Основные формулы электростатики

1. Закон Кулона
2. Силовые линии и электростатика
3. Электрическое поле и его напряжённость
4. Разность потенциалов в электростатике

Практически существует два типа электростатических зарядов. В частности, ими считаются положительные и отрицательные заряды. За элементарный заряд принимается заряд, имеющий минимальную величину, и его значение (е) приравнивается к следующей величине: \(e = 1,6*10^ {−19}\) Кулона. Заряд всех материальных объектов является кратным целому значению минимальных зарядов: \(q = Ne\). Электризация физических объектов является переназначением заряда меж объектами. Методами электризации являются: прикасание, трение, а также воздействие.

Закон сбережения электрического заряда является законом физики. Он гласит, что в отдельно изолированной структуре математическая сумма зарядов будет сохранена, и остаётся постоянной и неизменяемой. \(q_1+q_2+q_3+…+q_i+...+q_n = const\). Выполнение закона осуществляется довольно точно.

Закон Кулона

Данный закон был раскрыт Шарлем Кулоном в конце XVIII столетия, и назван в его честь. Шарль Кулон провёл огромное число экспериментов с шариками из металла, и сформулировал его следующим образом: «Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними».

В соответствии с законом Шарля Кулона, сила взаимного действия 2-х одноточечных зарядов в вакуумных условиях ориентирована по прямой линии, которая соединяет данные заряды соизмерима с их значениями и обратно соизмерима квадрату протяжённости меж данными зарядами. В виде формулы закон Кулона выглядит таким образом:

\(F = k{{q_1*q_2}\over r^2}\), где

• \(k\) – коэффициент пропорциональности. k = 9*109 Нм2/Кулон2.
• \(q_1\) – заряд первого объекта, Кулон.
• \(q_2\) – заряд второго объекта, Кулон.
• \(r\) – расстояние меж объектами, метр.
• \(F\) – кулоновская сила электростатического взаимного действия, Ньютон.

Данный закон считается первым установленным законом, и описанный с помощью средств математики, и стал отправной точкой в развитии современного электромагнетизма. С тех пор, электромагнитные явления описываются количественно на основе физических и математических формул.

Электрическое поле уникально в виде материи. И оно выполняет взаимные действия меж неизменяемыми электрическими зарядами, и влияет исключительно на элементарные частицы. Эта функция одноточечных стационарных зарядов в полной мере зависит от 3-го закона Ньютона. А также считается итогом взаимного отталкивания элементов при равных энергосиловых притяжениях. Взаимная связь постоянных электрических элементов в электрической статике именуется кулоновским воздействием.

Закон Кулона является верным, а также точным для заряженных физических объектов. За промежуток между объектами, как правило, берётся путь между центральными точками данных объектов. Практически закон Кулона отлично действует, когда размеры заряженных объектов намного меньше промежутка меж данными объектами.

К проводниковым объектам, по умолчанию, причисляются все металлические объекты, а также некоторые газы и плазма, в которых существует большое количество «свободных» электронов. Данные свободные электроны были раньше оторваны от ионов кристаллической решётки, и сейчас свободным образом совершают перемещения по металлическому веществу.

Касательно диэлектрических объектов, такие электроны в диэлектрических объектах полностью отсутствуют. Свободное передвижение элементарных частиц в диэлектрических материалах практически не представляется возможным, поскольку по ним не проходит электрический ток. При этом, есть материалы, у которых присутствуют свободные частицы в малых количествах. Данные материалы располагаются меж диэлектрическими и проводниковыми объектами, и они получили название «полупроводники».

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Силовые линии и электростатика

Силовые линии изначальной напряжённости электрического поля считаются непрерывны. Они в полной мере соответствуют оси напряжённости. Ключевыми характеристиками силовых линий являются:

• Не имеют пересечений.
• Не являются замкнутыми.
• Является постоянны.
• Действительный ориентир соответствует направлению вектора.
• Формирование происходит поблизости зарядов. Там, где напряженность побольше.
• Плоскости ключевого проводникового материала являются перпендикулярными.

Напряжённость электрического поля всё время направляется к значению более маленького потенциала. Электроёмкость описывает возможность каждого проводникового объекта аккумулировать требуемый электрический заряд на своей поверхности. Этот показатель не обладает зависимостью от электрического заряда, но воздействие на электроёмкость может зависеть от величины проводникового объекта, его вида, в том числе, от положения и характеристик среды меж элементами. Конденсаторные элементы считаются многофункциональными модулями, помогающими быстрым образом производить накопление электрического заряда для выдачи в сеть.

Электрическое поле и его напряжённость

По нынешним взглядам учёных, постоянные электрические заряды не воздействуют один на другого в прямом смысле слова. Любой заряженный материальный объект в электростатике создаёт в атмосфере электрическое поле. Данное воздействие проявляет силовое влияние на иные объекты, обладающие зарядом.

Ключевая характеристика электрического поля состоит во влиянии на одноточечные заряды с определённой силой. Следовательно, взаимное действие частиц, которые положительно заряжены, происходит сквозь поля, окружающие заряженные частицы. Возможно произвести исследование данного события благодаря так называемому пробному заряду. Это маленький по величине электрический заряд, не вносящий значительного распределения исследуемого заряда.

Для вычисления параметров электрического поля введено понятие напряжённости этого поля. Напряжённость принято называть величину, приравненную соотношению силы, воздействующей полем на экспериментальный заряд, который размещён в конкретной точке данного поля, к значению заряда. Напряжённость электрического поля считается векторной физической величиной.

Ориентир вектора в этой ситуации соответствует во всех физических точках пространства, которое его окружает, ориентиру силы, воздействующей на этот заряд. Электрическое поле, неизменяющихся во времени, а также статических элементов, является электростатическим. Для восприятия электрического поля используются силовые линии, проводимые так, чтоб ориентир основной оси напряжённости во всех структурах соответствовал ориентиру касательной к точке.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Разность потенциалов в электростатике

Электростатическое поле имеет важнейшую характеристику. Функционирование сил каждого движущего элемента при передвижении одноточечного заряда меж точками не находится в зависимости от ориентира пути, а устанавливается исключительно расположением линий, изначальной и окончательной, а также показателем заряда.

Итогом самостоятельности функционирования от вида передвижения зарядов считается очередное высказывание: инструментарий сил электростатического поля при изменении заряда по каждому изолированному пути постоянно приравнивается к нулевой величине.

Параметр потенциала электростатического поля предоставляет возможность включить термин внутренней энергии заряда.

А показатель, который равен соотношению внутренней энергии в поле к значению данного заряда, принято называть постоянным потенциалом электрического поля. В большинстве непростых задач по электростатике при расчёте потенциалов, за базовую физическую точку, в которой значение внутренней энергии, а также само значение потенциала превращаются в нулевое значение, уместно применять очень удалённую, вплоть до бесконечности, точку.

В этой ситуации значение потенциала возможно определить следующим образом: потенциал электрического поля в каждой точке приравнивается работе, выполняемой внутренними силами при вынесении единичного заряда за пределы этой структуры на бесконечное расстояние.