Основные характеристики электрического поля

Заряженные тела можно получить наэлектризовав.

Электризация тела – это механический процесс в результате, которого у тела образуется недостаток или избыток электронов.

Электризация может происходить несколькими способами:

СОПРИКОСНОВЕНИЕМ

(заряженное тело поднести к металлической гильзе, она сначала притянется, а потом оттолкнется).

УДАРОМ

(резиновый шланг резко ударить о массивный предмет и поднести к электроскопу).

ТРЕНИЕМ

(стеклянную палочку потереть о шелк получится положительный заряд).

Свойства электрического поля:

• Электрическое поле действует на внесённый в это поле заряд Fэл

• Вблизи заряженных тел поле сильнее , а по мере удаления слабее

• Электрическое поле можно обнаружить с помощью пробного заряда (по действию на пробный заряд)

Основные характеристики электрического поля

Характеристики электрического поля	Формула	Особенности
Электрический заряд-источник электрического поля	1)Закон сохранения электрического заряда: В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. 2)Если два заряда соединили, затем разъединили, то образовавшиеся заряды будут равны 3)Между одноимённо заряженными телами возникает электростатическое (или кулоновское) отталкивание, а между разноимённо заряженными — электростатическое притяжение. Пример: Два маленьких одинаковых шарикаимеют заряды 4Кли -9Кл.Каким станет заряд каждого шарика, если их привести в соприкосновение, а потом вновь раздвинуть?
Электрическая сила Закон Кулона - сила взаимодействия 2-х точечно заряженных тел прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.	если заряды в вакууме или в воздухе если заряд в среде с диэлектриком Пример: Модуль силы воздействия одного неподвижного точечного заряженного тела на другое равен F. Чему станет равен модуль этой силы, если увеличить заряд одного тела в 2 раза, а второго – в 3 раза?	-относительная диэлектрическая проницаемость среды –число показывающее, во сколько раз напряженность электростатического поля в однородном диэлектрике меньше, чем напряженность в вакууме. k=9·109
Напряженностьэлектрического поля – силовая характеристика электрического поля. Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.	Напряженность – это векторная величина, равная в каждой точке отношению силы , действующей на пробный заряд, помещенный в эту точку поля, к величине этого заряда: Напряженность электрического поля для точечного заряда	Силовые линии электрического поля – линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора напряженности . Густота линий выбирается таким образом, чтобы количество линий, пронизывающих единицу поверхности, перпендикулярной к линиям площадки, было бы равно модулю вектора напряженности.
Принцип суперпозиции напряженности–если в некоторой точке пространства различный заряды создают электрические поля, то результирующая напряжённость в этой точке будет равна векторной сумме напряженностей каждого поля.	Пример1.:Найдите напряженность в средней точке, если q1=8нКл, q2=-6нКл     Е=Е1 +Е2   Пример2.: Найдите напряженность в точке удаленной от первого заряда на расстоянии 8см, а от второго на 6см, если q1=8нКл, q2=-6нКл     Пример3.: Найдите напряженность в точке удаленной от первого заряда на расстоянии r1, а от второго на r2, если q1=8нКл, q2=-6нКл	Линии напряженности заряженных тел:
Потенциал – энергетическая характеристика поля. Отношение потенциальной энергии к заряду. Эквипотенциальныминазываются поверхности равного потенциала. Разность потенциалов = Напряжению Принцип суперпозиции потенциалов полей: если поле создано несколькими зарядами, потенциал в любой точке равен алгебраической сумме потенциалов, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности.	Потенциал точечного заряда   Связь потенциала и напряжённости	Потенциал поля положительного заряда уменьшаетсяпри удалении от заряда, а потенциал поля отрицательногозаряда увеличивается. В проводниках · положительныезаряды перемещаются от потенциала · отрицательныезаряды - наоборот Линии напряженности направлены в сторону убыванияпотенциала
Работа силы электростатического поля	Пример:Какуюработусовершит поле по переносу заряда q1 из точки А в В
Работа по переносу заряда q1 из точки с потенциалом в точку с потенциалом
Энергия электрического поля (заряженного проводника )

Часть 2

Электроемкость C– это характеристика электрических свойств проводника, определяющая возможность накопления зарядов на данном проводнике.

Электроемкость – это отношение заряда проводника к его потенциалу.

Конденсатор состоит из двух проводников, заряженных разноименно равными по абсолютному значению зарядами. Проводники, образующие конденсатор называются его обкладками. Простейший конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Такой конденсатор называется плоским. Электрическое поле плоского конденсатора в основном локализовано между пластинами

Электроемкость не зависит:

• от материала проводника;
• от наличия внутри пустот и полостей, т.к. заряд скапливается на поверхности, а внутри проводника поле равно нулю
• поверхностная плотность заряда на поверхности
• Электроемкость зависит:

• от формы проводника;
• от его размеров:
• от диэлектрической проницаемости среды;
• от наличия вблизи заряженных тел

В системе СИ единица электроемкости называется фарад (Ф):

При решении задач электростатики и ответах на отдельные качественные вопросы полезно иметь в виду следующее:

1.Положительные электрические заряды, предоставленные самим себе, движутся в электрическом поле от точек с большим потенциалом к точкам, где потенциал меньше. Отрицательные заряды перемещаются в обратном направлении.

2.Напряженность электрического поля внутри статически заряженного проводника равна нулю. Этот результат не зависит от того, наложено ли на проводник внешнее электрическое поле или нет. Потенциал всех точек, лежащих на проводнике, имеет при этом одинаковое значение, т.е. поверхность проводника является эквипотенциальной.

3.Потенциал земли и всех тел, соединенных проводником с землей, принимается равным нулю.

4.Работа сил электростатического поля по любому замкнутому контуру равна нулю.

5.Если два уединенных шара соединить тонким и длинным проводом, то их общая емкость будет равна сумме емкостей отдельных шаров, поскольку потенциалы шаров будут одинаковыми, а общий заряд системы равен сумме зарядов шаров.

По этой же причине уединенный шар можно рассматривать как два конденсатора, соединенные между собой параллельно, с емкостями, равными .

6.Электрическое поле заряженного конденсатора можно рассматривать как результат наложения двух полей, созданных каждой обкладкой конденсатора. Если поля, создаваемые обкладками плоского заряженного конденсатора, можно считать однородными, то напряженность поля в конденсаторе будет в 2 раза больше напряженности поля, создаваемое одной бесконечной заряженной плоскостью.

7.Если плоский конденсатор подключить к источнику питания, зарядить его и затем отключить, то при изменении емкости С конденсатора вследствие раздвижения (сближения) или смещения пластин, внесения (удаления) диэлектрика заряд на конденсаторе не меняется.

8.Если батарею конденсаторов, подключить к источнику напряжения и сообщить ей некоторый заряд, то алгебраическая сумма зарядов любой группы обкладок, изолированных от источника, всегда должна быть равна нулю, поскольку заряды в этой группе пластин разделяются вследствие индукции.

Электроемкость уединенного проводника	Электроемкость сферического проводника (шар)	Электроёмкость плоского конденсатора
разность потенциалов между его обкладками
Энергия заряженного конденсатора	Энергия неотключенного от источника тока конденсатора	Энергия отключенного от источника тока конденсатора