85. Закон Кулона

Електростатична сила взаємодії F₁₂ двох точкових нерухомих зарядів q₁ та q₂ у вакуумі прямо пропорційна добутку абсолютних значень зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані r₁₂ між ними.

,

Сила взаємодії направлена вздовж прямої, що з'єднує заряди, причому однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні притягуються. Сили, що визначаються законом Кулона адитивні.

86. Напруженість електростатичного поля. Принцип суперпозиції електростатичного поля.

Напруженість електричного поля – векторна фізична величина,яка являє собоюсилову характеристику електричного поля. Напрямок напруженості в визначається напрямком руху пробного заряду ( від позитивного заряду до негативного).

Напруженість у даній точці поля чисельно дорівнює силі, з якою поле діє на одиничний позитивний заряд, вміщений в цюточку поля.

де  — сила,  — електричний заряд,  — напруженість електричного поля.

В системі СІ вимірюється у В/м.

Суперпозиція – здатність фізичних полів до накладання, при якому векторні характеристики їх полів додаються геометрично, а після розходження їх, ці поля існують не залежно один від одного.

Принцип суперпозиції стверджує, що сила взаємодії двох точкових зарядів не залежить від наявності інших зарядів;сила, що діє на даний заряд з боку двох інших точкових зарядів , дорівнює векторній сумі сил,що діють на нтого з боку двох інших зарядів.

Спосіб додавання полів для випадку n=2:

87. Електричний диполь. Дипольний момент. Поле диполя.

Однією із простих систем точкових зарядів є електричний диполь – сукупність двох однакових за абсолютним значенням і протилежним за знаком точкових зарядів +q і –q, розміщеній на деякій відстані . Величину називають плечем диполя. Якщо відстань між зарядами не змінюється, то такий диполь називають жорстким. Якщо довжина плеча диполя мала порівняно з відстанню від диполя до точки спостереження, то такий диполя називають точковим. Прикладом точкових диполів є полярні молекули.

Основною характеристикою диполя є електричний дипольний момент – вектор, що чисельно дорівнює добутку заряду на плече і напрямлений від негативного заряду до позитивного, тобто [Кл*м].

Поле диполя:

Знайдемо електричне поле диполя як фізичного об’єкта.

Вектор напруженості поля диполя:

Задавши дипольний момент і координати довільної точки ( її радіус-векторі кутміж радіус-вектором і напрямком вектора напруженості електричного поля), можемо знайти поле диполя в цій точці :

; .

88. Теорема Гауссата її застосування до тіл простої геометричної форми.

Теорема Гаусса для системи точкових зарядів: потік вектора напруженості E електростатичного поля у вакуумі Ф через замкнуту поверхню S дорівнює алгебраїчній сумі точкових зарядів q, які охоплюють поверхню S , поділеній на електричну сталу.

Теорема Гаусса пов’язує потік вектора напруженості електростатичного поля крізь довільну замкнену поверхню із зарядом, який охоплюється цією поверхнею.

*Теорема Гаусса є фундаментальним співвідношенням, яке дозволяє вирішувати пряму задачу електростатики.

89. Робота електростатичного поля з переміщення одиничного заряду

На заряд q₀ вміщений у довільну точку електростатичного поля з напруженістю , діє сила = q₀*. Якщо заряд q₀ не закріплений, то сила примусить його переміщуватись і буде виконуватись робота.

,

де .

Робота електростатичного поля з переміщення заряду не залежить від форми шляху переміщення, а визначається лише початковим і кінцевим положенням заряду. Силові поля, які задовольняють таку умову називають потенціальними ( поле, у якому робота при переміщенні частинки, на яку діє поле, по замкнутому контуру дорівнює 0). Отже, електростатичне поле точкового заряду е полем потенціальним.

При переміщенні точкового заряду в електростатичному полі по довільному замкненому контуру робота = 0.