17. Электрический заряд. Электрические силы. Закон сохранения

заряда. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона.

Электрический заряд (количество электричества) — физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.

Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году. Единица измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ) — кулон.

Электрическая сила – это сила, действующая между электрически заряженными частицами, которая может привести к их перемещению. Единицей измерения электрической силы является ньютон (Н).

Электрические силы определяются в соответствии с законом Кулона. Этот закон утверждает, что сила, действующая между двумя заряженными частицами, пропорциональна количеству заряда каждой частицы и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Закон сохранения заряда звучит следующим образом: алгебраическая (то есть невекторная, заряд - это скалярная величина) сумма зарядов замкнутой системы остаётся постоянной (сохраняется). Записывается так: q = q 1 + q 2 + q 3 + … + q n = const. Из записанного выражения следует, что количество зарядов может быть произвольным (1, 100 или n), суть закона от этого не изменится.

18. Виды электрических полей. Напряженность и потенциал

электрического поля, их взаимосвязь. Принцип суперпозиции полей.

Различают два вида полей:

• Однородное, когда силовые линии расположены параллельно друг другу. Идеальный случай — это бесконечные параллельные заряженные пластины.

• Неоднородное, частный случай которого — поле вокруг точечного или сферического заряда; его силовые линии расходятся радиально от центра, если он положительный, и к центру, если отрицательный.

Напряженность электрического поля — это показатель, равный отношению силы, действующей на заряд в электрическом поле, к величине этого заряда. Напряженность является силовой характеристикой поля. Она говорит о том, как сильно влияние поля в данной точке не только на другой заряд, но также на живые и неживые объекты. Потенциал электрического поля - это энергетическая характеристика поля. Он представляет собой работу, которую нужно совершить против сил электрического поля для того, чтобы переместить единичный положительный точечный заряд, находящийся на бесконечности в данную точку поля. Измеряется потенциал электрического поля в вольтах. В случае если поле создается несколькими зарядами, которые расположены в произвольном порядке.

Принцип суперпозиции полей заключается в том, что результирующая напряженность поля, состоящего из нескольких исходных полей равна векторной сумме их напряженностей.

Принцип суперпозиции выполняется для всех линейных полей, к числу которых относится и электрическое.

19. Индукция электрического поля. Диэлектрики. Поляризация

диэлектриков. Сигнетоэлектрики.

Индукция электрического поля – это процесс возникновения электрического поля под действием заряженных частиц или изменения магнитного поля.

Когда заряженный объект или проводник находятся вблизи другого заряженного тела, происходит взаимодействие зарядов, вследствие которого возникает электрическое поле.

Диэлектрики (изоляторы) – вещества, которые плохо проводят или совсем не проводят электрический ток. К диэлектрикам относят воздух, некоторые газы, стекло, пластмассы, различные смолы, многие виды резины.

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля.

Поляризацию диэлектриков характеризует поляризованность. Этот вектор нередко также называют "вектором электрической поляризации". Физический смысл поляризованности — это дипольный момент, отнесённый к единице объёма диэлектрика.

Сегнетоэлектриками называют вещества, обладающие спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено с помощью внешнего электрического поля.

В отсутствие внешнего электрического поля сегнетоэлектрики, как правило, имеют доменную структуру. Домены представляют собой макроскопические области, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, которая возникает под влиянием внутренних процессов в диэлектрике.