednosti dielektričnog koeficijenta K bilo koje tvari, koeficijenta uključenog u gotovo sve formule s kojima se treba baviti u elektrostatici, može se učiniti prilično na razne načine. Najčešće korištene metode su sljedeće.

    1) Poređenje električnih kapacitivnosti dva kondenzatora iste veličine i oblika, ali u jednom od kojih je izolacijski sloj sloj zraka, u drugom - sloj dielektrika koji se ispituje.

    2) Poređenje privlačenja između površina kondenzatora, kada se ovim površinama daje određena razlika potencijala, ali u jednom slučaju između njih postoji zrak (privlačna sila = F 0), u drugom slučaju ispitni izolator tekućine ( privlačna sila = F). Dielektrični koeficijent se nalazi po formuli:

    3) Posmatranja električnih talasa (vidi Električne vibracije) koji se šire duž žica. Prema Maxwellovoj teoriji, brzina širenja električnih valova duž žica izražava se formulom

    u kojem K označava dielektrični koeficijent medija koji okružuje žicu, μ označava magnetnu permeabilnost ovog medija. Možemo staviti μ = 1 za ogromnu većinu tijela, i stoga ispada

    Obično se uspoređuju dužine stajaćih električnih valova koji nastaju u dijelovima iste žice koji se nalaze u zraku i u ispitnom dielektriku (tečnosti). Određujući ove dužine λ 0 i λ, dobijamo K = λ 0 2 / λ 2. Prema Maxwellovoj teoriji, slijedi da kada je električno polje pobuđeno u bilo kojoj izolacijskoj tvari, unutar te tvari dolazi do posebnih deformacija. Duž indukcijskih cijevi, izolacijski medij je polariziran. U njemu nastaju električni pomaci, koji se mogu uporediti s kretanjima pozitivnog elektriciteta duž osi ovih cijevi, a kroz svaku presjek količina električne energije koja prolazi kroz cijev je jednaka

    Maxwellova teorija omogućava pronalaženje izraza za one unutrašnje sile (sile napetosti i pritiska) koje se pojavljuju u dielektricima kada je u njima pobuđeno električno polje. Ovo pitanje je prvo razmatrao sam Maxwell, a kasnije detaljnije Helmholtz. Daljnji razvoj teorije ovog pitanja i usko povezane teorije elektrostrikcije (odnosno teorije koja razmatra pojave koje zavise od pojave posebnih napona u dielektricima kada je u njima pobuđeno električno polje) pripada radovima Lorberga, Kirchhoff, P. Duhem, N. N. Schiller i neki drugi

    Granični uslovi

    Hajde da završimo sažetak Najznačajniji dio odjela elektrostrikcije je razmatranje pitanja prelamanja indukcijskih cijevi. Zamislimo dva dielektrika u električnom polju, odvojena jedan od drugog nekom površinom S, sa dielektričnim koeficijentima K 1 i K 2.

    Neka su u tačkama P 1 i P 2 koje se nalaze beskonačno blizu površine S sa obe njene strane, veličine potencijala izražene su kroz V 1 i V 2 , a veličine sila koje doživljava jedinica pozitivnog elektriciteta postavljena na ove tačke kroz F 1 i F 2. Tada za tačku P koja leži na samoj površini S, mora postojati V 1 = V 2,

    ako ds predstavlja beskonačno mali pomak duž linije presjeka tangentne ravnine na površinu S u tački P sa ravninom koja prolazi kroz normalu na površinu u ovoj tački i kroz smjer električne sile u njoj. S druge strane, trebalo bi da bude

    Označimo sa ε 2 ugao koji stvara sila F2 sa normalom n2 (unutar drugog dielektrika), a sa ε 1 ugao koji stvara sila F 1 sa istom normalom n 2 Zatim, koristeći formule (31) i (30), nalazimo

    Dakle, na površini koja razdvaja dva dielektrika jedan od drugog, električna sila prolazi kroz promjenu smjera, poput zraka svjetlosti koji ulazi iz jednog medija u drugi. Ova posljedica teorije je opravdana iskustvom.

    Vidi također

    • Elektrostatičko pražnjenje

    Književnost

    • Landau, L. D., Lifshits, E. M. Teorija polja. - 7. izdanje, revidirano. - M.: Nauka, 1988. - 512 str. - (“Teorijska fizika”, tom II). - ISBN 5-02-014420-7
    • Matveev A. N. Elektricitet i magnetizam. M.: postdiplomske škole, 1983.
    • Tunel M.-A. Osnove elektromagnetizma i teorije relativnosti. Per. od fr. M.: Strana književnost, 1962. 488 str.
    • Borgman, “Osnove učenja o električnim i magnetskim fenomenima” (tom I);
    • Maxwell, "Traktat o elektricitetu i magnetizmu" (Vol. I);
    • Poincaré, "Electricité et Optique";
    • Wiedemann, “Die Lehre von der Elektricität” (tom I);

    Linkovi

    • Konstantin Bogdanov.Šta elektrostatika može // Quantum. - M.: Biro Quantum, 2010. - Br. 2.

    Cheat sheet sa formulama iz fizike za Jedinstveni državni ispit

    i više (možda će biti potrebno za razrede 7, 8, 9, 10 i 11).

    Prvo, slika koja se može odštampati u kompaktnom obliku.

    Mehanika

    1. Pritisak P=F/S
    2. Gustina ρ=m/V
    3. Pritisak na dubini tečnosti P=ρ∙g∙h
    4. Gravitacija Ft=mg
    5. 5. Arhimedova sila Fa=ρ f ∙g∙Vt
    6. Jednačina kretanja za jednoliko ubrzano kretanje

    X=X 0 + υ 0 ∙t+(a∙t 2)/2 S=( υ 2 -υ 0 2) /2a S=( υ +υ 0) ∙t /2

    1. Jednačina brzine za jednoliko ubrzano kretanje υ =υ 0 +a∙t
    2. Ubrzanje a=( υ -υ 0)/t
    3. Kružna brzina υ =2πR/T
    4. Centripetalno ubrzanje a= υ 2/R
    5. Odnos perioda i frekvencije ν=1/T=ω/2π
    6. Newtonov II zakon F=ma
    7. Hookeov zakon Fy=-kx
    8. Zakon Univerzalna gravitacija F=G∙M∙m/R 2
    9. Težina tijela koje se kreće ubrzanjem a P=m(g+a)
    10. Težina tijela koje se kreće ubrzanjem a↓ R=m(g-a)
    11. Sila trenja Ftr=µN
    12. Zamah tijela p=m υ
    13. Impuls sile Ft=∆p
    14. Moment sile M=F∙ℓ
    15. Potencijalna energija tijela podignutog iznad tla Ep=mgh
    16. Potencijalna energija elastično deformisanog tijela Ep=kx 2 /2
    17. Kinetička energija tijela Ek=m υ 2 /2
    18. Rad A=F∙S∙cosα
    19. Snaga N=A/t=F∙ υ
    20. Efikasnost η=Ap/Az
    21. Period oscilovanja matematičkog klatna T=2π√ℓ/g
    22. Period oscilovanja opružnog klatna T=2 π √m/k
    23. Jednačina harmonijskih vibracija H=Hmax∙cos ωt
    24. Odnos talasne dužine, njene brzine i perioda λ= υ T

    Molekularna fizika i termodinamika

    1. Količina supstance ν=N/Na
    2. Molarna masa M=m/ν
    3. sri kin. energija jednoatomnih molekula gasa Ek=3/2∙kT
    4. Osnovna MKT jednačina P=nkT=1/3nm 0 υ 2
    5. Gay-Lussacov zakon (izobarni proces) V/T =konst
    6. Charlesov zakon (izohorni proces) P/T =konst
    7. Relativna vlažnost φ=P/P 0 ∙100%
    8. Int. energetski idealan. jednoatomni gas U=3/2∙M/µ∙RT
    9. Rad na plin A=P∙ΔV
    10. Boyle-Mariotteov zakon (izotermni proces) PV=konst
    11. Količina toplote tokom zagrevanja Q=Cm(T 2 -T 1)
    12. Količina toplote tokom topljenja Q=λm
    13. Količina toplote tokom isparavanja Q=Lm
    14. Količina toplote tokom sagorevanja goriva Q=qm
    15. Jednačina stanja idealnog gasa PV=m/M∙RT
    16. Prvi zakon termodinamike ΔU=A+Q
    17. Efikasnost toplotnih motora η= (Q 1 - Q 2)/ Q 1
    18. Efikasnost je idealna. motori (Carnotov ciklus) η= (T 1 - T 2)/ T 1

    Elektrostatika i elektrodinamika - formule u fizici

    1. Coulombov zakon F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
    2. Jačina električnog polja E=F/q
    3. Električna napetost polje tačkastog naelektrisanja E=k∙q/R 2
    4. Gustoća površinskog naboja σ = q/S
    5. Električna napetost polja beskonačne ravni E=2πkσ
    6. Dielektrična konstanta ε=E 0 /E
    7. Potencijalna energetska interakcija. naelektrisanja W= k∙q 1 q 2 /R
    8. Potencijal φ=W/q
    9. Potencijal tačkastog naboja φ=k∙q/R
    10. Napon U=A/q
    11. Za jednolično električno polje U=E∙d
    12. Električni kapacitet C=q/U
    13. Električni kapacitet ravnog kondenzatora C=S∙ ε ε 0 /d
    14. Energija napunjenog kondenzatora W=qU/2=q²/2S=CU²/2
    15. Jačina struje I=q/t
    16. Otpor provodnika R=ρ∙ℓ/S
    17. Ohmov zakon za dio kola I=U/R
    18. Zakoni poslednjih. veze I 1 =I 2 =I, U 1 +U 2 =U, R 1 +R 2 =R
    19. Zakoni paralelni. conn. U 1 =U 2 =U, I 1 +I 2 =I, 1/R 1 +1/R 2 =1/R
    20. Snaga električne struje P=I∙U
    21. Joule-Lenzov zakon Q=I 2 Rt
    22. Ohmov zakon za kompletno kolo I=ε/(R+r)
    23. Struja kratkog spoja (R=0) I=ε/r
    24. Vektor magnetne indukcije B=Fmax/ℓ∙I
    25. Amperska snaga Fa=IBℓsin α
    26. Lorentzova sila Fl=Bqυsin α
    27. Magnetski fluks F=BSsos α F=LI
    28. Zakon elektromagnetna indukcija Ei=ΔF/Δt
    29. Indukciona emf u pokretnom vodiču Ei=Vℓ υ sinα
    30. EMF samoindukcije Esi=-L∙ΔI/Δt
    31. Energija magnetnog polja zavojnice Wm=LI 2 /2
    32. Period oscilacije br. krug T=2π ∙√LC
    33. Induktivna reaktansa X L =ωL=2πLν
    34. Kapacitet Xc=1/ωC
    35. Efektivna strujna vrijednost Id=Imax/√2,
    36. Efektivna vrijednost napona Ud=Umax/√2
    37. Impedansa Z=√(Xc-X L) 2 +R 2

    Optika

    1. Zakon prelamanja svjetlosti n 21 =n 2 /n 1 = υ 1 / υ 2
    2. Indeks loma n 21 =sin α/sin γ
    3. Formula tankog sočiva 1/F=1/d + 1/f
    4. Optička snaga sočiva D=1/F
    5. maksimalna interferencija: Δd=kλ,
    6. min smetnje: Δd=(2k+1)λ/2
    7. Diferencijalna mreža d∙sin φ=k λ

    Kvantna fizika

    1. Einsteinova fizika za fotoelektrični efekat hν=Aout+Ek, Ek=U z e
    2. Crvena granica fotoelektričnog efekta ν k = Aout/h
    3. Moment fotona P=mc=h/ λ=E/s

    Fizika atomskog jezgra

    Definicija 1

    Elektrostatika je opsežna grana elektrodinamike koja proučava i opisuje električno nabijena tijela koja miruju u određenom sistemu.

    U praksi postoje dvije vrste elektrostatičkog naboja: pozitivno (staklo na svili) i negativno (tvrda guma na vuni). Elementarni naboj je minimalni naboj ($e = 1,6 ∙10^( -19)$ C). Naboj bilo kojeg fizičkog tijela je višekratnik cijelog broja elementarnih naboja: $q = Ne$.

    Elektrifikacija materijalnih tijela je preraspodjela naboja između tijela. Metode naelektrisanja: dodir, trenje i uticaj.

    Zakon održanja električnog pozitivnog naboja - u zatvorenom konceptu, algebarski zbir naelektrisanja svih elementarnih čestica ostaje stabilan i nepromijenjen. $q_1 + q _2 + q _3 + …..+ q_n = const$. Ispitno naelektrisanje u ovom slučaju je tačkasto pozitivno naelektrisanje.

    Coulombov zakon

    Ovaj zakon je eksperimentalno ustanovljen 1785. Prema ovoj teoriji, sila interakcije između dva točkasta naboja koja miruju u mediju uvijek je direktno proporcionalna proizvodu pozitivnih modula i obrnuto proporcionalna kvadratu ukupna udaljenost između njih.

    Električno polje je jedinstvena vrsta materije koja djeluje između stabilnih električnih naboja, formira se oko naboja i djeluje samo na naboje.

    Ovaj proces stacionarnih elemenata u obliku tačaka u potpunosti se pokorava Newtonovom trećem zakonu i smatra se rezultatom odbijanja čestica jedna od druge sa jednakom silom privlačenja jedna prema drugoj. Odnos između stabilnih električnih naboja u elektrostatici naziva se Kulonova interakcija.

    Coulombov zakon je potpuno pravedan i tačan za nabijena materijalna tijela, jednoliko nabijene kugle i sfere. U ovom slučaju, udaljenosti se uglavnom uzimaju kao parametri centara prostora. U praksi se ovaj zakon dobro i brzo ispunjava ako su veličine naelektrisanih tijela mnogo manje od udaljenosti između njih.

    Napomena 1

    Provodnici i dielektrici također djeluju u električnom polju.

    Prvi predstavljaju supstance koje sadrže slobodne elektromagnetne nosioce naboja. Slobodno kretanje elektrona može se dogoditi unutar provodnika. Ovi elementi uključuju otopine, metale i razne taline elektrolita, idealnih gasova i plazma.

    Dielektrici su tvari u kojima ne može biti slobodnih nosilaca električnog naboja. Slobodno kretanje elektrona unutar samih dielektrika je nemoguće, jer nema protoka kroz njih. električna struja. Ove fizičke čestice imaju propusnost koja nije jednaka dielektričnoj jedinici.

    Električni vodovi i elektrostatika

    Linije sile početne jakosti električnog polja su neprekidne linije, tangente na koje se u svakoj sredini kroz koju prolaze potpuno poklapaju sa osom napetosti.

    Glavne karakteristike električnih vodova:

    • ne seku;
    • nije zatvoreno;
    • stabilan;
    • konačni smjer se poklapa sa smjerom vektora;
    • počinje na $+ q$ ili u beskonačnosti, završava na $– q$;
    • formiraju se u blizini naelektrisanja (gde je napon veći);
    • okomito na površinu glavnog provodnika.

    Definicija 2

    Razlika električni potencijali ili napon (F ili $U$) je veličina potencijala u početnoj i krajnjoj tački putanje pozitivnog naboja. Što se manji potencijal mijenja duž segmenta puta, to je niža rezultujuća jačina polja.

    Jačina električnog polja je uvijek usmjerena ka smanjenju početnog potencijala.

    Slika 2. Potencijalna energija sistema električnih naboja. Author24 - online razmjena studentskih radova

    Električni kapacitet karakterizira sposobnost bilo kojeg vodiča da akumulira potreban električni naboj na vlastitoj površini.

    Ovaj parametar ne ovisi o električnom naboju, ali na njega mogu utjecati geometrijske dimenzije vodiča, njihovi oblici, položaj i svojstva medija između elemenata.

    Kondenzator je univerzalni električni uređaj koji pomaže da se brzo akumulira električni naboj za otpuštanje u strujni krug.

    Električno polje i njegov intenzitet

    By moderne ideje naučnici, stabilni električni naboji ne utiču direktno jedno na drugo. Svako naelektrisano fizičko telo u elektrostatici stvara okruženje električno polje. Ovaj proces djeluje na druge nabijene tvari. Glavno svojstvo električnog polja je da djeluje na tačkaste naboje određenom silom. Dakle, interakcija pozitivno nabijenih čestica odvija se kroz polja koja okružuju nabijene elemente.

    Ovaj fenomen se može proučavati pomoću takozvanog testnog naboja - malog električnog naboja koji ne redistribuira značajno naelektrisanja koja se proučavaju. Da bi se kvantitativno identificiralo polje, uvodi se karakteristika snage - jačina električnog polja.

    Napetost je fizički pokazatelj koji je jednak omjeru sile kojom polje djeluje na probni naboj postavljen u datoj tački polja i veličini samog naboja.

    Jačina električnog polja je vektor fizička količina. Smjer vektora u ovom slučaju poklapa se u svakoj materijalnoj tački u okolnom prostoru sa smjerom sile koja djeluje na pozitivni naboj. Električno polje elemenata koji se ne mijenjaju tokom vremena i koji su nepomični smatra se elektrostatičkim.

    Da biste razumjeli električno polje, koristite dalekovodi, koji se izvode na način da se pravac glavna osovina napetost u svakom sistemu poklapala se sa smjerom tangente na tačku.

    Razlika potencijala u elektrostatici

    Elektrostatičko polje uključuje jedno važno svojstvo: rad koji vrše sile svih pokretnih čestica pri pomicanju tačkastog naboja iz jedne tačke polja u drugu ne ovisi o smjeru putanje, već je određen isključivo položajem početni i završni red i parametar naboja.

    Rezultat nezavisnosti rada od oblika kretanja naboja je sljedeća tvrdnja: funkcionalnost sila elektrostatičko polje pri pretvaranju naboja duž bilo koje zatvorene putanje, on je uvijek jednak nuli.

    Slika 4. Potencijal elektrostatičkog polja. Author24 - online razmjena studentskih radova

    Svojstvo potencijalnosti elektrostatičkog polja pomaže u uvođenju koncepta potencijala i unutrašnja energija naplatiti. A fizički parametar, jednak omjeru potencijalne energije u polju i vrijednosti ovog naboja, naziva se konstantni potencijal električnog polja.

    U mnogima složeni zadaci elektrostatike pri određivanju potencijala izvan referentnih materijalna tačka, gdje veličina potencijalne energije i sam potencijal nestaju, zgodno je koristiti tačku u beskonačnosti. U ovom slučaju, značaj potencijala se određuje na sljedeći način: potencijal električnog polja u bilo kojoj tački prostora jednak je izvršenom radu unutrašnje sile prilikom uklanjanja pozitivnog jediničnog naboja iz datog sistema u beskonačnost.

    Definicija 1

    Elektrostatika je opsežna grana elektrodinamike koja proučava i opisuje električno nabijena tijela koja miruju u određenom sistemu.

    U praksi postoje dvije vrste elektrostatičkog naboja: pozitivno (staklo na svili) i negativno (tvrda guma na vuni). Elementarni naboj je minimalni naboj ($e = 1,6 ∙10^( -19)$ C). Naboj bilo kojeg fizičkog tijela je višekratnik cijelog broja elementarnih naboja: $q = Ne$.

    Elektrifikacija materijalnih tijela je preraspodjela naboja između tijela. Metode naelektrisanja: dodir, trenje i uticaj.

    Zakon održanja električnog pozitivnog naboja - u zatvorenom konceptu, algebarski zbir naelektrisanja svih elementarnih čestica ostaje stabilan i nepromijenjen. $q_1 + q _2 + q _3 + …..+ q_n = const$. Ispitno naelektrisanje u ovom slučaju je tačkasto pozitivno naelektrisanje.

    Coulombov zakon

    Ovaj zakon je eksperimentalno ustanovljen 1785. Prema ovoj teoriji, sila interakcije između dva točkasta naboja koja miruju u mediju uvijek je direktno proporcionalna proizvodu pozitivnih modula i obrnuto proporcionalna kvadratu ukupne udaljenosti između njih.

    Električno polje je jedinstvena vrsta materije koja djeluje između stabilnih električnih naboja, formira se oko naboja i djeluje samo na naboje.

    Ovaj proces stacionarnih elemenata u obliku tačaka u potpunosti se pokorava Newtonovom trećem zakonu i smatra se rezultatom odbijanja čestica jedna od druge sa jednakom silom privlačenja jedna prema drugoj. Odnos između stabilnih električnih naboja u elektrostatici naziva se Kulonova interakcija.

    Coulombov zakon je potpuno pravedan i tačan za nabijena materijalna tijela, jednoliko nabijene kugle i sfere. U ovom slučaju, udaljenosti se uglavnom uzimaju kao parametri centara prostora. U praksi se ovaj zakon dobro i brzo ispunjava ako su veličine naelektrisanih tijela mnogo manje od udaljenosti između njih.

    Napomena 1

    Provodnici i dielektrici također djeluju u električnom polju.

    Prvi predstavljaju supstance koje sadrže slobodne elektromagnetne nosioce naboja. Slobodno kretanje elektrona može se dogoditi unutar provodnika. Ovi elementi uključuju rastvore, metale i razne taline elektrolita, idealne gasove i plazmu.

    Dielektrici su tvari u kojima ne može biti slobodnih nosilaca električnog naboja. Slobodno kretanje elektrona unutar samih dielektrika je nemoguće, jer kroz njih ne teče električna struja. Ove fizičke čestice imaju propusnost koja nije jednaka dielektričnoj jedinici.

    Električni vodovi i elektrostatika

    Linije sile početne jakosti električnog polja su neprekidne linije, tangente na koje se u svakoj sredini kroz koju prolaze potpuno poklapaju sa osom napetosti.

    Glavne karakteristike električnih vodova:

    • ne seku;
    • nije zatvoreno;
    • stabilan;
    • konačni smjer se poklapa sa smjerom vektora;
    • počinje na $+ q$ ili u beskonačnosti, završava na $– q$;
    • formiraju se u blizini naelektrisanja (gde je napon veći);
    • okomito na površinu glavnog provodnika.

    Definicija 2

    Električna potencijalna razlika ili napon (F ili $U$) je veličina potencijala na početnoj i krajnjoj tački putanje pozitivnog naboja. Što se manji potencijal mijenja duž segmenta puta, to je niža rezultujuća jačina polja.

    Jačina električnog polja je uvijek usmjerena ka smanjenju početnog potencijala.

    Slika 2. Potencijalna energija sistema električnih naboja. Author24 - online razmjena studentskih radova

    Električni kapacitet karakterizira sposobnost bilo kojeg vodiča da akumulira potreban električni naboj na vlastitoj površini.

    Ovaj parametar ne ovisi o električnom naboju, ali na njega mogu utjecati geometrijske dimenzije vodiča, njihovi oblici, položaj i svojstva medija između elemenata.

    Kondenzator je univerzalni električni uređaj koji pomaže da se brzo akumulira električni naboj za otpuštanje u strujni krug.

    Električno polje i njegov intenzitet

    Prema modernim naučnicima, stabilni električni naboji ne utiču direktno jedno na drugo. Svako naelektrisano fizičko tijelo u elektrostatici stvara električno polje u okolini. Ovaj proces djeluje na druge nabijene tvari. Glavno svojstvo električnog polja je da djeluje na tačkaste naboje određenom silom. Dakle, interakcija pozitivno nabijenih čestica odvija se kroz polja koja okružuju nabijene elemente.

    Ovaj fenomen se može proučavati pomoću takozvanog testnog naboja - malog električnog naboja koji ne redistribuira značajno naelektrisanja koja se proučavaju. Da bi se kvantitativno identificiralo polje, uvodi se karakteristika snage - jačina električnog polja.

    Napetost je fizički pokazatelj koji je jednak omjeru sile kojom polje djeluje na probni naboj postavljen u datoj tački polja i veličini samog naboja.

    Jačina električnog polja je vektorska fizička veličina. Smjer vektora u ovom slučaju poklapa se u svakoj materijalnoj tački u okolnom prostoru sa smjerom sile koja djeluje na pozitivni naboj. Električno polje elemenata koji se ne mijenjaju tokom vremena i koji su nepomični smatra se elektrostatičkim.

    Za razumijevanje električnog polja koriste se linije sila koje su povučene na način da se smjer glavne ose napetosti u svakom sistemu poklapa sa smjerom tangente na tačku.

    Razlika potencijala u elektrostatici

    Elektrostatičko polje uključuje jedno važno svojstvo: rad koji vrše sile svih pokretnih čestica pri pomicanju tačkastog naboja iz jedne tačke polja u drugu ne ovisi o smjeru putanje, već je određen isključivo položajem početni i završni red i parametar naboja.

    Rezultat nezavisnosti rada od oblika kretanja naelektrisanja je sljedeća tvrdnja: funkcionalnost sila elektrostatičkog polja pri transformaciji naboja duž bilo koje zatvorene putanje uvijek je jednaka nuli.

    Slika 4. Potencijal elektrostatičkog polja. Author24 - online razmjena studentskih radova

    Svojstvo potencijalnosti elektrostatičkog polja pomaže u uvođenju koncepta energije potencijala i unutrašnjeg naboja. A fizički parametar, jednak omjeru potencijalne energije u polju i vrijednosti ovog naboja, naziva se konstantni potencijal električnog polja.

    U mnogim složenim problemima elektrostatike, pri određivanju potencijala za referentnu tačku materijala, gdje veličina potencijalne energije i sam potencijal postaju nula, zgodno je koristiti tačku u beskonačnosti. U ovom slučaju, značaj potencijala se određuje na sljedeći način: potencijal električnog polja u bilo kojoj tački prostora jednak je radu koji unutrašnje sile izvode prilikom uklanjanja pozitivnog jediničnog naboja iz datog sistema u beskonačnost.